一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于復(fù)合導(dǎo)電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料及其制備方法。按重量份數(shù)計(jì)，主要包括塑料基材90?100份、聚苯胺15?25份、二甲基亞砜5?15份、石墨烯2?4份、納米銀1?5份、偶聯(lián)劑1?4份、增塑劑15?20份、硬脂酸鈣0.2?1份、馬來酸酐接枝聚丙烯1?5份、表面活性劑0.5?1.5份。本發(fā)明通過聚苯胺與其它高分子材料復(fù)合可以彌補(bǔ)聚苯胺的力學(xué)不足，同時(shí)改善普通高分子材料的電學(xué)性能，更能廣泛應(yīng)用推廣。
【專利說明】
一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合導(dǎo)電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚苯胺是高分子化合物的一種，具有特殊的電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)，經(jīng)摻雜后可具有導(dǎo)電 性及電化學(xué)性能。經(jīng)一定處理后，可制得各種具有特殊功能的設(shè)備和材料，如可作為生物或 化學(xué)傳感器的尿素酶?jìng)鞲衅?、電子?chǎng)發(fā)射源、較傳統(tǒng)鋰電極材料在充放電過程中具有更優(yōu) 異的可逆性的電極材料、選擇性膜材料、防靜電和電磁屏蔽材料、導(dǎo)電纖維、防腐材料，等 等。聚苯胺因其具有的原料易得、合成工藝簡(jiǎn)單、化學(xué)及環(huán)境穩(wěn)定性好等特點(diǎn)而得到了廣泛 的研究和應(yīng)用。但由于分子間的強(qiáng)烈作用和高剛性鏈導(dǎo)致其難溶熔、難加工，在很大程度上 限制了應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料及其制備方法。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，按重量分?jǐn)?shù)計(jì)包括:塑料基材90-100份、聚苯胺15-25份、 二甲基亞砜5-15份、石墨烯2-4份、納米銀1-5份、偶聯(lián)劑1-4份、增塑劑15-20份、硬脂酸鈣 0.2-1份、馬來酸酐接枝聚丙烯1-5份、表面活性劑0.5-1.5份。
[0005] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述塑料基材為ABS樹脂、聚乙烯PE、聚丙烯 PP、聚氯乙烯PVC、聚碳酸酯PC、尼龍PA等中的一種或幾種的混合物。
[0006] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述聚苯胺按重量分?jǐn)?shù)計(jì)由下列物質(zhì)組成，苯 胺15-25份、鄰苯二甲酸二辛酯40-60份、鹽酸10-20份、對(duì)甲基苯磺酸15-25份、重鉻酸鉀1-5 份、氫氧化鈉40-60份、丙酮60-80份。
[0007]優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述硅烷偶聯(lián)劑是 鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑其中的一種或混合物。
[0008] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述增塑劑為三醋酸甘油酯或檸檬酸三乙酯 中的至少一種。
[0009] -種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將所述苯胺、所述鄰苯二甲酸二辛酯加入到所述鹽酸、所述對(duì)甲基苯磺酸的混合酸 溶液中，以300-500r/min攪拌0.5-2h，形成乳液;然后將所述重鉻酸鉀滴加到所述乳液中， 滴加結(jié)束后加入所述氫氧化鈉繼續(xù)反應(yīng)l_3h，整個(gè)過程中反應(yīng)體系的溫度維持在0-20°C ; 去例子水洗滌至洗液中不含cr，再用所述丙酮洗滌、過濾、干燥、研磨，得到所述聚苯胺； (2) 將所述塑料基體、所述硬脂酸鈣及所述馬來酸酐接枝聚丙烯置于高速混合機(jī)中，以 2000-3000r/min攪拌并升溫至30- 50°C時(shí)將所述增塑劑加入，繼續(xù)保溫l_4h得到混合物； (3) 在50-60°C水浴將所述石墨烯、所述納米銀加入所述二甲基亞砜中攪拌混合，分3-5 次加入所述混合物中，保持恒溫55-60°C攪拌1.5-2.5h;將所述聚苯胺加入上述溶液中，35-40°C恒溫下攪拌15-20min，加入所述偶聯(lián)劑、所述表面活性劑繼續(xù)攪拌20-30min后加入 步驟(2)所述混合物中攪拌1.5-2h，超聲處理25-35min后，90-100°C真空干燥20-24h即得 所述的聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料。
[0010] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：由于ABS樹脂、聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙 烯PVC、聚碳酸酯PC、尼龍PA等都是綜合性能很優(yōu)異的塑料，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，并且具 有較好的力學(xué)性能，將聚苯胺與其復(fù)合，在一定程度上可以提高聚苯胺的可加工性。彌補(bǔ)了 聚苯胺的力學(xué)不足，同時(shí)改善普通高分子材料的電學(xué)性能。加入納米銀同樣也提高了材料 的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性能。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
[0012] 實(shí)施例1: 一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，按重量分?jǐn)?shù)計(jì)包括:塑料基材90份、聚苯胺15份、二甲基 亞砜5份、石墨烯2份、納米銀1份、偶聯(lián)劑1份、增塑劑15份、硬脂酸鈣0.2份、馬來酸酐接枝聚 丙烯1份、表面活性劑0.5份。
[0013]塑料基材為ABS樹脂與聚碳酸酯PC的混合物。
[0014]聚苯胺按重量分?jǐn)?shù)計(jì)由下列物質(zhì)組成，苯胺15份、鄰苯二甲酸二辛酯40份、鹽酸10 份、對(duì)甲基苯磺酸15份、重鉻酸鉀1份、氫氧化鈉40份、丙酮60份。
[0015] 偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑是欽酸酯偶聯(lián)劑。
[0016] 增塑劑為三醋酸甘油酯。
[0017] -種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將苯胺、鄰苯二甲酸二辛酯加入到鹽酸、對(duì)甲基苯磺酸的混合酸溶液中，以300r/ min攪拌0.5h，形成乳液;然后將重鉻酸鉀滴加到乳液中，滴加結(jié)束后加入氫氧化鈉繼續(xù)反 應(yīng)ih，整個(gè)過程中反應(yīng)體系的溫度維持在o°c;去例子水洗滌至洗液中不含cr，再用丙酮洗 滌、過濾、干燥、研磨，得到聚苯胺； (2) 將塑料基體、硬脂酸鈣及馬來酸酐接枝聚丙烯置于高速混合機(jī)中，以2000r/min攪 拌并升溫至30°C時(shí)將增塑劑加入，繼續(xù)保溫lh得到混合物； (3) 在50 °C水浴將石墨烯、納米銀加入二甲基亞砜中攪拌混合，分3次加入混合物中，保 持恒溫55 °C攪拌1.5h;將聚苯胺加入上述溶液中，35 °C恒溫下攪拌15min，加入偶聯(lián)劑、表 面活性劑繼續(xù)攪拌20min后加入步驟(2)混合物中攪拌1.5h，超聲處理25min后，90°C真空 干燥20h即得所聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料。
[0018] 實(shí)施例2: 一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，按重量分?jǐn)?shù)計(jì)包括:塑料基材100份、聚苯胺25份、二甲基 亞砜15份、石墨烯4份、納米銀5份、偶聯(lián)劑4份、增塑劑20份、硬脂酸鈣1份、馬來酸酐接枝聚 丙烯5份、表面活性劑1.5份。
[0019 ] 塑料基材為聚乙烯PE與聚氯乙烯PVC的混合物。
[0020]聚苯胺按重量分?jǐn)?shù)計(jì)由下列物質(zhì)組成，苯胺25份、鄰苯二甲酸二辛酯60份、鹽酸20 份、對(duì)甲基苯磺酸25份、重鉻酸鉀5份、氫氧化鈉60份、丙酮80份。
[0021]偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑是錯(cuò)酸酯偶聯(lián)劑。
[0022]增塑劑為檸檬酸三乙酯。
[0023] -種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將苯胺、鄰苯二甲酸二辛酯加入到鹽酸、對(duì)甲基苯磺酸的混合酸溶液中，以500r/ min攪拌2h，形成乳液;然后將重鉻酸鉀滴加到乳液中，滴加結(jié)束后加入氫氧化鈉繼續(xù)反應(yīng) 3h，整個(gè)過程中反應(yīng)體系的溫度維持在2〇°c;去例子水洗滌至洗液中不含cr，再用丙酮洗 滌、過濾、干燥、研磨，得到聚苯胺； (2) 將塑料基體、硬脂酸鈣及馬來酸酐接枝聚丙烯置于高速混合機(jī)中，以3000r/min攪 拌并升溫至50°C時(shí)將增塑劑加入，繼續(xù)保溫4h得到混合物； (3) 在60 °C水浴將石墨烯、納米銀加入二甲基亞砜中攪拌混合，分5次加入混合物中，保 持恒溫60°C攪拌2.5h;將聚苯胺加入上述溶液中，40°C恒溫下攪拌20min，加入偶聯(lián)劑、表 面活性劑繼續(xù)攪拌30min后加入步驟(2)混合物中攪拌2h，超聲處理35min后，100°C真空 干燥24h即得所聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料。
[0024] 實(shí)施例3: 一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，按重量分?jǐn)?shù)計(jì)包括:塑料基材95份、聚苯胺20份、二甲基 亞砜10份、石墨烯3份、納米銀3份、偶聯(lián)劑2份、增塑劑17份、硬脂酸鈣0.6份、馬來酸酐接枝 聚丙烯3份、表面活性劑1.0份。
[0025]塑料基材為聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC與聚碳酸酯PC的混合物。
[0026]聚苯胺按重量分?jǐn)?shù)計(jì)由下列物質(zhì)組成，苯胺20份、鄰苯二甲酸二辛酯50份、鹽酸15 份、對(duì)甲基苯磺酸20份、重鉻酸鉀3份、氫氧化鈉 50份、丙酮70份。
[0027 ]偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑是欽酸酯偶聯(lián)劑和錯(cuò)酸酯偶聯(lián)劑的混合物。 [0028]增塑劑為三醋酸甘油酯與檸檬酸三乙酯的混合物。
[0029] -種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將苯胺、鄰苯二甲酸二辛酯加入到鹽酸、對(duì)甲基苯磺酸的混合酸溶液中，以400r/ min攪拌1.2h，形成乳液;然后將重鉻酸鉀滴加到乳液中，滴加結(jié)束后加入氫氧化鈉繼續(xù)反 應(yīng)2h，整個(gè)過程中反應(yīng)體系的溫度維持在io°c;去例子水洗滌至洗液中不含cr，再用丙酮 洗滌、過濾、干燥、研磨，得到聚苯胺； (2) 將塑料基體、硬脂酸鈣及馬來酸酐接枝聚丙烯置于高速混合機(jī)中，以2500r/min攪 拌并升溫至40°C時(shí)將增塑劑加入，繼續(xù)保溫2.5h得到混合物； (3) 在55 °C水浴將石墨烯、納米銀加入二甲基亞砜中攪拌混合，分4次加入混合物中，保 持恒溫57 °C攪拌2. Oh;將聚苯胺加入上述溶液中，37 °C恒溫下攪拌17min，加入偶聯(lián)劑、表 面活性劑繼續(xù)攪拌25min后加入步驟(2)混合物中攪拌1.7h，超聲處理30min后，95°C真空 干燥22h即得所聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料。
[0030] 對(duì)實(shí)施例1-3所制得的聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料進(jìn)行了導(dǎo)電率和30-3000HZ，屏蔽效 能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)實(shí)施例3所制備的產(chǎn)品導(dǎo)電率更高、屏蔽效能更好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計(jì)包括:塑料基材90-100份、 聚苯胺15-25份、二甲基亞砜5-15份、石墨烯2-4份、納米銀1-5份、偶聯(lián)劑1-4份、增塑劑15-20份、硬脂酸鈣0.2-1份、馬來酸酐接枝聚丙烯1-5份、表面活性劑0.5-1.5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，其特征在于：所述塑料基材為 ABS樹脂、聚乙稀PE、聚丙稀PP、聚氯乙稀PVC、聚碳酸酯PC、尼龍PA等中的一種或幾種的混合 物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，其特征在于:所述聚苯胺按重量 分?jǐn)?shù)計(jì)由下列物質(zhì)組成，苯胺15-25份、鄰苯二甲酸二辛酯40-60份、鹽酸10-20份、對(duì)甲基苯 磺酸15-25份、重鉻酸鉀1 -5份、氫氧化鈉40-60份、丙酮60-80份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，其特征在于:所述偶聯(lián)劑為硅烷 偶聯(lián)劑，所述硅烷偶聯(lián)劑是鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑其中的一種或混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料，其特征在于:所述增塑劑為三醋 酸甘油酯或檸檬酸三乙酯中的至少一種。6. -種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 將所述苯胺、所述鄰苯二甲酸二辛酯加入到所述鹽酸、所述對(duì)甲基苯磺酸的混合酸 溶液中，以300-500r/min攪拌0.5-2h，形成乳液;然后將所述重鉻酸鉀滴加到所述乳液中， 滴加結(jié)束后加入所述氫氧化鈉繼續(xù)反應(yīng)l_3h，整個(gè)過程中反應(yīng)體系的溫度維持在0-20°C ; 去例子水洗滌至洗液中不含cr，再用所述丙酮洗滌、過濾、干燥、研磨，得到所述聚苯胺； (2) 將所述塑料基體、所述硬脂酸鈣及所述馬來酸酐接枝聚丙烯置于高速混合機(jī)中，以 2000-3000r/min攪拌并升溫至30- 50°C時(shí)將所述增塑劑加入，繼續(xù)保溫l_4h得到混合物； (3) 在50-60°C水浴將所述石墨烯、所述納米銀加入所述二甲基亞砜中攪拌混合，分3-5 次加入所述混合物中，保持恒溫55-60°C攪拌1.5-2.5h;將所述聚苯胺加入上述溶液中，35-40°C恒溫下攪拌15-20min，加入所述偶聯(lián)劑、所述表面活性劑繼續(xù)攪拌20-30min后加入 步驟(2)所述混合物中攪拌1.5-2h，超聲處理25-35min后，90-100°C真空干燥20-24h即得 所述的聚苯胺復(fù)合型導(dǎo)電塑料。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK105820499SQ201610354836
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】賈涵楠
【申請(qǐng)人】賈涵楠