CN109096755A - 一种永久性导电pei板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工程塑料领域，具体公开了一种永久性导电PEI板，由聚醚酰亚胺树脂、导电碳材料微片、短切碳纤维、硅烷偶联剂、热稳定剂、润滑剂组成。其制备方法为：将聚醚酰亚胺树脂和导电碳材料微片干燥后；按配比称取各原料；将聚醚酰亚胺树脂投入到搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌，再将除碳纤维外的其它原料全部投入搅拌桶搅拌后倒入双螺杆抽粒机的主喂料机料斗，同时将碳纤维倒入侧喂料机料斗；通过双螺杆抽粒机对料斗中的物料进行抽粒改性,出料通过滤网；将已造粒好的物料采用单螺杆挤出机制作成板材。本发明的永久导电PEI板电阻值更稳定且均匀性好，极大缩减导电填充材料的添加量并达到更加优良的导电效果。

Description

一种永久性导电PEI板及其制备方法
技术领域
本发明涉及工程塑料领域，具体公开了一种永久性导电PEI板及其制备方法。
背景技术
性能优良的永久性导电PEI板材在国内板材行业产品领域暂属空缺,市场需求均依赖进口,主要技术难点在于传统配方中使用传统的导电碳粉或碳纤维且采用传统挤出工艺所生产之产品体积及表面电阻不稳定、均匀性差,性能无法满足中高端应用领域的质量要求。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种永久性导电PEI板及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下方案。
一种永久性导电PEI板，由聚醚酰亚胺树脂、导电碳材料微片、短切碳纤维、硅烷偶联剂、热稳定剂、润滑剂组成。
其中导电碳材料微片或碳纳米管与基材树脂共混后再经过双螺杆抽粒在剪切力作用下会以微片状或管状的形式分布于基材树脂中,与碳纤维形成相互交叉网络,从固体导电填充材料添加在塑料中形成的导电原理来讲，导电碳材料微片或碳纳米管的加入对于内部导电网络互通起到了一定的补强作用，提高了材料的导电性能。
所述导电PEI板各组成的重量百分比为：聚醚酰亚胺树脂77-87%，导电碳材料微片1-7%，短切碳纤维10-20%,硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。
进一步的，所述短切碳纤维单丝长度为3-10mm。
进一步的，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
进一步的，所述热稳定剂为钡皂和β-二酮的组合物。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
在另一个实施例中，所述导电碳材料微片由碳纳米管代替。
永久性导电PEI板的制备方法如下：步骤一：将聚醚酰亚胺树脂、导电碳材料微片或碳纳米管放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按配比称取各原料；步骤三：将聚醚酰亚胺树脂投入到搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将除碳纤维外的其它原料全部投入搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒之后放料倒入双螺杆抽粒机的主喂料机料斗，同时将碳纤维倒入侧喂料机料斗；步骤五：采用失重计量喂料模式同步匀速喂料（即主喂料物料与侧喂料物料控制在同时间内同步喂完）通过双螺杆抽粒机对料斗中的物料进行抽粒改性,出料通过20-60目的滤网；步骤六：将已造粒好的物料在130-150℃干燥2-4小时后采用长径比为(25-35):1的单螺杆挤出机制作成板材，模具温度控制在220-380℃范围内,
其中，单螺杆挤出机采用油压数显刹车，以保证产品内部密度一致均匀性，同时可避免由于刹车反馈压力波动不稳定而造成内部气孔或空洞不良现象的发生。
进一步的，调整设备配置:造粒机双螺杆长径比在（30-50）:1之间，机台从主喂料物斗下料口至侧喂料口之间的送料段螺杆组合至少配置3-8组剪切键，从侧喂料口至真空口之间的送料段螺杆至少配置2-6组剪切键。
具体的，所述双螺杆抽粒机的螺杆套筒温度控制在340-400℃之间，所述单螺杆挤出机的套筒温度控制在330-400℃范围内。
本发明的有益效果：本发明的导电PEI板和现有技术相比，电阻值更稳定且各部位电阻值均匀性更好；同时，由于内部导电网络的互通原理，可以大大缩减导电填充材料的添加量并达到优良的导电效果,且具有永久导电功能，添加量的缩减对改性后材料的物性强度起到了很好的保持作用。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例一
本实施例提供一种永久性导电PEI板的制备方法，具体步骤为：步骤一：将聚醚酰亚胺树脂、导电碳纳米管放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按聚醚酰亚胺树脂87%，导电碳材料微片1%，短切碳纤维10%,硅烷偶联剂1%,热稳定剂0.5%,润滑剂0.5%称取各原料；步骤三：将聚醚酰亚胺树脂投入到搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将除碳纤维外的其它原料全部投入搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒之后放料倒入双螺杆抽粒机的主喂料机料斗，同时将碳纤维倒入侧喂料机料斗；步骤五：采用失重计量喂料模式同步匀速喂料方式（即主喂料物料与侧喂料物料控制在同时间内同步喂完）通过双螺杆抽粒机对料斗中的物料进行抽粒改性，螺杆套筒温度控制400℃，出料通过20-60目的滤网；步骤六：将已造粒好的物料在130-150℃干燥2-4小时后采用长径比为(25-35):1的单螺杆挤出机制作成板材，套筒温度控制在330℃范围内，模具温度控制在220-380℃范围内,在传统螺丝刹车基础上改用特制的油压数显刹车，以保证产品内部密度一致均匀性，同时可避免由于刹车反馈压力波动不稳定而造成内部气孔或空洞不良现象的发生。
实施例二
实施例二与实施例一的不同之处在于：按聚醚酰亚胺树脂77%，导电碳材料微片7%，短切碳纤维11.7%,硅烷偶联剂3%,热稳定剂1%,润滑剂0.3%称取各原料；所述双螺杆抽粒机的螺杆套筒温度控制在340℃，所述单螺杆挤出机的套筒温度控制在400℃。其余部分与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例三
实施例三与实施例一的不同之处在于：按聚醚酰亚胺树脂77%，导电碳材料微片1%，短切碳纤维20%,硅烷偶联剂1%,热稳定剂0.7%,润滑剂0.3%称取各原料其余部分与实施例一相同，在此不再赘述。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种永久性导电PEI板，其特征在于：所述导电PEI板由聚醚酰亚胺树脂、导电碳材料微片、短切碳纤维、硅烷偶联剂、热稳定剂、润滑剂组成。
2.根据权利要求1所述的永久性导电PEI板，其特征在于：所述导电PEI板各组成的重量百分比为：聚醚酰亚胺树脂77-87%，导电碳材料微片1-7%，短切碳纤维10-20%,硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。
3.根据权利要求1所述的永久性导电PEI板，其特征在于：所述短切碳纤维单丝长度为3-10mm。
4.根据权利要求1所述的永久性导电PEI板，其特征在于：所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
5.根据权利要求1所述的永久性导电PEI板，其特征在于：所述热稳定剂为钡皂和β-二酮的组合物。
6.根据权利要求1所述的永久性导电PEI板，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
7.根据权利要求1-6任一所述的永久性导电PEI板，其特征在于：所述导电碳材料微片由碳纳米管代替。
8.根据权利要求1-7所述的任一永久性导电PEI板的制备方法，其特征在于：
步骤一：将聚醚酰亚胺树脂与导电碳材料微片或碳纳米管放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按配比称取各原料；步骤三：将聚醚酰亚胺树脂投入到搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将除碳纤维外的其它原料全部投入搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒之后倒入双螺杆抽粒机的主喂料机料斗，同时将碳纤维倒入侧喂料机料斗；步骤五：采用失重计量喂料模式同步匀速喂料，通过双螺杆抽粒机对料斗中的物料进行抽粒改性,出料通过20-60目的滤网；步骤六：将已造粒好的物料在130-150℃干燥2-4小时后采用长径比为(25-35):1的单螺杆挤出机制作成板材，模具温度控制在220-380℃范围内。
9.根据权利要求8所述的永久性导电PEI板的制备方法，其特征在于：调整设备配置:造粒机双螺杆长径比在（30-50）:1之间，机台从主喂料物斗下料口至侧喂料口之间的送料段螺杆组合配置3-8组剪切键，从侧喂料口至真空口之间的送料段螺杆配置2-6组剪切键。
10.根据权利要求8所述的永久性导电PEI板的制备方法，其特征在于：所述双螺杆抽粒机的螺杆套筒温度控制在340-400℃之间，所述单螺杆挤出机的套筒温度控制在330-400℃范围内。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008077895A1 (fr) * 2006-12-22 2008-07-03 Rhodia Operations Perles de polyamides et procede de fabrication de ces perles
CN103725000A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 北京工商大学 一种耐高温聚合物基电磁屏蔽梯度功能材料
CN104995245A (zh) * 2013-12-06 2015-10-21 Lg化学株式会社 具有改善的机械性能的复合材料以及包含该复合材料的模制品

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