一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料由聚烯烴樹脂100份、碳纖維球5～50份、抗氧劑0.1～5份以及潤(rùn)滑劑0.1～5份組成。本發(fā)明屬于工程塑料改性領(lǐng)域，創(chuàng)新性地采用碳纖維球作為工程塑料的填料，可以大幅提高復(fù)合材料的沖擊性和導(dǎo)電性。所制備復(fù)合材料具有高沖擊性和導(dǎo)電性，且操作工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供了一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法，屬于工程塑料改性領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 常用工程塑料電阻率較高，其導(dǎo)電性遠(yuǎn)低于金屬材料，被廣泛應(yīng)用于絕緣材料領(lǐng) 域。隨著信息產(chǎn)業(yè)和微電子產(chǎn)品的日益發(fā)展，逐漸對(duì)工程塑料材料提出電磁屏蔽、靜電消除 等特殊要求。傳統(tǒng)導(dǎo)電塑料直接在樹脂基體中加入金屬基或其他纖維狀導(dǎo)電材料，存在成 本高、尺寸穩(wěn)定性差和機(jī)械性能低等缺點(diǎn)，且加工過程中填充材料破壞殆盡，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到材 料設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)期。
[0003] 碳纖維球是一種以回收碳纖維為原料制備的粒徑為5?15μπι的碳纖維微球材 料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法，屬于工程塑料改性領(lǐng)域， 所制備復(fù)合材料具有高沖擊性和導(dǎo)電性，且操作工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下組份按重量份制備而成： 聚烯烴樹脂 100份 碳纖維球 5?50份 抗氧劑 0. 1?5份 潤(rùn)滑劑 0. 1?5份 所述的聚烯烴樹脂為聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯樹脂。
[0006] 所述的碳纖維球粒徑為5?15 μ m，纖維長(zhǎng)度為50?200 μ m。
[0007] 所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑四[β_ (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊 四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0008] 所述潤(rùn)滑劑為次乙基雙硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。
[0009] 所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按以下比例配備原料：聚烯經(jīng)樹脂100份，碳纖維球5?50份，抗氧劑0. 1?5份， 潤(rùn)滑劑〇. 1?5份； (2) 將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散10?30min ; (3) 將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料。
[0010] 本發(fā)明創(chuàng)新性地采用碳纖維球作為工程塑料的填料，可以大幅提高復(fù)合材料的沖 擊性和導(dǎo)電性。所制備復(fù)合材料具有高沖擊性和導(dǎo)電性，且操作工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè) 化生產(chǎn)。
[0011]

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但所述實(shí)施例并非是對(duì)本發(fā) 明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單限定，任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神所作出的簡(jiǎn)單變化或等同替換均應(yīng)屬于 本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0013] 制備的樣品在23°C、50%濕度環(huán)境下調(diào)節(jié)后，分別采用ASTM D256和ASTM D 257 檢測(cè)復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度和導(dǎo)電性。
[0014] 本發(fā)明的具體實(shí)施例如下： 實(shí)例1 (1)按以下比例配備原料： 聚丙烯樹脂100份， 碳纖維球5份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.05份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯0. 05份， 潤(rùn)滑劑次乙基雙硬脂酰胺0. 1份。
[0015] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散lOmin ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0016] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0017]實(shí)例 2 (1)按以下比例配備原料： 聚丙烯樹脂100份， 碳纖維球25份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯2份， 潤(rùn)滑劑乙烯-丙烯酸共聚物3份。
[0018] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散20min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0019] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0020] 實(shí)例 3 (1)按以下比例配備原料： 聚丙烯樹脂100份， 碳纖維球50份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯2份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯3份， 潤(rùn)滑劑季戊四醇硬脂酸酯5份。
[0021] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散30min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0022] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0023] 實(shí)例 4 (1)按以下比例配備原料： 聚乙烯樹脂100份， 碳纖維球5份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.05份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯0. 05份， 潤(rùn)滑劑次乙基雙硬脂酰胺0. 1份。
[0024] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散lOmin ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0025] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0026] 實(shí)例 5 (1)按以下比例配備原料： 聚乙烯樹脂100份， 碳纖維球25份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯2份， 潤(rùn)滑劑乙烯-丙烯酸共聚物3份。
[0027] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散20min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0028] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0029] 實(shí)例 6 (1)按以下比例配備原料： 聚乙烯樹脂100份， 碳纖維球50份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯2份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯3份， 潤(rùn)滑劑季戊四醇硬脂酸酯5份。
[0030] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散30min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0031] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0032] 實(shí)例 7 (1)按以下比例配備原料： 聚氯乙烯樹脂100份， 碳纖維球5份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.05份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯0. 05份， 潤(rùn)滑劑次乙基雙硬脂酰胺0. 1份。
[0033] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散lOmin ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0034] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0035] 實(shí)例 8 (1)按以下比例配備原料： 聚氯乙烯樹脂100份， 碳纖維球25份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯2份， 潤(rùn)滑劑乙烯-丙烯酸共聚物3份。
[0036] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散20min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0037] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0038] 實(shí)例 9 (1)按以下比例配備原料： 聚氯乙烯樹脂100份， 碳纖維球50份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯2份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯3份， 潤(rùn)滑劑季戊四醇硬脂酸酯5份。
[0039] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散30min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0040] 所制得的高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料性能見表一。
[0041] 對(duì)照實(shí)例1 (1)按以下比例配備原料： 聚丙烯樹脂100份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯2份， 潤(rùn)滑劑次乙基雙硬脂酰胺0. 5份。
[0042] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散lOmin ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0043] 所制得的聚丙烯材料性能見表一。
[0044] 對(duì)照實(shí)例2 (1)按以下比例配備原料： 聚乙烯樹脂100份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯2份， 潤(rùn)滑劑乙烯-丙烯酸共聚物3份。
[0045] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散20min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0046] 所制得的聚乙烯材料性能見表一。
[0047] 對(duì)照實(shí)例3 (1)按以下比例配備原料： 聚氯乙烯樹脂100份， 抗氧劑四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份， 抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯2份， 潤(rùn)滑劑季戊四醇硬脂酸酯5份。
[0048] (2)將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散30min ; (3)將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性復(fù)合材料。
[0049] 所制得的聚氯乙烯材料性能見表一。
[0050] 表一：

【權(quán)利要求】
1. 一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：由以下組份按重量份制備而成： 聚烯烴樹脂 100份 碳纖維球 5?50份 抗氧劑 0. 1?5份 潤(rùn)滑劑 0. 1?5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：所述的聚烯烴樹脂 為聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：所述的碳纖維球粒 徑為5?15 μ m，纖維長(zhǎng)度為50?200 μ m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：所述抗氧劑為受阻 酚類抗氧劑四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑三 [2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：所述潤(rùn)滑劑為次乙 基雙硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。
6. 權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 按以下比例配備原料：聚烯經(jīng)樹脂100份，碳纖維球5?50份，抗氧劑0. 1?5份， 潤(rùn)滑劑〇. 1?5份； (2) 將上述原料一起置于高速混合機(jī)攪拌分散10?30min ; (3) 將分散后的原料通過擠出機(jī)，經(jīng)熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得碳纖維 球改性高抗沖、導(dǎo)電復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK104086879SQ201410313898
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】楊桂生, 李梟 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司