CN110885506B - 导电树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导电树脂组合物及其制备方法,根据本发明的一实施例提供一种导电树脂组合物及其制备方法,所述导电树脂组合物包括:含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分的共聚物;导电填料;滑润剂;及在25℃下具有1至10cSt的运动粘度的硅酮油。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电树脂组合物及其制备方法,更具体而言,涉及容易 制备母料的导电树脂及其制备方法。
并且,本发明涉及可以成型为脱落(sloughing)现象最小化的产品且具 有优异的导电填料分散性的导电树脂组合物及其制备方法。
背景技术
热塑性树脂是指受热软化呈塑性、冷却硬化的塑料。所述热塑性树脂具 有优异的加工性和成型性,因此被广泛应用于各种生活用品、办公自动化设 备、电气电子产品、汽车零部件等。
并且,持续进行根据使用所述热塑性树脂制成的产品的种类和特性附加 特殊性质来用作高附加值材料的尝试。
尤其,在树脂产品之间或与其他材料之间产生摩擦的领域应用热塑性树 脂的情况下,由于带电现象而发生产品的损伤和污染,因此,需要对热塑性 树脂赋予电气传导性(下面简称为“导电性”)。
如上所述,为了对现有热塑性树脂赋予导电性,使用如碳纳米管、炭黑、 石墨、碳纤维、金属粉末、金属涂层无机粉或金属纤维等导电填料。
例如,美国授权专利第4478903号和韩国授权专利第10-0330200号等公开 了一种导电复合材料,其具有将如聚苯乙烯和ABS等的热塑性树脂和炭黑混 合的形式。然而,在这种情况下,由于必须使用过量的炭黑以赋予所需的导 电性,因此由热塑性树脂实现的固有机械性能,尤其,耐冲击性可能会显着 降低。
母料是在制备树脂组合物时通过使用捏合机或挤出机预先混合高含量填 料和热塑性树脂来改善填料分散性的方法。以往在热塑性树脂中仅浸渍导电 填料来制备的母料不能表现出足以仅通过简单稀释使用的足够的分散性。因 此,必须进行再挤出工艺,从而存在由其制造的产品的导电性稍微不足的缺 点。
发明内容
本发明是为了解决所述现有技术的问题而提出的,本发明的目的在于提 供可以容易制备母料且成型为脱落现象最小化的产品、具有优异的导电填料 分散性的导电树脂组合物及其制备方法。
本发明的一方面提供一种导电树脂组合物,其包括:共聚物,含有平均 粒径为1至5μm的橡胶成分;导电填料;滑润剂;及硅酮油,在25℃下具有1 至10cSt的运动粘度。
在一实施例中,所述共聚物可以为苯乙烯-丁二烯共聚物。
在一实施例中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述导电填料的含 量可以为1至20重量百分比。
在一实施例中,所述导电填料可以为选自由碳纳米管、富勒烯、石墨烯、 石墨、碳纤维、炭黑及其两种或更多种的混合物组成的组中的一种。
在一实施例中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述滑润剂的含量 可以为1至8重量百分比。
在一实施例中,所述导电填料和所述滑润剂的重量比可以为10:3至8。
在一实施例中,所述润滑剂可以为选自由硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸 铅、硬脂酸镁、硬脂酸锌及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。
在一实施例中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述硅酮油的含量 可以为1至5重量百分比。
在一实施例中,所述导电填料和所述硅酮油的重量比可以为10:1至5。
在一实施例中,所述硅酮油可以为选自由二甲基硅酮油、甲基氢硅酮油、 酯改性硅酮油、羟基硅酮油、甲醇改性硅酮油、乙烯基硅酮油、硅氧烷丙烯 酸酯及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。
本发明的另一方面提供一种导电树脂组合物的制备方法,其包括:步骤 (a),将含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分的共聚物、滑润剂及在25℃下具 有1至10cSt的运动粘度的硅酮油熔融捏合;及步骤(b),将导电填料与所述 步骤(a)的产物混合。
在一实施例中,在所述步骤(b)之后,所述方法还可包括步骤(c),在 所述步骤(c)中用热塑性树脂稀释所述步骤(b)的产物。
在一实施例中,所述热塑性树脂可以为选自由苯乙烯-丁二烯共聚物、丙 烯腈-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯及其两种或多种的混合物组 成的组中的一种。
根据本发明的一方面的导电树脂组合物可以成型为脱落(sloughing)现 象最小化的产品,还可具有优异的导电填料分散性。
由所述导电树脂组合物制造的成型品在表面的所有区域实现均匀的导电 性,并且表现出优异的抗脱落性,因此,其不仅可以应用于一般产品,其应 用范围还可扩展到易受灰尘等影响的更加精确的产品和部件等。
并且,根据本发明的另一方面的导电树脂组合物的制备方法提供分散性 优异的导电树脂组合物,因此可以通过用热塑性树脂简单稀释这种导电树脂 组合物来制造所需的各种产品。
本发明的效果并非限定于所述效果,应当理解,包括从本发明的详细的 说明或权利要求书中记载的发明的结构中推论出的所有效果。
具体实施方式
在下文中,针对本发明进行详细描述。但本发明并不限于下面描述的实 施方式,而可以多种其它方式实施。
在整个说明书中,某一部分与另一部分相“连接”时,不仅包括“直接 连接”的情况,还包括在中间具备其他组件“间接连接”的情况。并且,本 文中使用的术语“包括”、“包含”等意味着,在没有特别相反的记载时,并 不排除其他构成要素,而进一步包括其他的构成要素。
在本说明书中,在描述一系列数值范围时,除非另有其具体范围的说明, 否则这些值具有根据对于有效数字的化学中的标准规则提供的有效数字的精 度。例如,10包括5.0至14.9的范围,而数字10.0包括9.50至10.49的范围。
在本说明书中所用的术语“运动粘度(Kinematic viscosity,ν)”是指粘 性流体的粘度(viscosity,η)除以密度(density,ρ)的值。除非另有说明, 否则在本说明书中记载的运动粘度是在25℃和1个大气压下测量的。
在本说明书中所用的术语“母料(master batch)”是指,当制备树脂组 合物时,预先分散高浓度的填料、添加剂等的材料。通过制备所述母料来可 以提高导电填料在树脂组合物中的分散性,从而可以对所述导电树脂组合物 的整个区域赋予均匀的导电性。
导电树脂组合物
根据本发明的一方面的导电树脂组合物可以包括:含有平均粒径为1至 5μm的橡胶成分的共聚物;导电填料;滑润剂;及在25℃下具有1至10cSt 的运动粘度的硅酮油。
所述导电树脂组合物是通过将高含量的填料和热塑性树脂预先混合而制 备的一种母料,当用单独的原料稀释所述导电树脂组合物时,可以获得具有 高分散性的组合物。为了与聚合物原料混合,通过仅混合聚合物树脂和导电 填料来制备的现有母料必须在挤出机中经过熔融捏合和挤出工序。然而,本 发明的导电树脂组合物可通过简单稀释制造具有足够物理性能和导电性的产 品。
所述共聚物可以为苯乙烯-丁二烯共聚物。在本说明书中所用的术语“苯 乙烯-丁二烯共聚物”是指通常的高抗冲聚苯乙烯(High Impact Polystyrene; HIPS),可被解释为橡胶改性苯乙烯类共聚物或橡胶改性聚苯乙烯。
所述共聚物的橡胶成分的平均粒径可以为1至5μm,且作为橡胶成分的 丁二烯的含量基于共聚物的总重量可以为7.5至9重量百分比。所述共聚物 的橡胶成分的平均粒径相对大,根据需要,可以通过添加过量的矿物油(约 3至5重量百分比)来以混合物形式使用,因此可以具有高流动性。
基于所述导电树脂组合物的总重量,所述共聚物的含量可以为70至95 重量百分比,优选地,可以为75至90重量百分比。此时,基于所述导电树 脂组合物的总重量,所述共聚物的含量可以为70重量百分比以上,72.5重量 百分比以上或75重量百分比以上,也可以为95重量百分比以下,92.5重量 百分比以下或90重量百分比以下。若所述共聚物的含量小于70重量百分比, 则流动性降低,导致成型性下降。若所述共聚物的含量大于95重量百分比, 则由所述导电树脂组合物制成的成型品的机械性能会劣化。
所述导电树脂组合物可以包括1至20重量百分比的导电填料,优选地, 1至10重量百分比的导电填料。若所述导电填料的含量小于1重量百分比, 则对树脂和成型品赋予导电性的效果甚微,若所述导电填料的含量大于20重 量百分比,则所述共聚物、滑润剂及硅酮油的相对含量减少或其均衡崩溃, 导致树脂组合物的成型性和成型品的机械性能降低。并且,由于导电填料之 间的凝聚现象而可能降低分散性。
所述导电填料可以为选自由碳纳米管、富勒烯、石墨烯、石墨、碳纤维、 炭黑及其两种或更多种的混合物组成的组中的一种,优选地,考虑到与所述 共聚物的捏合容易性,可以为碳纳米管,但本发明并不限于此。
所述碳纳米管是用于对具有弱导电性的共聚物树脂赋予导电性的材料, 通过降低将添加有所述碳纳米管的树脂组合物成型而制成的产品的表面电阻 来能够提高导电性和据此的抗静电特性。
具体而言,若所述碳纳米管和共聚物树脂混合,则各个碳纳米管被分散 在共聚物树脂中并彼此连接,以能够形成连续的三维网状结构,从而可以呈 现优异的导电性。
所述碳纳米管的合成方法可为电弧放电(Arc-discharge)、热裂解 (Pyrolysis)、激光汽化(Laser vaporization)、等离子体增强化学气相沉积 (Plasma chemical vapordeposition)、热化学气相沉积(Thermal chemical vapor deposition)等,但该碳纳米管的合成方法并无任何限制而可以使用通过任意 合成方法制备的所有碳纳米管。
并且,所述碳纳米管根据壁数可以为选自由单壁碳纳米管(single wallcarbonnanotube)、双壁碳纳米管(double wall carbon nanotube)、多壁碳纳米 管(multiwallcarbon nanotube)、层迭多个切去顶端的圆锥形石墨烯而成的中 空管状碳纳米纤维(cup-stacked carbon nanofiber)及其两种或多种的混合物 组成的组中的一种,优选地,可以为易于制造且经济性良好的多壁碳纳米管, 但本发明不限于此。
所述碳纳米管的平均外径可以为8至50nm、平均内径可以为所述平均外 径的40%以上,优选地,平均内径可以为所述平均外径的40至90%。所述 外径是指包括形成碳纳米管的壁的石墨层的碳纳米管的横截面的直径,而所 述内径是指除了石墨层之外的中空横截面的直径。
此时,当所述碳纳米管的单股的平均外径小于8nm或大于50nm时,通 过凝聚所述碳纳米管的单股而形成的碳纳米管集合体的平均束直径不在将下 面描述的范围内,因此优选使用具有8至50nm的外径范围的碳纳米管。在 本说明书中使用的术语“束(bundle)”是指其中多个碳纳米管平行排列或者 处于相互缠绕状态的束或绳的形状。相反,术语“非束状”是指多个碳纳米 管在不具有恒定形状的状态下存在。
并且,碳纳米管的碳含量越高,如催化剂等杂质越少,以能够实现优异 的导电性,因此,所述碳纳米管的碳纯度可以为95%以上,优选地,95至 98%,更优选地,可以为95至97%。
若所述碳纳米管的碳纯度小于95%,则有可能引起碳纳米管的结构缺陷 以降低结晶度,并且碳纳米管可能容易被外部刺激切断或破坏。
另一方面,将如上所述的单股碳纳米管以束形式凝聚而成的碳纳米管集 合体的平均束直径可以为1至10μm,优选地,可以为1至5μm,更优选地, 可以为2至4μm,其平均束长度可以为10至100μm,优选地,可以为20至 60μm,更优选地,可以为25至55μm。
若所述碳纳米管集合体的平均束直径小于1μm或平均束长度大于100μm, 则分散性降低,导致所述导电树脂组合物的每个部位的导电性不均匀。若所 述碳纳米管集合体的平均束直径大于10μm或平均束长度小于10μm,则网络 结构变得不稳定,从而导电性可能劣化。
所述导电树脂组合物可以包括1至8重量百分比的滑润剂,优选地,3 至6重量百分比的滑润剂。此时,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述 滑润剂的含量可以为1重量百分比以上,2重量百分比以上或3重量百分比 以上,也可以为8重量百分比以下,7重量百分比以下或6重量百分比以下。 当成型所述导电树脂组合物时,可以使成型物的表面平滑来抑制突起的形成。 若所述润滑剂的含量小于1重量百分比时,可能在成型物的表面上产生不必 要的突起以降低表面特性。若所述润滑剂的含量大于8重量百分比时,则导 电性可能降低。
尤其,所述导电填料和所述滑润剂的重量比可以为10:3至8,优选地, 可以为10:6至7。此时,所述滑润剂的重量比可以为3以上,4以上,5以上 或6以上,也可以为8以下,7.67以下,7.33以下或7.0以下。若所述滑润 剂的重量比小于3,则可以导致导电填料的凝聚。若所述滑润剂的重量比大 于8,则兼容性降低,导致每个区域的导电性偏差增加,从而成型品的可靠 性和再现性会显著降低。与此相反,若所述滑润剂的重量比在所述范围内, 则所述效果会极大化。
所述润滑剂可以为选自由硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镁、 硬脂酸锌及其两种或多种的混合物组成的组中的一种,优选地,可以为硬脂 酸锌,但本发明并不限于此。
所述导电树脂组合物可以包括硅酮油。若所述导电树脂组合物包括所述 硅酮油,则所述导电填料的分散性得到改善,从而最终成型品的导电性可以 提高。尤其,当将所述导电树脂组合物用作母料时,可以在简单稀释后加工 来使用而无需额外的再挤出。
所述硅酮油在25℃下的运动粘度可以为1至10cSt,优选地,可以为1 至5cSt。若所述运动粘度小于1cSt,则所述导电树脂组合物的兼容性降低, 导致机械性能的偏差增加,从而成型品的可靠性和再现性会降低。若所述运 动粘度大于10cSt,则在制备所述导电树脂组合物时流动性降低,从而难以将 原料投入并混合,在挤出时,可能发生挤出物的切断,从而实际应用可能是 困难的。与此相反,若所述硅酮油的运动粘度属于所述范围内,则所述导电 树脂组合物的分散性得到改善,因此成型品的导电性提高,抑制在成型品表 面上的突起形成。并且,在通过高倍率拉伸工艺制造成型品的过程中也可以 保持导电树脂组合物的高导电性。
基于所述导电树脂组合物的总重量,所述硅酮油的含量可以为1至5重 量百分比,优选地,可以为2至4重量百分比。此时,基于所述导电树脂组 合物的总重量,所述硅酮油的含量可以为1重量百分比以上,1.5重量百分比 以上或2重量百分比以上,也可以为5重量百分比以下,4.5重量百分比以下 或4.0重量百分比以下。当同时使用所述硅酮油和所述滑润剂来成型所述导 电树脂组合物时,可通过使成型品的表面平滑来使突起的形成最小化。当所 述硅酮油的含量小于1重量百分比时,在由其制造的成型品的表面上可能产 生不必要的突起,导致表面特性降低。当所述硅酮油的含量大于5重量百分 比时,导电性可能降低。
尤其,所述导电填料和所述硅酮油的重量比可以为10:1至5。若所述硅 酮油的重量比小于1,则难以表现所述效果。若所述硅酮油的重量比大于5, 则兼容性降低,导致每个区域的导电性偏差增加,从而成型品的可靠性和再 现性会显著降低。
所述硅酮油为选自由二甲基硅酮油、甲基氢硅酮油、酯改性硅酮油、羟 基硅酮油、甲醇改性硅酮油、乙烯基硅酮油、硅氧烷丙烯酸酯及其两种或多 种的混合物组成的组中的一种,优选地,可以为二甲基硅酮油,但本发明并 不限于此。
脱落(sloughing)现象意味着导电填料在挤出过程中脱离并沾在样品表 面上以形成大的或小的突起。当发生脱落现象时,在使用所述导电树脂组合 物产生的产品,例如,半导体、显示器和车辆电气部件等的生产过程中产生 不必要的灰尘。这些粉尘会导致产品缺陷。
所述导电树脂组合物的共聚物、导电填料、滑润剂及硅酮油分别具有不 同的性能和功能。然而,当它们相互有机地组合并混合时,可以同时改善所 述导电树脂组合物的成型性和机械性能。此外,通过在成型过程中促进导电 填料的分散,无论最终成型品的每个部位的形状和结构如何,整体上都可以 实现一定水平的导电性,进而,可以提高成型品的可靠性和再现性。并且, 可以减少由于导电填料的随机脱离而不必要的灰尘残留在最终产品的表面上 的脱落现象。
尤其,当所述润滑剂和硅酮油的重量比为3:2时,所述导电填料在所述 导电树脂组合物中的分散性最大化。因此,成型品的导电性优异,且可以有 效地防止在成型品的表面上形成突起的脱落现象。
由所述导电树脂组合物制成的成型品可以具有一定水平的导电性。例如, 所述成型品的表面电阻可以在5.0至6.0Ω/sq的范围内。
导电树脂组合物的制备方法
根据本发明的另一方面的导电树脂组合物的制备方法可以包括:步骤(a), 将含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分的共聚物、滑润剂及在25℃下具有1 至10cSt的运动粘度的硅酮油熔融捏合;及步骤(b),将导电填料与所述步 骤(a)的产物混合。
所述共聚物、导电填料、滑润剂及硅酮油的作用和效果、含量及可使用 的类型等与上面说明的内容相同。
所述导电树脂组合物基本上可以由具有一定水平的机械性能和成型性的 聚合物树脂和能够对该聚合物树脂赋于导电性的导电填料,例如,金属和其 他无机物等构成。通过将树脂和导电填料混合来制备所述导电树脂组合物。
为了提高现有树脂组合物的导电性,提出了增加所述导电填料的含量的 技术。然而,若将相同种类的导电填料的含量增加到一定水平以上,尤其, 若将碳纳米管的含量增加到一定水平以上,则存在不仅树脂本身的机械性能 降低,而且加工性、工作性等下降的问题。为了解决这些问题,已进行通过 并用炭黑等来增加在导电树脂组合物中的导电填料的总含量的尝试,所述炭 黑与碳纳米管相比导电性赋予效果甚微,但具有良好的加工性和工作性。
然而,所述方法只不过是不同地调节导电填料的种类和含量而已,而具 有通过单一工序实现树脂和导电填料的混合的共同点。对此,在本发明中, 通过将含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分的共聚物、导电填料、滑润剂及 在25℃下具有1至10cSt的运动粘度的硅酮油混合并挤出来可以制备含有具 有所需浓度的导电填料的母料。
此时,所述母料可以制成球形(sphere)、小球形(pellet)等,但只要是 在随后的步骤通过与相同或不同的共聚物和添加剂相混合来可提高所述导电 填料的分散性,就对其形状没有限制。
另一方面,所述步骤(a)可以在180至300℃的温度下,优选地,在220 至240℃的温度下,更优选地,在230℃的温度下进行。若所述步骤(a)的 工序温度小于180℃,则共聚物部分熔融,从而挤出成型性和导电填料的分 散性会降低。若所述步骤(a)的工序温度大于300℃,则共聚物会任意热解 或改性。
在所述导电填料为碳纳米管的情况下,所述碳纳米管是通过对粉末状材 料以机械、物理方式进行制片来加工成小球形状的,在加工之后碳纳米管的 表观密度可以为0.01至0.2g/ml,优选地,可以为0.05至0.2g/ml。若所述碳 纳米管的表观密度超出所述范围,则难以制备包含10重量百分比以上的碳纳 米管的浓缩母料。并且,加工成小球形状的碳纳米管防止在工作过程中粉末 飞散,以能够改善工作环境。
另一方面,所述步骤(a)和步骤(b)可以通过捏合机(Kneader)或具 备多个螺杆的多螺杆挤出机执行,优选地,为了各成分之间的均匀混合和挤 压,其实例可以为具备两个螺杆的双螺杆挤出机。
此时,在利用所述挤出机的捏合过程中,为了防止导电填料的破损,优 选地,可以采用使用双螺杆挤出机来从挤出机侧投入所述共聚物、滑润剂及 硅酮油并进行熔融捏合,然后使用侧送料机(Side feeder)向所述挤出机供给 导电填料来进行混合的方法。
并且,在所述步骤(b)中制备的导电树脂组合物可以以10至500kg/hr, 优选地,以10至30kg/hr的速度挤出。若所述挤出速度小于10kg/hr,则生产 率可能降低,若所述挤出速度大于500kg/hr,则导电填料和共聚物的混合均 匀度会降低。
在所述步骤(b)之后,还可包括将所述步骤(b)的产物和热塑性树脂 相混合来进行稀释(let-down)的步骤(c)。所述稀释方法的实例可以包括原 位聚合法(in-situpolymerization)、溶液混合法(solution mixing)等。为了与 聚合物原料混合,通过仅混合聚合物树脂和导电填料来制备的现有母料必须 在挤出机中经过熔融捏合和挤出工序。然而,本发明的导电树脂组合物可通 过简单稀释制造具有足够物理性能和导电性的产品。作为所述稀释方法,也 可以使用现有熔融混炼(Melt compounding)法。熔融混炼法通过利用挤出机 等来可在高温、高剪切下将导电填料均匀分散到树脂中,以能够实现大容量 化和制造成本节省。此时,所述挤出机的种类、特征及选择基准等与所述内 容相同。
所述热塑性树脂可以为选自由苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共 聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯及其两种或多种的混合物组成的组中的一 种。
在下文中,将更加详细地说明本发明的实施例。然而,下面的实验结果 仅是所述实施例中具代表性的实验结果,这些实施例等不应被解释为限制或 约束本发明的范围和公开内容。在下文中未明确呈现的本发明的示例性实施 方案的效果可以在相应部分中具体说明。
实施例和比较例
将多壁碳纳米管(MWCNT或CNT)投入双螺杆挤出机的侧送料机(Side Feeder)中,将苯乙烯-丁二烯共聚物(HIPS1,橡胶成分的平均粒径为3至4μm), 硬脂酸锌(Zn-St)和运动粘度为5cSt、10cSt或100cSt的二甲基硅酮油(SO) 以25㎏/hr的速度加入主料斗(MainHopper)中,并在200rpm和230℃下熔 融捏合以制备母料。所述CNT、HIPS、Zn-St和SO的重量百分比示于下述 表1中。
表1
分类 | HIPS | CNT | Zn-St | 5cSt SO | 10cSt SO | 100cSt SO |
实施例1 | 86 | 10 | 3 | 1 | - | - |
实施例2 | 85 | 10 | 3 | 2 | - | - |
实施例3 | 85 | 10 | 3 | - | 2 | - |
实施例4 | 80 | 10 | 6 | 4 | - | - |
比较例1 | 86 | 10 | 3 | - | 1 | - |
比较例2 | 80 | 10 | 6 | - | 4 | |
比较例3 | 86 | 10 | 3 | - | - | 1 |
比较例4 | 85 | 10 | 3 | - | - | 2 |
比较例5 | 80 | 10 | 6 | - | - | 4 |
比较例6 | 75 | 10 | 9 | 6 | - | - |
比较例7 | 75 | 10 | 9 | - | 6 | - |
比较例8 | 75 | 10 | 9 | - | - | 6 |
比较例9 | 90 | 10 | - | - | - | - |
将所述实施例或比较例的母料与不同类型的苯乙烯-丁二烯共聚物(HIPS 2,橡胶成分的平均粒径为0.5至1.0μm)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶及 硬脂酸酯混合后制备碳纳米管含量为2.5重量百分比的导电树脂组合物,然 后使用注射机来制备用于测定物理性能的片状样品。并且,包括所述HIPS1 和HIPS2的原料材料的诸元示于下述表2中,并且由各所述实施例和比较例 制备的导电树脂组合物和片状样品的特性示于下述表3中。
表2
分类 | HIPS 1 | HIPS 2 |
朱树脂 | 苯乙烯-丁二烯共聚物 | 苯乙烯-丁二烯共聚物 |
平均粒径(μm) | 3~4 | 0.5~1.0 |
橡胶(重量百分比) | 8.3 | 8.0 |
矿物油(重量百分比) | 4.3 | 1.0 |
抗拉强度(kgf/cm<sup>2</sup>,6mm) | 260 | 370 |
伸长率(%,6mm) | 40 | 55 |
冲击强度(kg·cm/cm,3.2mm) | 9 | 12 |
熔体指数(g/10min,200℃,5kg) | 9 | 4 |
抗弯强度(kgf/cm<sup>2</sup>,2.8mm) | 300 | 500 |
透光率(%) | - | - |
表3
参照所述表3,仅用共聚物和导电填料制备而不引入单独添加剂的比较 例9的组合物可以制备母料。然而,由比较例9制备的样品具有7.0Ω/sq的表 面电阻,并且在样品的表面上观察到过多的突起。
含有相对高粘度的硅酮油和滑润剂作为添加剂的比较例1至3的组合物 可以制备母料,并且由其制备的样品的表面电阻为5.4至6.0Ω/sq,是易于应 用的程度。但在样品表面上观察到许多突起。
包含过量添加剂的比较例4至8的组合物在母料制备中由于硅酮油的高 粘度而流动性不良或无法顺利进行原料的捏合。因此,实际上很难或不可能 制备母料,是无法使用的程度。
与此相反,实施例1至4的组合物易于制备母料,表面电阻为5.0至 6.0Ω/sq,是可应用的水平,并且在样品表面上没有突起或仅形成少量的突起。 尤其,使用运动粘度为5cSt的硅酮油的、润滑剂和硅酮油的重量比为3:2 的实施例2、4的组合物具有5.0至5.1dΩ/sq的优异导电率,且在样品表面上 没有观察到突起。
所述的本发明的说明只是例示性的,只要是本发明所属技术领域的普通 技术人员,就能理解在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下,也能 轻易变形为其他具体形态。因此,以上所述的实施例在各方面仅是例示性的, 但并不局限于此。例如,作为单一型进行说明的各结构部件也能分散进行实 施,同样,使用分散的进行说明的结构部件也能以结合的形态进行实施。
本发明的范围是通过所附权利要求书来表示,而并非通过所述详细的说 明,而由权利要求书的意义、范围及其均等概念导出的所有变更或变形的形 态应解释为包括在本发明的范围内。
Claims (11)
1.一种导电树脂组合物,其特征在于,包括:
共聚物,含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分;
导电填料;
滑润剂;以及
硅酮油,在25℃下具有1至5cSt的运动粘度,
其中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述导电填料的含量为1至20重量百分比,所述滑润剂的含量为1至8重量百分比,所述硅酮油的含量为1至5重量百分比,所述导电填料和所述硅酮油的重量比为10:1至10:5。
2.一种导电树脂组合物,其特征在于,包括:
共聚物,含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分;
导电填料;
滑润剂;以及
硅酮油,在25℃下具有10cSt的运动粘度,
其中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述导电填料的含量为1至20重量百分比,所述滑润剂的含量为1至8重量百分比,所述硅酮油的含量为2重量百分比,所述导电填料和所述硅酮油的重量比为10:1至10:5。
3.如请求项1或2之导电树脂组合物,其特征在于,所述共聚物为苯乙烯-丁二烯共聚物。
4.如请求项1或2之导电树脂组合物,其特征在于,所述导电填料为选自由碳纳米管、富勒烯、石墨烯、石墨、碳纤维、炭黑及其两种或更多种的混合物组成的组中的一种。
5.如请求项1或2之导电树脂组合物,其特征在于,所述导电填料和所述滑润剂的重量比为10:3至10:8。
6.如请求项1或2之导电树脂组合物,其特征在于,所述润滑剂为选自由硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镁、硬脂酸锌及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。
7.如请求项1或2之导电树脂组合物,其特征在于,所述硅酮油为选自由二甲基硅酮油、甲基氢硅酮油、酯改性硅酮油、羟基硅酮油、甲醇改性硅酮油、乙烯基硅酮油、硅氧烷丙烯酸酯及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。
8.一种导电树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括:
步骤(a),将含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分的共聚物、滑润剂及在25℃下具有1至5cSt的运动粘度的硅酮油熔融捏合;及
步骤(b),将导电填料与所述步骤(a)的产物混合,
其中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述导电填料的含量为1至20重量百分比,所述滑润剂的含量为1至8重量百分比,所述硅酮油的含量为1至5重量百分比,所述导电填料和所述硅酮油的重量比为10:1至10:5。
9.一种导电树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括:
步骤(a),将含有平均粒径为1至5μm的橡胶成分的共聚物、滑润剂及在25℃下具有10cSt的运动粘度的硅酮油熔融捏合;及
步骤(b),将导电填料与所述步骤(a)的产物混合,
其中,基于所述导电树脂组合物的总重量,所述导电填料的含量为1至20重量百分比,所述滑润剂的含量为1至8重量百分比,所述硅酮油的含量为2重量百分比,所述导电填料和所述硅酮油的重量比为10:1至10:5。
10.如请求项8或9之导电树脂组合物的制备方法,其特征在于,在所述步骤(b)之后,还包括步骤(c),在所述步骤(c)中用热塑性树脂稀释所述步骤(b)的产物。
11.如请求项10之导电树脂组合物的制备方法,其特征在于,所述热塑性树脂为选自由苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。
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