[发明专利]一种导电聚合物复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种导电聚合物复合材料，包括共混的以下组分：

a.热塑性树脂；b.具有交联结构的橡胶粒子；c.导电填料；d.低熔点金属；

所述导电聚合物复合材料的微观相态是：所述组分a的热塑性树脂为连续相，所述组分b的橡胶粒子为分散相；所述组分c的导电填料和组分d的低熔点金属分散在连续相内并分布在组分b的橡胶粒子之间；

所述具有交联结构的橡胶粒子为均相结构，凝胶含量为60%重量或更高，平均粒径为0.02-1μm；

所述导电填料在所述热塑性树脂加工温度下不发生熔融；

所述低熔点金属为单组分金属和金属合金中的至少一种，其熔点在20～480°C，并且其熔点同时低于所述热塑性树脂的加工温度。

2.根据权利要求1所述的一种导电聚合物复合材料，其特征在于所述组分b的橡胶粒子与组分a的热塑性树脂的重量比为0.1:99.9～80:20，优选为10:90～80:20，更优选为20:80～75:25。

3.根据权利要求1所述的一种导电聚合物复合材料，其特征在于所述的组分a的热塑性树脂选自以下物质中的至少一种：聚丙烯﹑聚乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、以上热塑性树脂的共聚物或以上热塑性树脂的接枝改性物。

4.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述组分b的具有交联结构的橡胶粒子的凝胶含量为75%重量或更高。

5.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述组分b的具有交联结构的橡胶粒子的平均粒径为0.05～0.5μm，更优为0.05～0.2μm。

6.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述的导电填料为单组分金属、金属合金、金属氧化物、金属盐、金属氮化物、非金属氮化物、金属氢氧化物、导电聚合物、导电碳材料中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的导电聚合物复合材料，其特征在于，所述的导电填料为金、银、铜、铁、金合金、银合金、铜合金、铁合金、二氧化钛、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化银、氧化锌、炭黑、碳纳米管、石墨烯和线性导电聚苯胺中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于，所述的导电填料为纳米级导电填料。

9.根据权利要求8所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述的导电填料为径向尺寸在纳米级的线型、针形或纤维形的导电填料；优选为碳纳米管。

10.根据权利要求9所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述的碳纳米管选自以下物质中的至少一种；单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管。

11.根据权利要求10所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述碳纳米管的平均直径为0.4～500nm，优选为1～50nm；平均长度为0.1～1000μm，优选为1～50μm；长径比为0.25～2.5×10⁶，优选为20～1×10⁴。

12.根据权利要求8所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述的导电填料为厚度为纳米级的片状导电填料；优选为石墨烯及其改性产物。

13.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述的低熔点金属熔点为100～250°C，更优选为120～200°C。

14.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述低熔点金属中的单组分金属为镓、铯、铷、铟、锡、铋、镉、铅元素的单质金属；所述低熔点金属中的金属合金为镓、铯、铷、铟、锡、铋、镉、铅元素中两种以上的金属合金，或者为镓、铯、铷、铟、锡、铋、镉、铅元素中的至少一种与铜、银、金、铁或锌元素中的至少一种的金属合金，或者为镓、铯、铷、铟、锡、铋、镉、铅元素中的至少一种与铜、银、金、铁或锌元素中的至少一种与硅元素和/或碳元素形成的合金。

15.根据权利要求1所述的导电聚合物复合材料，其特征在于所述组分c的导电填料的含量以组分b的橡胶粒子和组分a的热塑性树脂总重量为100份计，其重量份数为0.1～10份，优选为0.2～10份，更优选为0.2～7份。