CN108976552A - 一种导电性能好的复合塑料及其制备方法 - Google Patents

一种导电性能好的复合塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电性能好的复合塑料及其制备方法，包括以下重量份的原料：富勒烯7.6‑9.4份、聚乙二醇二丙烯酸酯18.5‑25.8份、高密度聚乙烯27.5‑36.4份、金属粉3.3‑5.2份、滑石粉2.6‑3.8份、偶联剂2.4‑4.5份、抗氧剂2‑3份、硬脂酸镁2.2‑3.3份、洋葱5‑7份和丙酮酸4‑4.8份。本发明原料来源广泛，通过将洋葱提取得到洋葱提取液，将洋葱提取液与富勒烯、金属粉、聚乙二醇二丙烯酸酯等原料采用不同的工艺混合，制备的成品在协同作用下，不仅提高了导电性能，还兼具良好的拉伸强度，应用前景广阔。

Description

一种导电性能好的复合塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料领域，具体是一种导电性能好的复合塑料。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料已经成为人们生活和工作中常用的一种材料。
塑料一直被人们作为绝缘材料使用，因其高绝缘性，在生产与使用中易产生静电，静电可能产生各种危害。随着现代电子工业和信息产业的发展，各种工业自动化设备、微电脑、家用电器及电子产品进入国民经济的各个领域和人们工作生活环境之中。静电消除、电磁屏蔽等技术已经引起人们的关注，具有导电性能的塑料也就应运而生，导电塑料是将高分子材料与导电物质相混合，用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。但现有的导电塑料的导电性能还达不到人们的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电性能好的复合塑料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种导电性能好的复合塑料，包括以下重量份的原料：富勒烯7.6-9.4份、聚乙二醇二丙烯酸酯18.5-25.8份、高密度聚乙烯27.5-36.4份、金属粉3.3-5.2份、滑石粉2.6-3.8份、偶联剂2.4-4.5份、抗氧剂2-3份、硬脂酸镁2.2-3.3份、洋葱5-7份和丙酮酸4-4.8份。
作为本发明进一步的方案：金属粉包括铜粉、镍粉和铝粉中的一种或者几种的混合物。
作为本发明进一步的方案：高密度聚乙烯的相对分子量为86000-125000。
作为本发明进一步的方案：金属粉的粒径为38-65um，滑石粉的粒径为0.65-1.34mm。
所述导电性能好的复合塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将洋葱切碎并且过40-60目筛，然后将洋葱碎加入其重量5-8倍的乙醇中并且采用超声波振荡辅助，过滤、离心、分离，得到洋葱提取液，将洋葱提取液平均分为两份；
步骤二，将富勒烯、聚乙二醇二丙烯酸酯和高密度聚乙烯混合并且加热熔融，然后向其中加入一份洋葱提取液并且搅拌均匀，得到第一混合物；
步骤三，将金属粉、硬脂酸镁、丙酮酸和另一份洋葱提取液在球磨机中球磨12-16小时，在2.6-3.5KV的电场中保持15-24分钟，然后冷冻干燥并且研磨，过300-350目筛，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、滑石粉、偶联剂和抗氧剂在600-900rpm的转速下混合均匀，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入单螺杆挤出机中，在160-185摄氏度下挤出并冷却切粒，得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤一中超声波辅助的功率为110-145W，频率为12-18KHz。
作为本发明进一步的方案：步骤三中球磨机的球料比为58-72:1，球磨机的球磨温度为48-60摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过将洋葱提取得到洋葱提取液，将洋葱提取液与富勒烯、金属粉、聚乙二醇二丙烯酸酯等原料采用不同的工艺混合，制备的成品在协同作用下，不仅提高了导电性能，还兼具良好的拉伸强度，应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种导电性能好的复合塑料，包括以下重量份的原料：富勒烯7.6份、聚乙二醇二丙烯酸酯18.5份、高密度聚乙烯27.5份、金属粉3.3份、滑石粉2.6份、偶联剂2.4份、抗氧剂2份、硬脂酸镁2.2份、洋葱5份和丙酮酸4份。金属粉采用镍粉。
所述导电性能好的复合塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将洋葱切碎并且过40目筛，然后将洋葱碎加入其重量6倍的乙醇中并且采用超声波振荡辅助，超声波辅助的功率为125W，频率为14KHz，过滤、离心、分离，得到洋葱提取液，将洋葱提取液平均分为两份；
步骤二，将富勒烯、聚乙二醇二丙烯酸酯和高密度聚乙烯混合并且加热熔融，然后向其中加入一份洋葱提取液并且搅拌均匀，得到第一混合物；
步骤三，将金属粉、硬脂酸镁、丙酮酸和另一份洋葱提取液在球磨机中球磨14小时，在2.8KV的电场中保持18分钟，然后冷冻干燥并且研磨，过320目筛，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、滑石粉、偶联剂和抗氧剂在660rpm的转速下混合均匀，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入单螺杆挤出机中，在160-185摄氏度下挤出并冷却切粒，得到成品。
实施例2
一种导电性能好的复合塑料，包括以下重量份的原料：富勒烯8.4份、聚乙二醇二丙烯酸酯21.5份、高密度聚乙烯29.8份、金属粉3.9份、滑石粉3.2份、偶联剂3.3份、抗氧剂2.4份、硬脂酸镁2.7份、洋葱5.8份和丙酮酸4.2份。高密度聚乙烯的相对分子量为98000-125000。金属粉的粒径为50um，滑石粉的粒径为0.95mm。
所述导电性能好的复合塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将洋葱切碎并且过60目筛，然后将洋葱碎加入其重量8倍的乙醇中并且采用超声波振荡辅助，过滤、离心、分离，得到洋葱提取液，将洋葱提取液平均分为两份；
步骤二，将富勒烯、聚乙二醇二丙烯酸酯和高密度聚乙烯混合并且加热熔融，然后向其中加入一份洋葱提取液并且搅拌均匀，得到第一混合物；
步骤三，将金属粉、硬脂酸镁、丙酮酸和另一份洋葱提取液在球磨机中球磨14小时，球磨机的球料比为64:1，球磨机的球磨温度为55摄氏度，在3.3KV的电场中保持18分钟，然后冷冻干燥并且研磨，过340目筛，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、滑石粉、偶联剂和抗氧剂在750rpm的转速下混合均匀，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入单螺杆挤出机中，在160-185摄氏度下挤出并冷却切粒，得到成品。
实施例3
一种导电性能好的复合塑料，包括以下重量份的原料：富勒烯8.8份、聚乙二醇二丙烯酸酯23.7份、高密度聚乙烯35.2份、金属粉4.9份、滑石粉3.6份、偶联剂4.2份、抗氧剂2.8份、硬脂酸镁3.1份、洋葱6.6份和丙酮酸4.5份。金属粉包括铜粉和铝粉的混合物。金属粉的粒径为55um，滑石粉的粒径为1.16mm。
所述导电性能好的复合塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将洋葱切碎并且过50目筛，然后将洋葱碎加入其重量5倍的乙醇中并且采用超声波振荡辅助，过滤、离心、分离，得到洋葱提取液，将洋葱提取液平均分为两份；
步骤二，将富勒烯、聚乙二醇二丙烯酸酯和高密度聚乙烯混合并且加热熔融，然后向其中加入一份洋葱提取液并且搅拌均匀，得到第一混合物；
步骤三，将金属粉、硬脂酸镁、丙酮酸和另一份洋葱提取液在球磨机中球磨15小时，步骤三中球磨机的球料比为68:1，球磨机的球磨温度为55摄氏度，在2.8KV的电场中保持22分钟，然后冷冻干燥并且研磨，过350目筛，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、滑石粉、偶联剂和抗氧剂在900rpm的转速下混合均匀，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入单螺杆挤出机中，在160-185摄氏度下挤出并冷却切粒，得到成品。
实施例4
一种导电性能好的复合塑料，包括以下重量份的原料：富勒烯9.4份、聚乙二醇二丙烯酸酯25.8份、高密度聚乙烯36.4份、金属粉5.2份、滑石粉3.8份、偶联剂4.5份、抗氧剂3份、硬脂酸镁3.3份、洋葱7份和丙酮酸4.8份。金属粉包括铜粉、镍粉和铝粉的混合物。高密度聚乙烯的相对分子量为86000-125000。金属粉的粒径为60um，滑石粉的粒径为1.25mm。
所述导电性能好的复合塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将洋葱切碎并且过60目筛，然后将洋葱碎加入其重量7倍的乙醇中并且采用超声波振荡辅助，超声波辅助的功率为135W，频率为18KHz，过滤、离心、分离，得到洋葱提取液，将洋葱提取液平均分为两份；
步骤二，将富勒烯、聚乙二醇二丙烯酸酯和高密度聚乙烯混合并且加热熔融，然后向其中加入一份洋葱提取液并且搅拌均匀，得到第一混合物；
步骤三，将金属粉、硬脂酸镁、丙酮酸和另一份洋葱提取液在球磨机中球磨15小时，球磨机的球料比为70:1，球磨机的球磨温度为56摄氏度，在3.3KV的电场中保持22分钟，然后冷冻干燥并且研磨，过300目筛，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、滑石粉、偶联剂和抗氧剂在840rpm的转速下混合均匀，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入单螺杆挤出机中，在160-185摄氏度下挤出并冷却切粒，得到成品。
对比例1
除不含有洋葱和丙酮酸，其余原料和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
采用市售现有导电塑料作为对比例2。
将实施例1-4的产品和对比例1-2的产品进行性能测试，体积电阻率的测试方法按照IEC60093进行，测试结果见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1-4的产品的拉伸强度大于对比例1-2的产品，实施例1-4产品的表面电阻率远远低于对比例1-2的产品导电性能得到了较大的改善。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种导电性能好的复合塑料，其特征在于，包括以下重量份的原料：富勒烯7.6-9.4份、聚乙二醇二丙烯酸酯18.5-25.8份、高密度聚乙烯27.5-36.4份、金属粉3.3-5.2份、滑石粉2.6-3.8份、偶联剂2.4-4.5份、抗氧剂2-3份、硬脂酸镁2.2-3.3份、洋葱5-7份和丙酮酸4-4.8份。
2.根据权利要求1所述的导电性能好的复合塑料，其特征在于，所述金属粉包括铜粉、镍粉和铝粉中的一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的导电性能好的复合塑料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的相对分子量为86000-125000。
4.根据权利要求1所述的导电性能好的复合塑料，其特征在于，所述金属粉的粒径为38-65um，滑石粉的粒径为0.65-1.34mm。
5.一种如权利要求1-4任一所述的导电性能好的复合塑料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将洋葱切碎并且过40-60目筛，然后将洋葱碎加入其重量5-8倍的乙醇中并且采用超声波振荡辅助，过滤、离心、分离，得到洋葱提取液，将洋葱提取液平均分为两份；
步骤二，将富勒烯、聚乙二醇二丙烯酸酯和高密度聚乙烯混合并且加热熔融，然后向其中加入一份洋葱提取液并且搅拌均匀，得到第一混合物；
步骤三，将金属粉、硬脂酸镁、丙酮酸和另一份洋葱提取液在球磨机中球磨12-16小时，在2.6-3.5KV的电场中保持15-24分钟，然后冷冻干燥并且研磨，过300-350目筛，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、滑石粉、偶联剂和抗氧剂在600-900rpm的转速下混合均匀，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入单螺杆挤出机中，在160-185摄氏度下挤出并冷却切粒，得到成品。
6.根据权利要求5所述的导电性能好的复合塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中超声波辅助的功率为110-145W，频率为12-18KHz。
7.根据权利要求5或6所述的导电性能好的复合塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中球磨机的球料比为58-72:1，球磨机的球磨温度为48-60摄氏度。
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