CN109181146A - 一种pvc导电复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PVC导电复合材料，包括如下重量份数的组份：煤炭40‑90份、石灰石4‑10份、氯化氢15‑30份、导电复合材料5‑10份、导电石墨粉5‑12份、稳定剂2‑8份和偶联剂1‑6份，其制备方法，包括如下步骤：S1.材料组分的制备：在反应器中加入氯乙烯40‑90份和聚氯乙烯树脂4‑10份，搅拌均匀，形成PVC共混物A；S2.共混物A加入导电复合材料5‑10份，在搅拌器中搅拌均匀，形成共混物B；S3.将共混物B加入偶联剂1‑6份反应，温度设定为40‑70℃，搅拌30‑60分钟。本发明提出的将导电材料与PVC聚合物混合，制备得的PVC材料具有抗绝缘及导电性能。

Description

一种PVC导电复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC导电复合材料技术领域，尤其涉及一种PVC导电复合材料及其制备方法。
背景技术
PVC的全球使用量在各种合成材料中高居第二，PVC材料-般用于地板、天花板以及皮革的表层，PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各面板的表层包装，但PVC材料又具有局限性，其电绝缘性大大限制了应用范围，将PVC材料改性制备成导电复合材料，可在电气工业、安装工程、通讯工程等方面广泛使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有PVC材料制备技术中存在的不导电、绝缘性及应用范围窄，在通讯、航空航天及军事领域无法应用，而提出的一种PVC导电复合材料及其制备方法，本发明将导电材料添加入PVC材料中，制备成一种PVC导电复合材料。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种PVC导电复合材料，包括如下重量份数的组份：氯乙烯40-90份、聚氯乙烯树脂4-10份、导电复合材料5-10份、导电石墨粉5-12份、稳定剂2-8份和偶联剂1-6份。
优选的，所述石灰石为含量90-95%的CaCO3。
优选的，所述导电复合材料为碳纤维毡、钢、铝、铜和不锈钢复合物，其比例为2:1:1:1:2。
优选的，所述稳定剂为有机锡、有机锑或稀土稳定剂。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570。
一种PVC导电复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.材料组分的制备：用煤炭40-90份为上游原料，在隔绝空气的条件下，经过高温220-300℃，干馏生成焦炭；
S2.将S1中制得的焦炭和石灰石4-10份反应生成含量90-95%的CaC2电石，将电石加入适量的水，生成了乙炔；
S3.将S2中制得的乙炔和氯化氢15-30份发生加成反应，生成氯乙烯，将氯乙烯通过聚合反应生成聚氯乙烯；
S4.将S3中制得的聚氯乙烯放入熔炼器，温度65-95℃，转速150-300转/分，搅拌，通过加料槽加入导电复合材料5-10份，在搅拌器中继续搅拌均匀，形成共混物A；
S5.将共混物A加入偶联剂1-6份，进入反应器进行偶联反应，温度设定为40-70℃，搅拌30-60分钟，形成聚合物B；
S6.向S5中所述聚合物B中加入导电石墨粉5-12份，放入抽滤器中进行抽滤，得到聚合物C；
S7.向聚合物C中加入稳定剂2-8份，静置30-60分钟，搅拌器设置转速150-300转/分，搅拌60-90分钟，得到聚合物D；
S8.将聚合物D放入烘干器中，烘干10-30分钟，水分控制在0.2-0.4%，得到PVC材料粉体；
S9.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
本发明有益效果：本发明提出的一种PVC导电复合材料为了解决现有PVC材料制备技术中存在的不导电、绝缘性及应用范围窄，可以应用于通讯设备领域，尤其适用于航空航天、军事领域，PVC材质轻便耐用，增加其导电性能可以更方便用于航天通讯，本发明制备方法操作简单，工艺程序简便，易于操作，使其更优越于普通PVC材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种PVC导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.材料组分的制备：用煤炭40份为上游原料，在隔绝空气的条件下，经过高温220℃，干馏生成焦炭；
S2.将S1中制得的焦炭和石灰石4份反应生成含量90%的CaC2电石，将电石加入适量的水，生成了乙炔；
S3.将S2中制得的乙炔和氯化氢15份发生加成反应，生成氯乙烯，将氯乙烯通过聚合反应生成聚氯乙烯；
S4.将S3中制得的聚氯乙烯放入熔炼器，温度65℃，转速150转/分，搅拌，通过加料槽加入导电复合材料5份，在搅拌器中继续搅拌均匀，形成共混物A；
S5.将共混物A加入偶联剂1份，进入反应器进行偶联反应，温度设定为40℃，搅拌30分钟，形成聚合物B；
S6.向S5中所述聚合物B中加入导电石墨粉5份，放入抽滤器中进行抽滤，得到聚合物C；
S7.向聚合物C中加入稳定剂2份，静置30分钟，搅拌器设置转速150转/分，搅拌60分钟，得到聚合物D；
S8.将聚合物D放入烘干器中，烘干10分钟，水分控制在0.2%，得到PVC材料粉体；
S9.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
实施例二
本发明提出的一种PVC导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.材料组分的制备：用煤炭50份为上游原料，在隔绝空气的条件下，经过高温250℃，干馏生成焦炭；
S2.将S1中制得的焦炭和石灰石6份反应生成含量92%的CaC2电石，将电石加入适量的水，生成了乙炔；
S3.将S2中制得的乙炔和氯化氢20份发生加成反应，生成氯乙烯，将氯乙烯通过聚合反应生成聚氯乙烯；
S4.将S3中制得的聚氯乙烯放入熔炼器，温度75℃，转速200转/分，搅拌，通过加料槽加入导电复合材料6份，在搅拌器中继续搅拌均匀，形成共混物A；
S5.将共混物A加入偶联剂4份，进入反应器进行偶联反应，温度设定为50℃，搅拌50分钟，形成聚合物B；
S6.向S5中所述聚合物B中加入导电石墨粉10份，放入抽滤器中进行抽滤，得到聚合物C；
S7.向聚合物C中加入稳定剂6份，静置40分钟，搅拌器设置转速200转/分，搅拌70分钟，得到聚合物D；
S8.将聚合物D放入烘干器中，烘干20分钟，水分控制在0.3%，得到PVC材料粉体；
S9.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
实施例三
本发明提出的一种PVC导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.材料组分的制备：用煤炭90份为上游原料，在隔绝空气的条件下，经过高温300℃，干馏生成焦炭；
S2.将S1中制得的焦炭和石灰石10份反应生成含量95%的CaC2电石，将电石加入适量的水，生成了乙炔；
S3.将S2中制得的乙炔和氯化氢30份发生加成反应，生成氯乙烯，将氯乙烯通过聚合反应生成聚氯乙烯；
S4.将S3中制得的聚氯乙烯放入熔炼器，温度95℃，转速300转/分，搅拌，通过加料槽加入导电复合材料10份，在搅拌器中继续搅拌均匀，形成共混物A；
S5.将共混物A加入偶联剂6份，进入反应器进行偶联反应，温度设定为70℃，搅拌60分钟，形成聚合物B；
S6.向S5中所述聚合物B中加入导电石墨粉12份，放入抽滤器中进行抽滤，得到聚合物C；
S7.向聚合物C中加入稳定剂8份，静置60分钟，搅拌器设置转速300转/分，搅拌90分钟，得到聚合物D；
S8.将聚合物D放入烘干器中，烘干30分钟，水分控制在0.2%，得到PVC材料粉体；
S9.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
经比对得出实施例三为最优生产工艺方案。
实施例 导电率 可塑性 强韧度 质量稳定性
一 88.2% 91.2% 88.6% 87.5%
二 89.4% 87.4% 89.5% 89.7%
三 91.6% 91.4% 90.1% 92.2%
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种PVC导电复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的组份：煤炭40-90份、石灰石4-10份、氯化氢15-30份、导电复合材料5-10份、导电石墨粉5-12份、稳定剂2-8份和偶联剂1-6份。
2.根据权利要求1所述的一种PVC导电复合材料，其特征在于，所述石灰石为含量90-95%的CaCO3。
3.根据权利要求1所述的一种PVC导电复合材料，其特征在于，所述导电复合材料为碳纤维毡、钢、铝、铜和不锈钢复合物，其比例为2:1:1:1:2。
4.根据权利要求1所述的一种PVC导电复合材料，其特征在于，所述稳定剂为有机锡、有机锑或稀土稳定剂。
5.根据权利要求1所述的一种PVC导电复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570。
6.一种PVC导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.材料组分的制备：用煤炭40-90份为上游原料，在隔绝空气的条件下，经过高温220-300℃，干馏生成焦炭；
S2.将S1中制得的焦炭和石灰石4-10份反应生成含量90-95%的CaC2电石，将电石加入适量的水，生成了乙炔；
S3.将S2中制得的乙炔和氯化氢15-30份发生加成反应，生成氯乙烯，将氯乙烯通过聚合反应生成聚氯乙烯；
S4.将S3中制得的聚氯乙烯放入熔炼器，温度65-95℃，转速150-300转/分，搅拌，通过加料槽加入导电复合材料5-10份，在搅拌器中继续搅拌均匀，形成共混物A；
S5.将共混物A加入偶联剂1-6份，进入反应器进行偶联反应，温度设定为40-70℃，搅拌30-60分钟，形成聚合物B；
S6.向S5中所述聚合物B中加入导电石墨粉5-12份，放入抽滤器中进行抽滤，得到聚合物C；
S7.向聚合物C中加入稳定剂2-8份，静置30-60分钟，搅拌器设置转速150-300转/分，搅拌60-90分钟，得到聚合物D；
S8.将聚合物D放入烘干器中，烘干10-30分钟，水分控制在0.2-0.4%，得到PVC材料粉体；
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