本發(fā)明涉及一種注塑母料，特別涉及一種含多維度碳納米材料的注塑用導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料及其制法與應(yīng)用，例如，注塑后在汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品和油氣工業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，屬于通用工程塑料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：聚碳酸酯是一種常用工程塑料，有著非常廣的應(yīng)用范圍以及非常快的發(fā)展勢頭。它的應(yīng)用于玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè)等。當(dāng)將聚碳酸酯應(yīng)用于抗靜電材料時，其表面電阻需達到106～109Ω，如此才能實現(xiàn)較好的防靜電功能。目前，在工業(yè)生產(chǎn)中抗靜電聚碳酸酯有著很大的應(yīng)用市場，但是現(xiàn)有的抗靜電聚碳酸酯產(chǎn)品存在諸多不足，例如：如導(dǎo)電劑的添加量大，熔指較低流動性差，導(dǎo)致不方便注塑或注塑后的產(chǎn)品形貌較差，以及，注塑成型后由于表面塑料富集導(dǎo)致表面電阻大，導(dǎo)電劑量多而易于析出等。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于提供一種含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備所述含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的方法。本發(fā)明的又一目的在于提供所述含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的應(yīng)用。為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：一種含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料，其包含按重量份計算的如下組分：納米多維碳材料0.5-3份、增韌劑10-15份、助分散劑0.5-3份，助劑0-3份以及聚碳酸酯75-85份；其中所述納米多維碳材料主要由納米導(dǎo)電炭黑，碳納米管以及石墨烯組成。在一較佳實施方案之中，所述納米多維碳材料包含：納米導(dǎo)電炭黑10wt％-45wt％，碳納米管10wt％-45wt％，石墨烯10wt％-45wt％。優(yōu)選的，所述納米多維碳材料亦可被認(rèn)為是多維納米導(dǎo)電劑，其由零維的納米導(dǎo)電炭黑，一維的碳納米管，二維的石墨烯物理共混組成。進一步的，所述增韌劑可以為PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)等聚酯；MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物)或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或三元乙丙橡膠等嵌段共聚物的一種或多種，且不限于此。進一步的，所述助分散劑至少選自微納米級別的無機填料，所述無機填料包括納米二氧化硅、納米碳酸鈣、滑石粉、納米空心玻璃微珠或鈦白粉，且不限于此。進一步的，所述助劑包括抗氧劑、潤滑劑和阻燃劑中的任一種或兩種以上的組合，也可以是其它助劑。進一步的，所述聚碳酸酯包括商業(yè)化的聚碳酸酯或者改性聚碳酸酯。在一實施方案之中，所述含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的制備方法包括：取0.5-4重量份納米多維碳材料、10-15重量份增韌劑、0.5-3重量份助分散劑，0-3重量份助劑以及75-85重量份聚碳酸酯充分混合，然后加入雙螺桿擠出機在260-270℃(具體根據(jù)物料牌號而定)擠出，再冷卻、切粒。在一更為具體的實施方案之中，一種含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的制備方法可以包括：首先，將作為基體的聚碳酸酯置于真空環(huán)境中120℃條件下干燥4小時以上，然后將零維度的納米導(dǎo)電炭黑，一維度的碳納米管以及二維的石墨烯按照所需的比例進行物理共混備用。按照多維納米碳材料0.5-3份，增韌劑10-15份，助分散劑0.5-3份，其他助劑0-3份，聚碳酸酯基體75-85份的配方配料，然后用雙螺桿擠出機擠出，切粒。得到的粒料在注塑前再按照真空120℃干燥4小時，之后可注塑成型得到抗靜電復(fù)合材料。一種抗靜電復(fù)合材料，主要是由所述的含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料在260-270℃(具體根據(jù)物料種類而定)下注塑形成。進一步的，所述抗靜電復(fù)合材料的表面電阻為105Ω～102Ω。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點包括：(1)通過采用零維的納米導(dǎo)電炭黑，一維的碳納米管和二維的石墨烯以簡單物理共混組成納米多維碳材料，并將其作為導(dǎo)電添加劑添加于母料中，因納米碳材料具有多種不同維度，其能夠在非常低的濃度下在基體中搭建形成更加有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，在實現(xiàn)低濃度高導(dǎo)電效果的同時保持了聚碳酸酯的高熔指，有利于注塑工藝；(2)因采用的納米碳材料具有多種不同維度，可形成均勻穩(wěn)定的多維碳材料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以使注塑產(chǎn)品表面的塑料富集現(xiàn)象被大幅度抑制，同時能夠?qū)崿F(xiàn)低表面電阻，即，具備優(yōu)良的抗靜電性能或電磁屏蔽性能，并有效消除了導(dǎo)電劑的表面析出現(xiàn)象。(3)在原料中添加的增韌劑不僅有增韌作用，同時由于起到體積排除的效果，從而也增加了材料的導(dǎo)電性能。具體實施方案下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。該領(lǐng)域熟練技術(shù)人員根據(jù)上述
發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明在工藝上或者配方上做出的非本質(zhì)改進和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例1該含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料包括如下組分(以重量分計)：多維納米碳材料3份PBT(長春化工100-211M)10份MBS(EXL-2620，羅門哈斯)2份納米二氧化硅(平均粒徑637nm)0.5份聚碳酸酯(韓國LG1201-15)84.5份；其中，多維納米碳材料包含：納米導(dǎo)電炭黑(T80)0.9份，碳納米管(平均長度861nm)1.2份，石墨烯(中科院寧波材料所制備，平均厚度3nm，平均直徑5μm)0.9份。該導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的制備工藝包括：首先將聚碳酸酯在120℃真空干燥4小時，然后原料按以上配比進行物理混合，然后用雙螺桿擠出并造粒，加工溫度265℃,轉(zhuǎn)速250r/min。干燥后注塑成型得到抗靜電復(fù)合材料。實施例2該含多維碳納米材料的導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料包括如下組分(以重量分計)：多維度碳納米材料3份(其中納米導(dǎo)電炭黑0.9份，碳納米管0.9份，石墨烯1.2份)PBT(長春化工100-211M)10份MBS(EXL-2620，羅門哈斯)2份滑石粉(平均粒徑49μm)3份聚碳酸酯(韓國LG1201-15)82份；其中，多維納米碳材料包含：納米導(dǎo)電炭黑(T80)0.9份，碳納米管(平均長度861nm)0.9份，石墨烯(中科院寧波材料所制備，平均厚度3nm，平均直徑5μm)1.2份。該導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的制備工藝包括：首先將聚碳酸酯在120℃真空干燥4小時，然后原料按以上配比進行物理混合，然后用雙螺桿擠出并造粒，加工溫度265℃，轉(zhuǎn)速250r/min。干燥后注塑成型得到抗靜電復(fù)合材料。對照例1：該注塑用導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的組分及制備工藝與實施例2基本相同，不同之處僅在于，未添加前述多維度碳納米材料。對照例2：該注塑用導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的組分及制備工藝與實施例1基本相同，不同之處僅在于，采用5重量份的碳納米管(平均長度861nm)替代了前述多維度碳納米材料。對照例3：該注塑用導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的組分及制備工藝與實施例1基本相同，不同之處僅在于，采用1重量份的納米導(dǎo)電炭黑(T80)替代了前述多維度碳納米材料。對照例4：該注塑用導(dǎo)電聚碳酸酯基粒料的組分及制備工藝與實施例1基本相同，不同之處僅在于，采用3重量份的石墨烯(中科院寧波材料所制備，平均厚度3nm，平均直徑5μm)替代了前述多維度碳納米材料。前述實施例1-2所獲抗靜電復(fù)合材料注塑后產(chǎn)品的力學(xué)性能、表面電阻及熔指如下表1所示。表1實施例1-2所獲抗靜電復(fù)合材料的力學(xué)性能、表面電阻及熔指測試結(jié)果樣品表面電阻Ω缺口沖擊強度KJ/m2熔指g/10min實施例18.2*1039.118.6實施例21.1*1047.616.7表2對照例1-4所獲抗靜電復(fù)合材料的力學(xué)性能、表面電阻及熔指測試結(jié)果樣品表面電阻Ω缺口沖擊強度KJ/m2熔指g/10min對照例1＞101412.118.3對照例25.2*1048.917.5對照例37.7*10410.019.1對照例43.7*1049.219.2應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3