專利名稱：一種增強導(dǎo)電尼龍材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱塑性導(dǎo)電塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種添加金屬粉末導(dǎo)電的尼龍復(fù) 合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的飛速發(fā)展，人們對于防止靜電危害和防止電磁輻射的要求日益增多。 由于塑料橡膠等高分子材料在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣，在許多應(yīng)用場合中，對于塑料 制品也提出了導(dǎo)電或電磁屏蔽要求，如電子電器工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、礦山機械業(yè)，特別還有 國防工業(yè)。為了解決這些問題，人們早期采取的是在塑料制品表面涂覆導(dǎo)電涂料或電鍍金屬 層。但這種方法大量使用了具有易揮發(fā)的有毒有機溶劑，污染環(huán)境。同時塑料表面涂層易 脆裂，失去屏蔽導(dǎo)電能力。目前，導(dǎo)電塑料是繼導(dǎo)電涂料之后的新型導(dǎo)電復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)體、防靜電 材料、導(dǎo)電性塑料等領(lǐng)域，可分為結(jié)構(gòu)型和填充型。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料是高聚物本身或經(jīng)摻來 之后具有導(dǎo)電性的材料，如PPy、PTh、PPV等。而填充型導(dǎo)電材料則是由本身絕緣的塑料和 具有導(dǎo)電性的填料共混造粒而來。導(dǎo)電填料一般選用導(dǎo)電炭黑，金屬粉末，金屬纖維等。這 些方法存在加工技術(shù)要求苛刻、成本高、制品表面粗糙等缺點，而且導(dǎo)電填料在添加進樹脂 時，要么不易分散，要么容易被破壞，從而降低導(dǎo)電性能。中國專利(公開號CN 100338130C)公開了一種導(dǎo)電塑料及其加工方法、加工裝 置，采用金屬纖維和熱塑性塑料復(fù)合，獲得較好的抗靜電和電磁屏蔽效果，但由于金屬纖維 成本極高，影響其應(yīng)用，且表面粗糙；中國專利(公開號CN 1760250A)公開了一種EMI導(dǎo)電 塑料專用料及其制備方法，采用茂金屬聚烯烴及聚烯烴彈性體的混合物與特導(dǎo)電炭黑混合 而成，以及電阻率為103 Ω · cm,但特導(dǎo)電炭黑添加量大(25%-33%)，在螺桿里難以分散均 勻，加工工藝苛刻；中國專利(公開號CN 101402776A)公開了一種導(dǎo)電塑料及其制備方法， 將玻璃纖維分別和炭黑、樹脂混合造粒，然后混合均勻，該導(dǎo)電塑料及包括玻璃纖維，又包 括導(dǎo)電炭黑，起到增強導(dǎo)電的作用，但玻璃纖維本身不導(dǎo)電，造成炭黑用量增加(> 30%)，加 工困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，對目前導(dǎo)電塑料中存在的成本高、加工難等缺點， 利用玻璃纖維在塑料中易加工、易分散的特點，提出一種將玻璃纖維二次附著金屬粉末，再 與塑料共混造粒的方法，制備熱塑性導(dǎo)電塑料，具有生產(chǎn)過程簡便，金屬粉末分散均勻、添 加量少，導(dǎo)電性可控、制品表面光滑的特點。本發(fā)明的目的有以下技術(shù)方案實現(xiàn)，導(dǎo)電尼龍材料由以下原料組成(按重量計) 尼龍 40%-70%
玻璃纖維 10%-40%
3金屬粉末 10%-40% 偶聯(lián)劑 0. 1%-5% 抗氧劑 0. 1%-0. 5% 硅油0. 5%-5%
其中，所述尼龍為PA6、PA66中的至少一種，其總量為40%-70%即可；
所述的玻璃纖維為無堿連續(xù)玻璃纖維，單絲直徑在8 18 μ m ；
所述的金屬粉末為銅粉和鋁粉，銅粉的目數(shù)在100 800目，鋁粉的目數(shù)在10 80
目；
所述的偶聯(lián)劑為y-氨丙基三氧基硅烷、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯中的一 種或兩種的任意比例混合物；
抗氧劑為酚類、五磷酸酯等抗氧劑中方的至少一種，其總量為0. 1%-0. 5%即可。本發(fā)明所述玻璃纖維增強導(dǎo)電尼龍材料的制備方法如下
步驟1 將玻璃纖維浸潤在偶聯(lián)劑、硅油、銅粉的混合液中1 4小時，取出，室溫干燥 6 24小時，混合溶液中，偶聯(lián)劑占5 20%，硅油占5 20%，銅粉占60 90%，通過高速 攪拌機攪拌均勻。此步驟為第一次將銅粉附著在玻璃纖維表面。步驟2 在雙螺桿擠出機主喂料口將40 70%的尼龍和0. 1 0. 5%的抗氧劑均 勻混合后加入擠出機，將已附著銅粉的玻璃纖維勻速通過硅油處理過的鋁粉。在用硅油處 理鋁粉時，比例為硅油占1 10%，鋁粉占90 99%，用攪拌機將硅油和鋁粉混合均勻。從 側(cè)喂料口加入擠出機，使玻璃纖維加入量為10 40%，金屬粉末加入量為10 40%。此步 驟為第二次將鋁粉附著在玻璃纖維表面。上述玻璃纖維和金屬粉末的具體加入量可通過調(diào)整擠出機螺桿轉(zhuǎn)速及喂料螺桿 轉(zhuǎn)速來調(diào)整。上述金屬粉末加入量是指銅粉和鋁粉的總加入料。步驟3 將上述共混物擠出，經(jīng)冷卻、造粒即制得成品。步驟3所采用的擠出機擠出工藝與普通玻璃纖維增強尼龍工藝相同，在此不再贅 述。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
利用了玻璃纖維在尼龍基體中的良好分散性，將金屬粉末更加均勻的分散在尼龍中， 從而降低金屬粉末的用量，在達到相同的表面電阻時，金屬粉末用量減少1/3到1/2。在保證了材料導(dǎo)電性能的同時，不降低材料本身的物理性能，同時加工簡便，材料 表面光滑，成本與金屬纖維復(fù)合材料相比有較大優(yōu)勢。
具體實施例方式以下實施例用以進一步解釋本發(fā)明。實施例權(quán)利要求
一種增強導(dǎo)電尼龍材料，其特征在于其原料包括按重量百分比計的以下物質(zhì)尼龍40% 70%玻璃纖維10% 40%金屬粉末10% 40%偶聯(lián)劑 0.1% 5%抗氧劑 0.1% 0.5%硅油0.5% 5%。
2.按權(quán)利要求1所述的增強導(dǎo)電尼龍材料，其特征在于所述尼龍為PA6、PA66中的至 少一種。
3.按權(quán)利要求1所述的增強導(dǎo)電尼龍材料，其特征在于玻璃纖維為無堿連續(xù)玻璃纖 維，單絲直徑在8 18 μ m。
4.按權(quán)利要求1所述的增強導(dǎo)電尼龍材料，其特征在于金屬粉末為銅粉和鋁粉，銅粉 的目數(shù)在100 800目，鋁粉的目數(shù)在10 80目。
5.按權(quán)利要求1所述的偶聯(lián)劑為y_氨丙基三氧基硅烷、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧 基)鈦酸酯中的一種或兩種的任意比例混合物。
6.按權(quán)利要求1所述的增強導(dǎo)電尼龍材料，其特征在于抗氧劑為1010和抗氧劑168按 重量比1 :1的混合物。
7.權(quán)利要求1-6任意一項所述玻纖增強導(dǎo)電尼龍材料的制備方法，其特征在于包括如 下步驟1)將玻璃纖維浸潤在由偶聯(lián)劑、硅油、銅粉組成的混合液中1 4小時后取出，室溫干 燥6 24小時，混合溶液中，偶聯(lián)劑占5 20%，硅油占5 20%，銅粉占60 90%，通過攪 拌機攪拌均勻；2)在雙螺桿擠出機主喂料口將尼龍、抗氧劑均勻混合后加入擠出機，將已附著銅粉的 玻璃纖維勻速通過硅油處理過的鋁粉從側(cè)喂料口加入擠出機使玻璃纖維加入量為10 40%，金屬粉末加入量為10 40% ；3 )將上述共混物擠出，經(jīng)冷卻、造粒即制得成品。
8.按權(quán)利要求7所述玻纖增強導(dǎo)電尼龍材料的制備方法，其特征在于所述硅油處理過 的鋁粉是指將硅油和鋁粉按如下重量比用攪拌混合均勻硅油1 10%，鋁粉90 99%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增強導(dǎo)電尼龍材料及其制備方法，其原料包括按重量計的以下物質(zhì)尼龍40%-70%，玻璃纖維10%-40%，金屬粉末10%-40%，偶聯(lián)劑0.1%-5%，抗氧劑0.1%-0.5%，硅油0.5%-5%。利用玻璃纖維在塑料中易加工、易分散的特點，提出一種將玻璃纖維二次附著金屬粉末，再與塑料共混造粒的方法，制備熱塑性導(dǎo)電塑料，具有生產(chǎn)過程簡便，金屬粉末分散均勻、添加量少，導(dǎo)電性可控、制品表面光滑的特點。
文檔編號C08K7/14GK101955653SQ20101052515
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者張明, 張靜志, 支長勇, 李志嘉, 韋嘉 申請人:南京鴻瑞塑料制品有限公司