[发明专利]一种高抗冲、导电复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种高抗冲、导电复合材料及其制备方法，属于工程塑料改性领域。

背景技术

    常用工程塑料电阻率较高，其导电性远低于金属材料，被广泛应用于绝缘材料领域。随着信息产业和微电子产品的日益发展，逐渐对工程塑料材料提出电磁屏蔽、静电消除等特殊要求。传统导电塑料直接在树脂基体中加入金属基或其他纤维状导电材料，存在成本高、尺寸稳定性差和机械性能低等缺点，且加工过程中填充材料破坏殆尽，远远达不到材料设计时的预期。

碳纤维球是一种以回收碳纤维为原料制备的粒径为5～15μm的碳纤维微球材料，具有优异的力学性能和导电性。

发明内容

本发明提供了一种高抗冲、导电复合材料及其制备方法，属于工程塑料改性领域，所制备复合材料具有高冲击性和导电性，且操作工艺简单，适于大规模工业化生产。

    所述的一种高抗冲、导电复合材料，由以下组份按重量份制备而成：

聚烯烃树脂  　100份

碳纤维球　　5～50份

抗氧剂  　　0.1～5份

润滑剂  　　0.1～5份

所述的聚烯烃树脂为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯树脂。

所述的碳纤维球粒径为5～15μm，纤维长度为50～200μm。

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸酯抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

所述润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。

所述的一种高抗冲、导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按以下比例配备原料：聚烯烃树脂100份，碳纤维球5～50份，抗氧剂0.1～5份，润滑剂0.1～5份；

（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散10～30min；

（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性高抗冲、导电复合材料。

本发明创新性地采用碳纤维球作为工程塑料的填料，可以大幅提高复合材料的冲击性和导电性。所制备复合材料具有高冲击性和导电性，且操作工艺简单，适于大规模工业化生产。

 

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明内容进行进一步的说明，但所述实施例并非是对本发明实质精神的简单限定，任何基于本发明实质精神所作出的简单变化或等同替换均应属于本发明所要求保护的范围之内。

制备的样品在23℃、50%湿度环境下调节后，分别采用ASTM D256和ASTM D 257检测复合材料冲击强度和导电性。

本发明的具体实施例如下：

实例1

（1）按以下比例配备原料：

聚丙烯树脂100份，

碳纤维球5份，

抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.05份，

抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.05份，

润滑剂次乙基双硬脂酰胺0.1份。

（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散10min；

（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。

    所制得的高抗冲、导电复合材料性能见表一。

 

实例2

（1）按以下比例配备原料：

聚丙烯树脂100份，

碳纤维球25份，

抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份，

抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯2份，

润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物3份。

（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散20min；

（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。

    所制得的高抗冲、导电复合材料性能见表一。

 

实例3

（1）按以下比例配备原料：

聚丙烯树脂100份，

碳纤维球50份，

抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯2份，

抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯3份，

润滑剂季戊四醇硬脂酸酯5份。