CN114420343A - 一种导电材料及接地材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电材料及接地材料，一种导电材料，包括以下质量份的组分：氢化苯乙烯类热塑性弹性体20‑40份、低密度聚乙烯5‑25份、三元乙丙橡胶5‑20份、乙烯‑辛烯共聚物5‑20份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物4‑20份、润滑剂1‑3份、偶联剂1.5‑3.5份、抗氧剂0.5‑3份、阻燃剂2‑5份、防老剂1‑5份、聚苯胺改性碳纳米管8‑35份；本发明中的导电材料可以广泛应用于高腐蚀性土壤、滨海及高污染地区，具有极佳的环境普适性，同时对土壤不发生物质的溶出反应，对土壤和地下水环境无影响，环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及电力、交通、通讯技术领域，具体涉及一种导电材料及接地材料。
背景技术
电力、交通、通讯等关键性基础设施对接地要求越来越严格，尤其电网接地网稳定、高效、全寿命成为电力安全关键。变、配电站接地网故障会引起电网及供电区域发生严重事故，危害周围人身安全，接地材料的腐蚀是造成接地网故障的主要原因。传统接地材料主要是碳钢、镀锌钢等，面临金属腐蚀的问题，特别在酸性、碱性、高盐分和含水量大的土质下，一般5-7年就需要改造甚至更换，全寿命周期成本大大增加。发达国家多采用铜材代替钢材接地，以减小材料腐蚀造成的损失，延长接地材料的使用寿命。然而，铜不仅价格高，对钢结构建筑产生电偶腐蚀，且长期敷设易产生重金属污染，使用受到限制。近年来，铜覆钢在接地网中得到应用并起到一定的防腐效果，但铜覆钢材料延展性及附着力差，当铜镀层出现空隙或破损时一定程度上会加速腐蚀。
针对金属接地材料长期存在的腐蚀问题，相关的科研工作者开发了一些非金属接地材料，如柔性石墨接地材料、导电防腐涂料、接地模块等。但这些材料在现场实际使用时，也存在着各自的缺陷，如：柔性石墨接地材料工频耐受能力不佳，纵向远端排流能力弱，且不适用于有泥石流或水流长期冲刷地区；导电防腐涂料不易施工，易损坏，效果较差；接地模块由于水分和空气的渗透，会出现内部金属腐蚀的现象。因此，开发出高导电性、高耐腐蚀性的新型接地材料，对延长接地网的使用寿命，保障电网安全，降低接地网建设和维护成本具有重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术存在接地材料导电性差、耐腐蚀差的问题，本发明的目的之一在于提供一种导电材料，这种导电材料可用于接地材料中，本发明的目的之二在于提供这种导电材料的制备方法，本发明的目的之三在于提供这种导电材料的应用，本发明的目的之四在于提供一种接地材料，本发明的目的之五在于提供这种接地材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明第一方面提供了一种导电材料，包括以下质量份的组分：
氢化苯乙烯类热塑性弹性体20-40份、低密度聚乙烯5-25份、三元乙丙橡胶5-20份、乙烯-辛烯共聚物5-20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物4-20份、润滑剂1-3份、偶联剂1.5-3.5份、抗氧剂0.5-3份、阻燃剂2-5份、防老剂1-5份、聚苯胺改性碳纳米管8-35份；聚苯胺改性碳纳米管为聚苯胺表面修饰的碳纳米管。
优选的，这种导电材料，包括以下质量份的组分：
氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)25-35份、低密度聚乙烯(LDPE)8-20份、三元乙丙橡胶(EPDM)8-15份、乙烯-辛烯共聚物(POE)10-15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)5-15份、润滑剂1-3份、偶联剂2-3份、抗氧剂1-3份、阻燃剂2-5份、防老剂1-5份、聚苯胺改性碳纳米管10-25份。
优选的，这种导电材料，润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种；进一步优选的，润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种；再进一步优选的，润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的至少一种；在本发明的一些优选实施例中，润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸钙。
优选的，这种导电材料，偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种；进一步优选的，偶联剂为铝酸酯偶联剂。
优选的，这种导电材料，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；进一步优选的，抗氧剂为2,6-二叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)、三甘醇-双(3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯)中的至少一种。
优选的，这种导电材料，阻燃剂为氢氧化物阻燃剂、磷氮系阻燃剂中的至少一种；进一步优选的，阻燃剂为氢氧化铝、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐中的至少一种。
优选的，这种导电材料，防老剂包括6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉和N-苯基-α-苯胺；进一步优选的，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉和N-苯基-α-苯胺的质量比为1：(0.8-1.2)；在本发明的一些优选实施例中，6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉和N-苯基-α-苯胺的质量比为1:1。
优选的，这种导电材料，聚苯胺改性碳纳米管由碳纳米管、苯胺通过表面引发聚合反应制备而成；表面引发聚合反应是先在基底表面形成聚合反应的引发点，然后在表面原位引发单体的聚合反应，与其它方法相比，原位聚合时只有小分子量的单体靠近增长链的链端，有效克服了聚合物接枝法中聚合物链靠近基底表面时的立体障碍。
优选的，这种导电材料，聚苯胺改性碳纳米管的制备原料包括质量份的0.2-2份碳纳米管、1-5份苯胺、1-2份氧化剂、2-5份酸。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管制备原料中，碳纳米管平均直径为8-12nm；再进一步优选的，碳纳米管平均直径为10-11nm；在本发明的一些优选实施例中，碳纳米管平均直径为10.4nm。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管制备原料中，碳纳米管平均长度为3-6μm；再进一步优选的，碳纳米管平均长度为4-5μm；在本发明的一些优选实施例中，碳纳米管平均长度为4.3μm。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管制备原料中，氧化剂为过硫酸盐、重铬酸盐、碘酸盐、双氧水中的至少一种；再进一步优选的，氧化剂为过硫酸盐、重铬酸盐中的一种；更进一步优选的，氧化剂为重铬酸盐；在本发明的一些优选实施例中，氧化剂为重铬酸钾。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管制备原料中，酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、苯磺酸类或磺酸类中的至少一种；再进一步优选的，酸为硫酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸中的至少一种。
优选的，这种导电材料，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法如下：
氧化剂溶液与酸混合，得到混合液；混合液中加入碳纳米管，搅拌；再加入苯胺，搅拌，所得固体即为聚苯胺改性碳纳米管。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，氧化剂为重铬酸钾。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，氧化剂的质量浓度为1.5-5.0wt％。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，酸为对甲苯磺酸。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，混合液的pH为0.5-1.5；再进一步优选的，混合液的pH为1；在本发明的一些优选实施例中，采用浓硫酸进行混合液的pH调节。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，混合液中加入碳纳米管后搅拌在冰浴环境下。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，混合液中加入碳纳米管后搅拌的同时进行超声。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，混合液中加入碳纳米管后搅拌的时间为0.5-1.5h；再进一步优选的，混合液中加入碳纳米管后搅拌的时间为0.8-1.2h；更进一步优选的，混合液中加入碳纳米管后搅拌的时间为1h。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，混合液中加入碳纳米管后搅拌的转速为200-500rpm。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，加入苯胺后搅拌在冰浴环境下。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，加入苯胺后搅拌的同时进行超声。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，加入苯胺后搅拌的时间为1-3h；再进一步优选的，加入苯胺后搅拌的时间为1.5-2.5h；更进一步优选的，加入苯胺后搅拌的时间为2h。
进一步优选的，聚苯胺改性碳纳米管的制备方法中，还包括所得固体的提纯步骤；采用乙醇或去离子水洗涤所得固体，在45-55℃条件下烘干22-26h，得到聚苯胺改性碳纳米管。
本发明首先采用导电聚合物(聚苯胺)对碳纳米管表面进行修饰，制备了聚苯胺改性碳纳米管，既保留了碳纳米管的导电性，又提高了其在聚合物基体中的相容性；其次，将该导电颗粒引入绝缘的高分子基体中，赋予了高分子材料良好的导电性，达到实现电流的散流目的。
本发明第二方面提供了这种导电材料的制备方法，将各组分混合，造粒，得到导电材料。
优选的，这种导电材料的制备方法，导电材料各组分加入混料机中混合，混合时间为5-10min。
优选的，这种导电材料的制备方法，导电材料的各组分混合，采用挤出机挤出造粒；挤出机可以是双螺杆挤出机和单螺杆挤出机中的任一种；进一步优选的，挤出机为双螺杆挤出机时，双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段和机头温度依次为120～130℃、160～175℃、170～180℃、165～175℃、165～175℃和165～185℃；挤出机为单螺杆挤出机时，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～175℃、第二区175～185℃、第三区175～185℃和机头165～175℃。
优选的，这种导电材料的制备方法，还包括造粒后所得粒料的热风干燥处理步骤。
本发明第三方面提供了这种导电材料在电力、交通、通讯系统材料中的应用。
本发明第四方面提供了一种接地材料，接地材料包括金属芯层和导电包覆层；导电包覆层由上述导电材料制备得到。
将导电高分子材料包覆在金属芯层外面，既利用了金属材料优良的导电能力，起到快速疏导电流的作用；又利用了高分子材料良好的密封性、防腐性能等，将金属芯层与外界的腐蚀介质隔离，起到物理阻隔的作用，有效解决了金属材料的腐蚀问题。
优选的，这种接地材料，金属芯层为镀锌材料；进一步优选的，金属芯层为镀锌钢。
本发明第五方面提供了这种接地材料的制备方法，将上述导电材料的制备方法制备得到的导电材料通过挤包包覆于金属芯层外。
优选的，这种接地材料的制备方法，采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～165℃、第二区170～180℃、第三区185～195℃和机头180～190℃；辐照加工将热延伸控制在15％～25％，挤出得到接地材料。
本发明的有益效果是：
本发明导电材料中的聚苯胺改性碳纳米管具有良好的导电性能，同时，由于聚苯胺的引入，提高了其与聚合物基体的相容性，解决了熔融共混方式难以实现纳米填料在聚合物基体中稳定分散的难题。
本发明中的导电材料可以广泛应用于高腐蚀性土壤、滨海及高污染地区，具有极佳的环境普适性，同时对土壤不发生物质的溶出反应，对土壤和地下水环境无影响，环境友好；解决了腐蚀导致的接地装置失效，可应用于电网系统的故障电流、雷击电流等接地排流与大电流远端排流，实现接地装置的全寿命周期服役。
本发明中的接地材料为导电高分子基金属复合接地材料，在遇到故障电流、雷击电流时，电流可以通过其中的金属快速向远端传输，并通过导电聚合物包覆层快速向土壤中散流，达到快速排流目的。
本发明中的接地材料为导电高分子基金属复合接地材料，具有优异的接地性能，既可纵向远端排流，又可横向排流，导电率可达到钢铁的100％，电阻率不大于埋设土壤电阻率的1/10。该导电高分子基金属复合接地材料还具有良好的耐腐蚀性，年腐蚀性小于0.01％，吸水率小于0.05％。此外，热稳定性可达70，耐冻融循环以及耐工频大电流。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。
以下实施例中如无特别说明，“份”均指质量份。
实施例1
(1)聚苯胺改性碳纳米管的制备
将1份的重铬酸钾溶于50份的去离子水中后，加入2份的对甲苯磺酸，并用浓硫酸调节溶液的pH为1；向上述的溶液中加入0.5份的碳纳米管，在冰浴环境下，搅拌并超声1h，搅拌速度为300rpm；将1份的苯胺溶于45.5份的去离子水中，并与上述溶液混合，在冰浴环境下，继续搅拌并超声2h。待反应结束后，采用真空过滤并用去离子水洗涤，50℃下烘干24h，即得到聚苯胺改性碳纳米管颗粒。
(2)导电材料的制备
将27份氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、15份低密度聚乙烯(LDPE)、13份三元乙丙橡胶(EPDM)、14.5份乙烯-辛烯共聚物(POE)、9份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)、1份硬脂酸钙、0.5份聚乙烯蜡、2份铝酸酯偶联剂、1份2,6-二叔丁基-对甲酚、2份氢氧化铝阻燃剂、0.5份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉、0.5份N-苯基-α-苯胺和14份聚苯胺改性碳纳米管加入混料机中，混合9min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，料粒再进入热风干燥机干燥，得到导电材料。双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段、机头温度依次为120～130℃、160～175℃、170～180℃、165～175℃、165～175℃和165～185℃。
(3)接地材料的制备
将上述料粒和金属棒芯(镀锌钢)置于电缆生产线上，通过挤包将导电高分子材料包覆于金属线芯上，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～165℃、第二区170～180℃、第三区185～195℃和机头180～190℃。最后辐照将热延伸控制在15％～25％以内，形成导电高分子基复合接地材料。
实施例2
(1)聚苯胺改性碳纳米管的制备
将1.5份的重铬酸钾溶于50份的去离子水中后，加入3份的对甲苯磺酸，并用浓硫酸调节溶液的pH在1；向上述的溶液中加入1份的碳纳米管，在冰浴环境下，搅拌并超声1h，搅拌速度为300rpm；将4份的苯胺溶于40.5份的去离子水中，并与上述溶液混合，在冰浴环境下，继续搅拌并超声2h。待反应结束后，采用真空过滤并用乙醇洗涤，50℃下烘干24h，即得到聚苯胺改性碳纳米管颗粒。
(2)导电材料的制备
将25份氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、11份低密度聚乙烯(LDPE)、11份三元乙丙橡胶(EPDM)、11份乙烯-辛烯共聚物(POE)、11.8份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)、1份硬脂酸钙、0.7份聚乙烯蜡、2.5份铝酸酯偶联剂、2份季戊四醇-四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)、4份三聚氰胺阻燃剂、1份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉、1份N-苯基-α-苯胺和18份聚苯胺改性碳纳米管加入混料机中，混合9min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，料粒再进入热风干燥机干燥，得到导电材料。双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段、机头温度依次为120～130℃、160～175℃、170～180℃、165～175℃、165～175℃和165～185℃。
(3)接地材料的制备
将上述料粒和金属棒芯(镀锌钢)置于电缆生产线上，通过挤包将导电高分子材料包覆于金属线芯上，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～165℃、第二区170～180℃、第三区185～195℃和机头180～190℃。最后辐照将热延伸控制在15％～25％以内，形成导电高分子基复合接地材料。
实施例3
(1)聚苯胺改性碳纳米管的制备
将2份的重铬酸钾溶于45份的去离子水中后，加入5份的对甲苯磺酸，并用浓硫酸调节溶液的pH在1；向上述的溶液中加入2份的碳纳米管，在冰浴环境下，搅拌并超声1h，搅拌速度为300rpm；将5份的苯胺溶于41份的去离子水中，并与上述溶液混合，在冰浴环境下，继续搅拌并超声2h。待反应结束后，采用真空过滤并用乙醇洗涤，50℃下烘干24h，即得到聚苯胺改性碳纳米管颗粒。
(2)导电材料的制备
将29.2份的氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、9份低密度聚乙烯(LDPE)、10份三元乙丙橡胶(EPDM)、12份乙烯-辛烯共聚物(POE)、6份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)、1.5份硬脂酸钙、0.9份聚乙烯蜡、3份铝酸酯偶联剂、1.5份三甘醇-双(3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯)、3.5份三聚氰胺磷酸盐阻燃剂、1.2份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉、1.2份N-苯基-α-苯胺和21份聚苯胺改性碳纳米管颗粒加入混料机中，混合8min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，料粒再进入热风干燥机干燥，得到导电材料。双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段、机头温度依次为120～130℃、160～175℃、170～180℃、165～175℃、165～175℃和165～185℃。
(3)接地材料的制备
将上述料粒和金属棒芯(镀锌钢)置于电缆生产线上，通过挤包将导电高分子材料包覆于金属线芯上，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～165℃、第二区170～180℃、第三区185～195℃和机头180～190℃。最后辐照将热延伸控制在15％～25％以内，形成导电高分子基复合接地材料。
实施例4
(1)导电材料的制备
将26份氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、10.7份低密度聚乙烯(LDPE)、8份三元乙丙橡胶(EPDM)、11份乙烯-辛烯共聚物(POE)、7份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)、1.8份硬脂酸钙、0.6份聚乙烯蜡、2.2份铝酸酯偶联剂、0.5份2,6-二叔丁基-对甲酚、1.5份三甘醇-双(3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯)、1份氢氧化铝阻燃剂、2.5份三聚氰胺磷酸盐阻燃剂、1.1份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉、1.1份N-苯基-α-苯胺和25份实施例1中制备的聚苯胺改性碳纳米管颗粒加入混料机中，混合8min；然后将混合均匀的物料加入单螺杆挤出机中挤出造粒，料粒再进入热风干燥机干燥，得到导电材料。单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～175℃、第二区175～185℃、第三区175～185℃和机头165～175℃。
(2)接地材料的制备
将上述料粒和金属棒芯(镀锌钢)置于电缆生产线上，通过挤包将导电高分子材料包覆于金属线芯上，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～165℃、第二区170～180℃、第三区185～195℃和机头180～190℃。最后辐照将热延伸控制在15％～25％以内，形成导电高分子基复合接地材料。
实施例5
(1)导电材料的制备
将28份氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、8份低密度聚乙烯(LDPE)、12份三元乙丙橡胶(EPDM)、12份乙烯-辛烯共聚物(POE)、6份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)、1.5份硬脂酸钙、1份聚乙烯蜡、3份铝酸酯偶联剂、0.5份2,6-二叔丁基-对甲酚、0.5份季戊四醇-四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)、1份三甘醇-双(3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯)、1份氢氧化铝阻燃剂、1份三聚氰胺阻燃剂、1.5份三聚氰胺磷酸盐阻燃剂、1份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉、1份N-苯基-α-苯胺和21份实施例2中的聚苯胺改性碳纳米管颗粒加入混料机中，混合10min；然后将混合均匀的物料加入单螺杆挤出机中挤出造粒，料粒再进入热风干燥机干燥，得到导电材料。单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～175℃、第二区175～185℃、第三区175～185℃和机头165～175℃。
(2)接地材料的制备
将上述料粒和金属棒芯(镀锌钢)置于电缆生产线上，通过挤包将导电材料包覆于金属线芯上，单螺杆挤出机的加工温度依次为：第一区150～165℃、第二区170～180℃、第三区185～195℃和机头180～190℃。最后辐照将热延伸控制在15％～25％以内，形成导电高分子基复合接地材料。
对实施例1～5中制备的导电材料和最终的导电高分子基复合接地材料的性能进行测试，结果如表1和表2。
表1实施例1～5中导电材料的性能测试
注：表1中紫外老化测试参照GB/T2951.11-2008，空气烘箱老化试验参照标准GB/T2951.12-2008，吸水率测试参照标准GB/T2951.13-2008中的9.2款(重量法)，电阻率测试参照标准GB/T3048.3-2007，工频大电流参考标准DL/T1342-2014中的规定。
表2实施例1～5中导电高分子基复合接地材料的性能测试
注：表2中所有测试参考《复合接地体技术条件》GB/T21698-2008中的有关规定。
从表1可以看出实施例1～5制备的导电材料具有优良的耐候性、耐吸水性，电阻率在2.5Ω·cm左右，具有良好的导电性能，在工频大电流下未软化、未融化。表2中同样可以看出，实施例1～5中制备的接地材料具有极佳的耐腐蚀性，优良的热稳定性、耐工频大电流、耐冻融循环。本发明制备的接地材料可解决腐蚀导致的接地装置失效，可用于电网系统的故障电流、雷击电流等接地排流与大电流远端排流，实现电网接地装置的全寿命周期服役，可以应用在电力、交通、通讯系统材料中，具有优良的电导率、低电阻率、热稳定性、耐腐蚀性、耐工频大电流以及耐冻融能力，同时还具有极佳的接地环境普适性、优异的接地性能和环境友好性。
对比例1
导电材料的制备
将27份氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、15份低密度聚乙烯(LDPE)、13份三元乙丙橡胶(EPDM)、14.5份乙烯-辛烯共聚物(POE)、9份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)、1份硬脂酸钙、0.5份聚乙烯蜡、2份铝酸酯偶联剂、1份2,6-二叔丁基-对甲酚、2份氢氧化铝阻燃剂、0.5份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉、0.5份N-苯基-α-苯胺和14份未改性的碳纳米管加入混料机中，混合9min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，料粒再进入热风干燥机干燥，得到导电材料。双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段、机头温度依次为120～130℃、160～175℃、170～180℃、165～175℃、165～175℃和165～185℃。
采用四探针测试仪对实施例1和对比例1中的导电材料进行电阻率测试，其中，实施例1中的导电材料的体积电阻率为2.47Ω·cm，面电阻率为3.54Ω/□；对比例1中的导电材料的体积电阻率为9.84Ω·cm，面电阻率为19.32Ω/□。可见，通过对碳纳米管改性后，能够改善其在聚合物基体中的分散效果，降低材料的电阻率，显著的提高其导电性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种导电材料，其特征在于，所述的导电材料包括以下质量份的组分：
氢化苯乙烯类热塑性弹性体20-40份、低密度聚乙烯5-25份、三元乙丙橡胶5-20份、乙烯-辛烯共聚物5-20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物4-20份、润滑剂1-3份、偶联剂1.5-3.5份、抗氧剂0.5-3份、阻燃剂2-5份、防老剂1-5份、聚苯胺改性碳纳米管8-35份。
2.根据权利要求1所述的导电材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
3.根据权利要求1所述的导电材料，其特征在于，所述的阻燃剂为氢氧化物阻燃剂、磷氮系阻燃剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的导电材料，其特征在于，所述的防老剂包括6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉和N-苯基-α-苯胺。
5.根据权利要求1所述的导电材料，其特征在于，所述的聚苯胺改性碳纳米管由碳纳米管、苯胺通过表面引发聚合反应制备而成。
6.根据权利要求5所述的导电材料，其特征在于，所述的聚苯胺改性碳纳米管的制备原料包括质量份的0.2-2份碳纳米管、1-5份苯胺、1-2份氧化剂、2-5份酸。
7.权利要求1-6任一项所述的导电材料的制备方法，其特征在于，将各组分混合，造粒，得到所述的导电材料。
8.权利要求1-6任一项所述的导电材料在电力、交通、通讯系统材料中的应用。
9.一种接地材料，其特征在于，所述的接地材料包括金属芯层和导电包覆层；所述的导电包覆层由权利要求1-6任一项所述的导电材料制备得到。
10.一种接地材料的制备方法，其特征在于，将权利要求7所述的导电材料的制备方法制备得到的导电材料通过挤包包覆于金属芯层外。
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