CN104919539A - 具有提高的电导率的复合材料以及包含该复合材料的模制品 - Google Patents

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Abstract

提供一种复合材料，该复合材料通过加工包含热塑性树脂、碳纳米管和碳质导电剂的树脂组合物制备而成。在加工之前所述碳纳米管的ID/IG为1.0以下。复合材料中的碳纳米管的余量长度为40％至99％。复合材料的导电率提高，且机械性能不会劣化。由于这些优势，所述复合材料可以用于制备各种模制品。

Description

具有提高的电导率的复合材料以及包含该复合材料的模制品
技术领域
本发明涉及一种具有提高的电导率的复合材料以及包含该复合材料的模制品。
背景技术
热塑性树脂，特别是具有优异机械性能和好的耐热性的高性能塑料，用于多种应用。例如，聚酰胺树脂和聚酯树脂适合用于各种工业部件，包括电气/电子部件、机器部件和汽车部件的制备，由于它们的机械性能和韧性的良好平衡，所以主要是通过注塑成型。具有优异的模制性能、耐热性、机械性能和耐化学性的聚酯树脂，尤其是聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，广泛用作工业模制品例如连接头、继电器、以及汽车的开关和电气/电子器件的材料。无定形树脂例如聚碳酸酯树脂为高透明的且尺寸稳定。由于这些优势，无定形树脂用于很多领域，包括光学材料和家用电器的部件、OA装置和汽车。
电气/电子器件应该防止由于静电和灰尘污染引起的故障。出于这个目的，电气/电子器件需要具有抗静电性能。汽车燃料泵部件也需要具有除了现有物理性能之外的高电导率。
添加剂例如表面活性剂、金属粉末和金属纤维通常用于使树脂具有导电性。然而，这些添加剂常常使最终模制品的物理性能(例如电导率和机械强度)劣化。
导电炭黑是使树脂具有导电性的常用材料。然而，需要加入大量的炭黑来实现高电导率并且在熔融混合的过程中炭黑的结构也易分解。得到的树脂会具有差的加工性能，并且热稳定性以及其他物理性能会受到巨大破坏。
在这些情况下，为了实现电导率提高同时减少导电填充剂的使用，集中进行包含碳纳米管代替导电炭黑的树脂复合材料的研究。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种具有提高的电导率的复合材料。
本发明的另一目的是提供一种模制品，该模制品的电导率被提高且不损害它的机械强度。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种复合材料，该复合材料通过加工包含热塑性树脂、束型碳纳米管和碳质导电剂的树脂组合物制备而成，其中，在加工之前所述碳纳米管的ID/IG为1.0以下，并且，在加工之后复合材料中的碳纳米管的平均长度为相对于加工之前碳纳米管的平均长度的40％至99％，ID/IG指在碳纳米管的拉曼光谱中D峰的强度与G峰的强度的比值。
根据本发明的另一方面，提供一种包含所述复合材料的模制品。
有益效果
根据本发明的一个方面的复合材料通过挤出包含碳纳米管和碳质导电剂的热塑性树脂组合物制备而成。作为原料的碳纳米管的ID/IG低，表明它们在挤出过程中经过较少的裂解。因此，在作为终产品的复合材料中存在的碳纳米管的平均长度更小程度地降低，导致复合材料的电导率提高，同时热塑性树脂的物理性能的变化最小化。另外，碳质导电剂的添加有助于进一步提高电导率。因此，复合材料适合用于要求具有高电导率的各种部件。
具体实施方式
现在将详细地描述本发明。应该指出，本说明书和权利要求书中使用的术语和单词不应该理解为限于常规或词汇意义，而是应该基于发明人能适当定义术语的概念以更好地描述他自己的发明的原则，理解为与本发明的技术观点对应的含义和概念。
本发明的一个方面提供一种复合材料，该复合材料通过加工包含热塑性树脂、束型碳纳米管和碳质导电剂的树脂组合物制备而成，其中，在加工之前碳纳米管的ID/IG为1.0以下并且在加工之后余量长度的比值为40％至99％。
余量长度的比值可以通过公式1来定义：
余量长度的比值(％)＝(在加工之后复合材料中存在的碳纳米管的平均长度/在加工之前作为原料的碳纳米管的平均长度)×100    (1)
ID/IG表示在加工之前碳纳米管的拉曼光谱中D峰(D带)的强度与G峰(G带)的强度的比值。通常，碳纳米管的拉曼光谱具有与石墨sp2键相对应的两个主要的可辨识峰，即，在1,100至1,400cm-1处的较高峰和在1,500至1,700cm-1处的较低峰。中心在1,300cm-1左右，例如，在约1,350cm-1处的第一峰(D带)表明存在碳颗粒并且反映出不完整且无序的壁的特征。中心在1,600cm-1左右，例如，在约1,580cm-1处的第二峰(G带)表明形成连续的碳-碳(C-C)键并且反映出碳纳米管的结晶石墨层的特征。波长值会随着用于光谱测量的激光的波长略有变化。
碳纳米管的无序或缺陷的程度可以通过D带峰与G带峰的强度比值(ID/IG)来评价。随着比值ID/IG增大，碳纳米管可以评价为高无序或缺陷。随着比值(ID/IG)减小，碳纳米管可以评价为具有较少缺陷并且具有高结晶度。此处使用的术语“缺陷”指当作为杂质的不必要原子构成碳纳米管的碳-碳键、必要的碳原子数不足，或发生错排的时候，形成的碳纳米管的排列中包含瑕疵，例如，晶格缺陷。当向其施加外部刺激时，碳纳米管容易在缺陷部分断裂。
每个D带峰和G带峰的强度可以，例如，定义为在拉曼光谱中，在带的X轴中心上方的峰的高度或者在峰下方的面积。为了便于测量，可以采用在相应带的X轴中心上方的峰的高度。
根据一个实施方案，在加工之前作为原料的碳纳米管的ID/IG可以限于1.0以下，例如，0.01至0.99的范围内。在这个范围内，在加工后作为终产品的复合材料中存在的碳纳米管的平均长度可以更小程度地降低。碳纳米管的余量平均长度的比值可以用上面的公式1表示。
余量长度的比值越高，为了提高热塑性树脂的电导率所消耗的碳纳米管就越少，这有利于维持树脂的物理性能。
在本发明中，在加工之前作为原料添加到热塑性树脂中的碳纳米管的ID/IG值限于上面规定的范围。通过选择使用具有较少缺陷和高结晶度的碳纳米管，能够减少在加工过程中例如挤出时碳纳米管的断裂量。在加工过程中由外部刺激引起的碳纳米管的断裂量的降低导致碳纳米管在加工后的余量长度的比值增大。
具有增大的余量长度比值的碳纳米管的结构优势在于提高了热塑性树脂的电导率。碳纳米管在热塑性树脂的基质内具有网络结构。因此，在终产品中剩余的碳纳米管越长，越有利于形成网络，因此，网络之间的接触频率降低。这导致接触电阻降低，从而有助于进一步提高电导率。
根据一个实施方案，碳纳米管的余量长度的比值可以在40％至99％，例如40％至90％的范围内。在这个范围内，作为终产品的复合材料的电导率能够提高，同时在机械性能不劣化的情况下维持复合材料的加工性能。
碳纳米管(CNTs)是包含排列为六边形的碳原子的管状材料并且直径为约1至100nm。根据其固有手性，碳纳米管表现为绝缘、导电或半导电性能。碳纳米管的结构为碳原子互相强烈共价键合。由于这个结构，碳纳米管的拉伸强度约是钢铁拉伸强度的100倍，柔韧性和弹性高，并且化学稳定。
碳纳米管分为三种类型：由单层构成且直径为约1nm的单壁碳纳米管(SWCNTs)；由双层构成且直径为约1.4至约3nm的双壁碳纳米管(DWCNTs)；以及由三层或以上的层构成且直径为约5至约100nm的多壁碳纳米管(MWCNTs)。所有类型的碳纳米管可以不加具体限制地用于树脂组合物中。
除非另外提及，此处使用的术语“束型碳纳米管”指其内的碳纳米管平行排列或缠结以形成束或捆(rope)的碳纳米管类型，并且术语“非束或缠结型碳纳米管”指不具有具体形状例如束或捆式形状的碳纳米管类型。
束型碳纳米管的形状基本上为其中的碳纳米线结合在一起形成束。这些线的形状可以为直线或弯曲或它们的结合。束型碳纳米管的形状也可以为直线或弯曲或它们的结合。根据一个实施方案，束型碳纳米管的厚度可以为50nm至100μm。
根据一个实施方案，碳纳米线的平均直径可以为，例如，5nm至25nm。
根据一个实施方案，束型碳纳米管的平均长度可以为约1μm以上，例如，在103至106nm的范围内。在这个范围内，束型碳纳米管的结构优势在于提高热塑性树脂复合材料的电导率。碳纳米管具有在热塑性树脂复合材料的基质内的网络结构。因此，较长的碳纳米管更有利于形成网络结构，因此，网络之间的接触概率降低。这导致接触电阻的降低，从而有助于电导率进一步提高。
根据一个实施方案，热塑性树脂复合材料中使用的碳纳米管可以具有相对高的80至250kg/m3，例如，100至220kg/m3的堆积密度。在这个范围内，可以有利地提高复合材料的电导率。
根据一个实施方案，在加工之后热塑性树脂复合材料中存在的碳纳米管的长度可以为从400至100,000nm、从500至30,000nm或从500至5,000nm。
此处使用的术语“堆积密度”指作为原料的碳纳米管的表观密度并且可以通过用碳纳米管的重量除以碳纳米管的体积来计算。
根据一个实施方案，基于100重量份的热塑性树脂，束型碳纳米管的使用量可以为0.1至10重量份或0.1至5重量份。在这个范围内，复合材料的电导率可以充分提高，同时维持复合材料的机械性能。
根据一个实施方案，通过向热塑性树脂中添加碳纳米管，树脂组合物的电导率得到提高。此时，需要将热塑性树脂的固有机械性能的劣化最小化。此外，在将组合物加工为复合材料或将复合材料加工为模制品的过程中，不应该引起例如形成气泡等问题。因此，将碳质导电剂与具有上述特征的碳纳米管一起用于树脂组合物来进一步提高复合材料的电导率，同时维持复合材料的加工性能。
根据一个实施方案，所述碳质导电剂可以选自，例如，炭黑、石墨烯、碳纳米纤维、富勒烯和碳纳米线。基于100重量份热塑性树脂，所述碳质导电剂的添加量可以为约0.1至约30重量份或0.1至10重量份。在这个范围内，树脂组合物的电导率可以进一步提高，而树脂组合物的物理性能不会劣化。
所述碳质导电剂可以为炭黑。作为炭黑，可以使用，例如，炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、灯黑、热炭黑或科琴黑。然而，炭黑的种类没有限制。所述炭黑的平均粒径可以在20至100μm的范围内。在这个范围内，树脂组合物的电导率可以有效提高。
所述碳质导电剂可以为石墨烯。石墨烯为二维的碳的同素异形体，可以通过不同方法，例如剥离、化学氧化/还原、热解和化学气相沉积来制备。剥离指单层石墨烯从石墨上物理分离的方法，化学氧化/还原指石墨分散在溶液中且被化学还原来得到石墨烯的方法，热解指碳化硅(SiC)基底在高温下热裂解来得到石墨烯层的方法。具体地，用于合成高质量石墨烯的示例性方法为化学气相沉积。
根据一个实施方案，所述石墨烯的纵横比可以为0.1以下，包含100层以下，且比表面积为300m2/g以上。石墨烯指在石墨的hcp晶体结构中sp2-键合的碳(C)原子的单一平面网络。广义上讲，石墨烯是指包含由多层组成的石墨烯复合材料层。
根据一个实施方案，所述碳质导电剂可以为具有大的比表面积、高的电导率和强吸附性的碳纳米纤维。例如，所述碳纳米纤维可以通过在高温下裂解含碳气态化合物、使裂解产物生长，并且在先前制备的金属催化剂上进一步使得到的碳材料生长为纤维形式来制备。所述裂解后的碳产物在尺寸为数纳米的金属催化剂的表面上经过吸附、裂解、吸附、扩散和沉积来形成具有高结晶度和纯度的层化石墨烯层。所述金属催化剂可以为过渡金属例如镍、铁或钴且可以为颗粒形式。在催化剂颗粒上形成的碳纳米纤维生成纳米范围的直径，相当于其他种类的常规用途的碳纤维的直径(～10μm)的约百分之一。小直径使碳纳米纤维具有大的比表面积、高电导率、强吸附性和优异的机械性能。由于这些优势，碳纳米纤维适合用于树脂组合物中。
可以通过不同方法合成碳纳米纤维，包括电弧放电、激光烧蚀、等离子体化学气相沉积和化学气相沉积(CVD)。碳纳米纤维的生长受温度和使用的碳源、催化剂以及基底的种类等因素的影响。具体地，催化剂颗粒和基底的扩散以及它们之间的界面相互作用的差异影响合成的碳纳米纤维的形状和微结构。
根据一个实施方案，热塑性树脂复合材料还可以包括选自阻燃剂、冲击改性剂、阻燃剂助剂、润滑剂、塑化剂、热稳定剂、抗滴剂、抗氧化剂、增容剂、光稳定剂、颜料、染料和无机添加剂中的一种以上的添加剂。基于100重量份的热塑性树脂，所述添加剂的使用量可以为0.1至10重量份或0.1至5重量份。这些添加剂的具体种类是本领域熟知的并且可以由本领域技术人员适当选择。
在制备复合材料中使用的热塑性树脂可以为任何本领域已知的树脂。根据一个实施方案，所述热塑性树脂可以选自聚碳酸酯树脂；聚丙烯树脂；聚酰胺树脂；芳香族聚酰胺树脂；芳香族聚酯树脂；聚烯烃树脂；聚酯碳酸酯树脂；聚苯醚树脂；聚苯硫醚树脂；聚砜树脂；聚醚砜树脂；聚亚芳基树脂；环烯烃树脂；聚醚酰亚胺树脂；聚缩醛树脂；聚乙烯醇缩醛树脂；聚酮树脂；聚醚酮树脂；聚醚醚酮树脂；聚芳基酮树脂；聚醚腈树脂；液晶树脂；聚苯并咪唑树脂；聚乙二酰脲树脂；通过使选自芳香烯基化合物、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和乙烯基氰化合物的一种以上的乙烯基单体进行聚合或共聚而得到的乙烯基聚合物和共聚物树脂；二烯-芳香族烯基化合物共聚物树脂；芳香族烯基化合物-二烯-乙烯基氰-N-苯基马来酰亚胺共聚物树脂；乙烯基氰-(乙烯-二烯-丙烯(EPDM))芳香族烯基化合物共聚物树脂；聚烯烃；氯乙烯树脂；氯代氯乙烯树脂；以及它们的混合物。这些树脂的具体种类是本领域已知的并且可以由本领域技术人员适当选择。
聚烯烃树脂的例子包括，但是不限于，聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯和聚(4-甲基-1-戊烯)。这些聚烯烃树脂可以单独使用或组合使用。在一个实施方案中，所述聚烯烃选自聚丙烯均聚物(如，无规立构聚丙烯、全同立构聚丙烯和间同立构聚丙烯)、聚丙烯共聚物(如聚丙烯无规共聚物)，以及它们的混合物。合适的聚丙烯共聚物包括，但是不限于，在选自乙烯、丁-1-烯(即1-丁烯)，以及己-1-烯(即1-己烯)中的至少一种共聚单体的存在下，使丙烯聚合来制备的无规共聚物。在所述聚丙烯无规共聚物中，所述共聚单体的存在量可以为任何合适的量，但是通常为约10重量％以下(例如，约1至约7重量％或约1至约4.5重量％)。
所述聚酯树脂可以为作为二羧酸组分与二醇组分骨架的缩聚物的均聚酯或共聚酯。均聚酯的代表性例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己基二亚甲醇酯(poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate)，以及聚二苯酸乙二醇酯(polyethylene diphenylate)。尤其优选由于其低价格而可以应用于许多应用的聚对苯二甲酸乙二醇酯。将所述共聚酯定义为选自含有二羧酸骨架的组分和含有二醇骨架的组分中的至少三种组分的缩聚物。含有二羧酸骨架的组分的例子包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、4,4’-二苯基砜二羧酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、环己烷二甲酸，以及它们的酯衍生物。含有二醇骨架的组分的例子包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、聚亚烷基二醇、2,2-二(4’-β-羟乙氧基苯基)丙烷、异山梨酸酯(isosorbates)、1,4-环己烷二甲醇和螺乙二醇(spiroglycols)。
所述聚酰胺树脂的例子包括尼龙树脂和尼龙共聚物树脂。这些聚酰胺树脂可以单独使用或以它们的混合物使用。所述尼龙树脂可以为：通过公知的内酰胺例如ε-己内酰胺和ω-十二内酰胺(dodecalactam)的开环聚合得到的聚酰胺-6(尼龙6)；由氨基酸例如氨基己酸、11-氨基十一酸和12-氨基十二酸得到的尼龙聚合产物；由脂肪族、脂环族或芳香族的二元胺，例如乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺、1,3-二氨基甲基环己烷、1,4-二氨基甲基环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、二(4-氨基环己烷)甲烷、二(4-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-二(4-氨基环己基)丙烷、二(氨基丙基)哌嗪，或氨基乙基哌啶，与脂肪族、脂环族或芳香族二羧酸，例如己二酸、癸二酸、壬二酸、对苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸或2-甲基对苯二甲酸，进行聚合得到的尼龙聚合物；以及它们的共聚物或混合物。所述尼龙共聚物的例子包括：聚己内酰胺(尼龙6)和聚癸二酰己二胺(尼龙6,10)的共聚物；聚己内酰胺(尼龙6)和聚己二酰己二胺(尼龙66)的共聚物；以及聚己内酰胺(尼龙6)和聚十二内酰胺(尼龙12)的共聚物。
所述聚碳酸酯树脂可以通过将二酚与碳酰氯、卤代甲酸酯(haloformate)、碳酸酯(haloformate)或它们的组合进行反应来制备。此种二酚的具体例子包括对苯二酚、间苯二酚、4,4’-二羟基联苯、2,2-二(4-羟苯基)丙烷(又称‘双酚A’)、2,4-二(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、二(4-羟苯基)甲烷、1,1-二(4-羟苯基)环己烷、2,2-二(3-氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷、二(4-羟苯基)亚砜、二(4-羟苯基)酮和二(4-羟苯基)醚。在这些物质中，优选2,2-二(4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷或1,1-二(4-羟苯基)环己烷，更优选2,2-二(4-羟苯基)丙烷。
所述聚碳酸酯树脂可以为由两种以上不同的二酚制备的共聚物的混合物。作为聚碳酸酯树脂，可以使用，例如，线型聚碳酸酯树脂、支链聚碳酸酯树脂和聚酯碳酸酯共聚物树脂。
所述线型碳酸酯树脂可以为，例如，双酚A型聚碳酸酯树脂。所述支链聚碳酸酯树脂可以为，例如，通过将多官能芳香族化合物(例如偏苯三酸酐或偏苯三酸)与二酚和碳酸酯进行反应来制备的那些物质。基于相应支链聚碳酸酯树脂的总摩尔数，可以包含0.05至2mol％的量的多官能芳香族化合物。所述聚酯碳酸酯共聚物树脂可以为，例如，通过将双官能羧酸与二苯酚和碳酸酯进行反应制备的那些物质。作为所述碳酸酯，可以使用，例如，碳酸二芳酯(如碳酸二苯酯)或碳酸亚乙酯。
作为环烯烃聚合物，可以以降冰片烯聚合物、单环烯烃聚合物、环状共轭二烯聚合物、乙烯基脂环族烃类聚合物，以及它们的氢化物作为例示。所述环烯烃聚合物的具体例子包括以商品名“Apel”(Mitsui Chemicals)可获得的乙烯-环烯烃共聚物、以商品名“Aton”(JSR)可获得的降冰片烯聚合物和以商品名“Zeonoa”(Nippon Zeon)可获得的降冰片烯聚合物。
本发明的另一方面提供一种制备热塑性树脂复合材料的方法。该方法没有具体限制。例如，所述热塑性树脂复合材料可以通过将原料混合物加入到通常所知的熔融混合器例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机、捏合机或混合辊中，并且在约100至500℃或200至400℃的温度下捏合混合物。
原料的混合顺序没有特殊限制。例如，可以将热塑性树脂、平均长度在上面规定的范围内的碳纳米管以及任选的添加剂预先混合，并在热塑性树脂的熔点以上的温度使用单或双螺杆挤出机均匀熔融捏合该混合物。或者，原料在溶液中混合并去除溶剂。考虑产率，优选使用单或双螺杆挤出机均匀地熔融捏合原料。当在热塑性树脂的熔点以上的温度均匀熔融捏合原料时，优选使用双螺杆挤出机。
可以使用任何捏合方法来制备本发明的复合材料。例如，热塑性树脂和碳纳米管可以一次捏合到一起。根据主颗粒法(master pellet method)，制备在热塑性树脂中包含高浓度碳纳米管的树脂组合物(主颗粒)，向该树脂组合物中进一步加入碳纳米管直到浓度达到指定水平，随后进行熔融捏合。根据另一优选的方法，通过将热塑性树脂和任选的添加剂加入到挤出机中，并且通过侧加料机将碳纳米管供入该挤出机中来制备复合材料。这个方法能有效抑制对碳纳米管的损害。
作为挤出的结果，可以制备颗粒形式的复合材料。
根据一个实施方案，在复合材料的制备中作为原料的碳纳米管的平均长度可以由扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)图像来测量。具体地，作为原料的碳纳米管的粉末通过SEM或TEM成像，然后使用图像分析仪，例如，Scandium 5.1(Olympus soft Imaging Solutions GmbH,Germany)分析图像来确定碳纳米管的平均长度。
复合材料中包含的碳纳米管的平均长度和分布状态可以通过如下步骤来确定：将树脂固体分散在有机溶剂，例如，丙酮、乙醇、正己烷、氯仿、对二甲苯、正丁醇、石油醚、1,2,4-三氯代苯或十二烷中来得到具有预定浓度的分散液；由SEM或TEM取得分散液的图像；以及使用图像分析仪分析该图像。
由该方法制备的碳纳米管-热塑性树脂复合材料不存在与制备加工和二次加工相关的问题，且不损害它的机械强度。另外，尽管存在少量的碳纳米管，但是复合材料具有足够的电性能。
根据一个实施方案，复合材料可以通过本领域已知的任何合适的工艺，例如注塑、吹塑、压模或纺纱来模制为各种制品。模制品可以为注塑模制品、挤出模制品、吹塑模制品、膜、片和纤维。
所述膜可以通过已知的熔融膜形成工艺来制备。例如，根据单或双螺杆拉伸工艺，原料在单或双螺杆挤出机中熔融、由膜模头挤出，并在冷却鼓上冷却来制备非拉伸膜。所述非拉伸膜可以使用辊型纵向拉伸机和称为拉幅机的横向拉伸机沿纵向和横向方向进行适当拉伸。
所述纤维包括各种纤维，例如未拉伸丝、拉伸丝和超拉伸丝。所述纤维可以通过已知的熔融纺纱工艺来制备。例如，将由作为原料的树脂组合物制成的芯片加入单或双螺杆挤出机中并在其中捏合，通过聚合物流动线切换器(polymer flow line switcher)和位于挤出机顶端的过滤层由喷丝头挤出，冷却，拉伸并进行热固。
具体地，利用其高电导率，本发明的复合材料可以加工为模制品例如抗静电制品、电气/电子产品外壳和电气/电子部件。
根据一个实施方案，所述模制品可以用于不同使用，包括汽车部件、电气/电子部件和构成组件(construction components)。所述模制品的具体应用包括：汽车引擎部件，例如气流计、气泵、自动恒温器外壳、引擎支架、点火线圈、电火箱、离合器套环、传感器外壳、怠速控制阀、真空开关阀、ECU外壳、真空泵箱、抑制开关、转速传感器、加速度传感器、分电器盖、线圈骨架(coil bases)、ABS驱动器箱、散热器水箱顶部和底部、冷却风扇、风扇护罩、发动机罩、气缸盖、油杯盖、油盘、滤油器、燃料盖、燃料过滤器、分电器盖、蒸汽罐外壳、空气清洁器外壳、正时皮带罩、制动加力器部件、各种箱、各种管、各种罐、各种软管、各种夹子、各种阀门和各种管道；汽车内饰件，例如转矩控制杆、安全带部件、寄存叶片(register blades)、清洗器杆、车窗调节器把手、车窗调节器按钮、近光灯杆、防晒板和各种马达外壳；汽车外部部件，例如顶部桁材、挡泥板、装饰物、保险杠、后视镜支撑体、扰流板、引擎盖遮光栅格、车轮盖、轮毂罩、格栅板罩框(grill apron cover frames)、灯反射器、灯挡板和门把手；各种汽车连接器，例如线束连接器、SMJ连接器、PCB连接器和门孔连接器；以及电气/电子部件，例如继电器箱、线圈轴、光拾取底盘、电动机壳、笔记本PC外壳和内部部件、LED显示外壳和内部部件、打印机外壳和内部部件、便携终端例如手机、移动PC和移动电话的外壳和内部部件，记录介质(例如，CD、DVD、PD和FDD)驱动外壳和内部部件，复印机外壳和内部部件，传真机外壳和内部部件，以及抛物面天线。
其他的应用包括家用和办公用电器部件，例如，VTR部件、电视部件、熨斗、吹风机、电饭锅(rice boiler)部件、微波炉部件、原声乐器部件、成像装置例如摄影机和投影仪的部件、光记录媒体例如激光磁盘(注册商标)、光盘(CD)、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM和蓝光光盘的基质，照明器部件，冰箱部件，空调部件，打印机部件和文字处理器部件。
其他应用包括：电子乐器、家用游戏机和便携式游戏机的外壳和内部部件；电气/电子部件，例如各种齿轮、各种箱子、传感器、LEP灯、连接器、插座、电阻器、继电器箱、开关、线圈轴、电容器、各种电容器箱、光学拾取器、振荡器、各种终端机板、变压器、插头、印刷电路板、调谐器、扬声器、麦克风、听筒、小马达、磁头基座、功率模块、半导体部件、液晶部件、FDD托架、FDD底盘、马达刷支撑座、变压器构件和线圈轴；以及各种汽车连接器，例如线束连接器、SMJ连接器、PCB连接器和门孔连接器。
因为所述模制品的电导率提高以充分吸收电磁波，所以它可以用作电磁屏蔽材料。因为所述电磁屏蔽材料具有吸收和衰减电磁波的能力，所以所述电磁屏蔽材料表现出提高的电磁波吸收性。
所述热塑性树脂复合材料和包含所述复合材料的模制品可以回收利用，例如，通过将所述复合材料和模制品磨碎，优选磨为粉末，并且选择性地与添加剂混合得到树脂组合物。所述树脂组合物能够加工为本发明的复合材料并且也可以模制为本发明的模制品。
将参照下面的实施例详细地描述本发明。然而，本发明可以以很多不同形式体现并且不应该理解为限于这些实施例。提供所述实施例是为了使本领域普通技术人员充分理解本发明。
实施例在下面的实施例和对比例中使用的组分和添加剂如下。
(a)聚酰胺树脂
LUMID GP-1000B(LG Chem Ltd.)
(b)碳纳米管
购买并使用如表1中显示的具有不同的ID/IG比值、形状、平均直径和平均长度的碳纳米管。
(c)碳质导电剂
购买炭黑并用作碳质导电剂。当聚碳酸酯树脂中炭黑的包含量为约8wt％时，所述炭黑的电导率为约107Ω/sq。本领域技术人员可以适当地选择炭黑。
实施例1-4和对比例1-3
将3wt％的碳纳米管、1wt％的碳质导电剂和96wt％的聚酰胺树脂(LUMIDGP-1000B)混合在一起。所述混合物在280℃下从双螺杆挤出机(L/D＝42,φ＝40mm)中挤出制备尺寸为0.2mm×0.3mm×0.4mm的颗粒。
所述颗粒在280℃的温度下在平板翼型条件下在注塑机中模制，从而制备厚为3.2mm、长为12.7mm的长骨状样品。所述样品在23℃和50％的RH下维持48小时。
[表1]
在加工之前作为原料的束型碳纳米管的平均长度通过如下步骤来测量：通过超声30秒至2分钟的时间将粉末状碳纳米管分散在溶液中，通过SEM对晶片上的分散液进行成像，以及使用Scandium 5.1(Olympus soft ImagingSolutions GmbH,Germany)分析该SEM图像。
实验实施例
通过下面的方法测量在实施例1-4和对比例1-3中制备的样品的物理性能。结果示在表2中。
-拉伸强度和拉伸模量
根据ASTM D638试验标准评价3.2mm厚的样品的拉伸强度和拉伸模量。
-表面电阻率(Ω/sq)
使用SRM-100(PINION)根据ASTM D257测量样品的表面电阻值。
-碳纳米管的平均余量长度
将颗粒分散在氯仿中来得到0.1g/l的分散物。由TEM(Libra 120,Carl ZeissGmbh,Germany)采集分散液的图像并使用SCANDIUM 5.1(Olympus SoftImaging Solutions GmbH)进行分析来确定碳纳米管的平均余量长度。
[表2]
如表2中所示，在实施例1-4中制备的模制品表现出提高的导电率，同时具有高拉伸强度和拉伸模量值。

Claims (21)

1.一种复合材料，该复合材料通过加工包含热塑性树脂、束型碳纳米管和碳质导电剂的树脂组合物制备而成，其中，所述碳纳米管的ID/IG为1.0以下，所述ID/IG指在加工之前，所述碳纳米管的拉曼光谱中D带峰的强度与G带峰的强度的比值，并且在所述复合材料中，碳纳米管的余量长度的比值为40％至99％，所述余量长度的比值通过公式1来定义：
余量长度的比值(％)＝(在加工之后所述复合材料中存在的碳纳米管的平均长度/在加工之前所述碳纳米管的平均长度)×100  (1)。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述ID/IG为0.01至0.99。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述加工为挤出。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述余量长度的比值为40％至90％。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述碳纳米管包含多根碳纳米管线。
6.根据权利要求5所述的复合材料，其中，所述碳纳米管线的平均直径为5nm至25nm。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述碳纳米管在加工之前的平均长度为1μm至1000μm。
8.根据权利要求1所述的复合材料，其中，该复合材料中所述碳纳米管的平均长度为400nm至100μm。
9.根据权利要求1所述的复合材料，其中，该复合材料中所述碳纳米管的平均长度为500nm至30,000nm。
10.根据权利要求1所述的复合材料，其中，该复合材料中所述碳纳米管的平均长度为500nm至5,000nm。
11.根据权利要求1所述的复合材料，其中，基于100重量份的所述热塑性树脂，所述碳纳米管的使用量为0.1至10重量份。
12.根据权利要求1所述的复合材料，其中，基于100重量份的所述热塑性树脂，还包括0.1至10重量份的选自阻燃剂、冲击改性剂、阻燃剂助剂、润滑剂、塑化剂、热稳定剂、抗滴剂、抗氧化剂、增容剂、光稳定剂、颜料、染料和无机添加剂中的一种以上的添加剂。
13.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述热塑性树脂选自聚碳酸酯树脂；聚丙烯树脂；聚酰胺树脂；芳香族聚酰胺树脂；芳香族聚酯树脂；聚烯烃树脂；聚酯碳酸酯树脂；聚苯醚树脂；聚苯硫醚树脂；聚砜树脂；聚醚砜树脂；聚亚芳基树脂；环烯烃树脂；聚醚酰亚胺树脂；聚缩醛树脂；聚乙烯醇缩醛树脂；聚酮树脂；聚醚酮树脂；聚醚醚酮树脂；聚芳基酮树脂；聚醚腈树脂；液晶树脂；聚苯并咪唑树脂；聚乙二酰脲树脂；通过使选自芳香族烯基化合物、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和乙烯基氰化合物中的一种以上的乙烯基单体进行聚合或共聚而得到的乙烯基聚合物和共聚物树脂；二烯-芳香族烯基化合物共聚物树脂；芳香族烯基化合物-二烯-乙烯基氰-N-苯基马来酰亚胺共聚物树脂；乙烯基氰-(乙烯-二烯-丙烯(EPDM))芳香族烯基化合物共聚物树脂；聚烯烃；氯乙烯树脂；氯代氯乙烯树脂；以及它们的混合物。
14.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述碳质导电剂选自炭黑、石墨烯、富勒烯、碳纳米纤维和它们的混合物。
15.根据权利要求14所述的复合材料，其中，所述炭黑选自炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、灯黑、热炭黑、科琴黑和它们的混合物。
16.根据权利要求1所述的复合材料，其中，基于100重量份的所述热塑性树脂，所述碳质导电剂的量为0.1至10重量份。
17.一种模制品，包含根据权利要求1至16中的任意一项所述的复合材料。
18.一种模制品，通过加工根据权利要求1至16中的任意一项的复合材料制备而成。
19.根据权利要求18所述的模制品，其中，所述加工为挤出、注塑或它们的结合。
20.根据权利要求18所述的模制品，其中，在加工之后所述模制品中的碳纳米管的平均长度为0.5至30μm。
21.根据权利要求18所述的模制品，其中，所述模制品为抗静电制品、电气/电子产品外壳或电气/电子部件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108385204A (zh) * 2018-01-30 2018-08-10 宁波三邦超细纤维有限公司 石墨烯涤纶抗静电复合纤维及其制备方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101652566B1 (ko) * 2013-12-06 2016-08-30 주식회사 엘지화학 전도성이 개선된 복합재 및 이를 함유하는 성형품
CN104987659A (zh) * 2015-08-10 2015-10-21 广州索润环保科技有限公司 一种耐高温抗静电的导电聚合物复合材料及其制备方法和应用
DE102015215394A1 (de) * 2015-08-12 2017-02-16 Etm Engineering Technologie Marketing Gmbh Luftleitungsrohr für den Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors
KR102004954B1 (ko) 2016-04-26 2019-07-29 서울대학교산학협력단 중합체 개질용 첨가제 및 그 제조방법
JP2019531189A (ja) 2016-10-06 2019-10-31 ライテン・インコーポレイテッドＬｙｔｅｎ， Ｉｎｃ． 気固分離によるマイクロ波反応器システム
KR101900725B1 (ko) * 2016-10-31 2018-09-20 금호석유화학 주식회사 전도성 와이어 및 그 제조방법
US9812295B1 (en) 2016-11-15 2017-11-07 Lyten, Inc. Microwave chemical processing
US9997334B1 (en) 2017-02-09 2018-06-12 Lyten, Inc. Seedless particles with carbon allotropes
US9767992B1 (en) 2017-02-09 2017-09-19 Lyten, Inc. Microwave chemical processing reactor
US10920035B2 (en) 2017-03-16 2021-02-16 Lyten, Inc. Tuning deformation hysteresis in tires using graphene
CN110418816B (zh) 2017-03-16 2022-05-31 利腾股份有限公司 碳和弹性体整合
US9862606B1 (en) 2017-03-27 2018-01-09 Lyten, Inc. Carbon allotropes
DE102017112603A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Lisa Dräxlmaier GmbH EMV und ESD Schutzgehäuse aus elektrisch leitfähigem Polyamid
US10465128B2 (en) 2017-09-20 2019-11-05 Lyten, Inc. Cracking of a process gas
US10756334B2 (en) 2017-12-22 2020-08-25 Lyten, Inc. Structured composite materials
US10644368B2 (en) 2018-01-16 2020-05-05 Lyten, Inc. Pressure barrier comprising a transparent microwave window providing a pressure difference on opposite sides of the window
WO2019168308A1 (ko) * 2018-02-27 2019-09-06 주식회사 엘지화학 양극 및 상기 양극을 포함하는 이차 전지
US11489161B2 (en) 2019-10-25 2022-11-01 Lyten, Inc. Powdered materials including carbonaceous structures for lithium-sulfur battery cathodes
US11309545B2 (en) 2019-10-25 2022-04-19 Lyten, Inc. Carbonaceous materials for lithium-sulfur batteries
US11398622B2 (en) 2019-10-25 2022-07-26 Lyten, Inc. Protective layer including tin fluoride disposed on a lithium anode in a lithium-sulfur battery
US11342561B2 (en) 2019-10-25 2022-05-24 Lyten, Inc. Protective polymeric lattices for lithium anodes in lithium-sulfur batteries
KR102234861B1 (ko) * 2019-11-18 2021-04-01 금호석유화학 주식회사 사출성형용 발열소재 및 사출성형 발열체의 제조방법
JP2021123680A (ja) * 2020-02-07 2021-08-30 日東電工株式会社 複合材料およびそれを成形してなる電磁波吸収体
CN111635574B (zh) * 2020-06-19 2022-08-09 中北大学 一种pp/pe/bn/epdm导热绝缘材料及其制备方法
US11661493B2 (en) * 2020-09-28 2023-05-30 Ford Global Technologies, Llc Electrically conductive, polymeric vehicle component
KR20230085748A (ko) 2021-12-07 2023-06-14 주식회사 넥스젠그래핀폴리머스 전도성이 개선된 탄소 플라스틱 컴파운드 및 그 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201035996A (en) * 2008-11-24 2010-10-01 Hanwha Chemical Corp Highly conductive resin composition having carbon composite
CN102341345A (zh) * 2009-03-04 2012-02-01 东丽株式会社 含碳纳米管组合物、碳纳米管制造用催化剂体和碳纳米管水性分散液
CN102844926A (zh) * 2010-04-16 2012-12-26 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池用双极板
WO2013051707A1 (ja) * 2011-10-05 2013-04-11 独立行政法人産業技術総合研究所 カーボンナノチューブ複合材料および熱伝導体
CN103108905A (zh) * 2010-03-26 2013-05-15 夏威夷大学 纳米材料增强树脂及相关材料

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231051A (ja) * 2001-02-05 2002-08-16 Toray Ind Inc 導電性樹脂組成物およびその成形品
JP4162466B2 (ja) * 2002-10-23 2008-10-08 旭化成ケミカルズ株式会社 樹脂組成物
BRPI0407495A (pt) * 2003-02-13 2006-02-14 Stichting Dutch Polymer Inst polìmero reforçado
KR20060060682A (ko) * 2003-08-08 2006-06-05 제너럴 일렉트릭 캄파니 탄소 나노튜브를 포함하는 전기 전도성 조성물 및 그의제조방법
JP2005097024A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Hisanori Shinohara カーボンナノチューブを含有する組成物の精製方法
JP4556409B2 (ja) * 2003-09-24 2010-10-06 東レ株式会社 カーボンナノチューブを含有する組成物の精製方法およびカーボンナノチューブ組成物
US7309727B2 (en) * 2003-09-29 2007-12-18 General Electric Company Conductive thermoplastic compositions, methods of manufacture and articles derived from such compositions
JP4783041B2 (ja) * 2005-03-16 2011-09-28 出光興産株式会社 樹脂組成物、該樹脂組成物の製造方法及び該樹脂組成物の成形体
US8114314B2 (en) * 2005-07-20 2012-02-14 Agency For Science, Technology And Research Electroconductive curable resins
WO2007063984A1 (ja) * 2005-12-01 2007-06-07 Kojima Press Industry Co., Ltd. 繊維状ナノカーボンを含有する導通部材およびそれを用いた接点装置
JP2007261895A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの製造方法及び装置
KR100900658B1 (ko) * 2007-12-18 2009-06-01 주식회사 엘지화학 전기전도성 플라스틱 사출성형물 및 전도성 수지조성물
JP2012224687A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Showa Denko Kk カーボンナノチューブ含有導電性樹脂組成物及び製造方法
WO2013047796A1 (ja) 2011-09-29 2013-04-04 独立行政法人産業技術総合研究所 カーボンナノチューブ複合材料
JP2013100206A (ja) 2011-11-09 2013-05-23 Hitachi Chemical Co Ltd カーボンナノチューブの分散液、及びカーボンナノチューブの分散液の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201035996A (en) * 2008-11-24 2010-10-01 Hanwha Chemical Corp Highly conductive resin composition having carbon composite
CN102341345A (zh) * 2009-03-04 2012-02-01 东丽株式会社 含碳纳米管组合物、碳纳米管制造用催化剂体和碳纳米管水性分散液
CN103108905A (zh) * 2010-03-26 2013-05-15 夏威夷大学 纳米材料增强树脂及相关材料
CN102844926A (zh) * 2010-04-16 2012-12-26 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池用双极板
WO2013051707A1 (ja) * 2011-10-05 2013-04-11 独立行政法人産業技術総合研究所 カーボンナノチューブ複合材料および熱伝導体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108385204A (zh) * 2018-01-30 2018-08-10 宁波三邦超细纤维有限公司 石墨烯涤纶抗静电复合纤维及其制备方法

Also Published As

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