[发明专利]一种高导电性能聚碳酸酯复合材料制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚碳酸酯材料技术领域，具体涉及一种高性能导电聚碳酸酯材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯由于其性能优良而被广泛应用于生产和生活中，是全球消费量最高的工程塑料之一，因此改善PC的导电性能意义非常巨大。导电塑料具有普通塑料的优点(质量轻、价格低、耐腐蚀、易成型等)，同时拥有类金属的导电特性，是一种理想的抗静电、电磁屏蔽材料。各种电子元器件如芯片、晶体管、电容器等在生产、运输过程中会因为静电而被损坏，给电子元器件生产厂家和使用厂家造成巨大损失，所以其包装材料必须具备导电或抗静电性能，以便释放掉有害的静电荷。在电子元器件的包装材料中添加导电助剂或抗静电剂等助剂后，可以达到一定的导电或抗静电效果。

一直以来人们对高分子材料的抗静电问题进行了很多研究，各种性能良好的抗静电材料相继投入到工业生产中，广泛应用于各种化学物品的输送管材、各种仪器仪表的外壳方面。中国发明专利2009年12月2日公开了一种导电聚碳酸酯模塑料及其制备方法，公开号为CN10591469A，该专利通过选用聚碳酸酯或聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，加入导电碳黑以求提高材料的抗静电性能。其表面电阻率最高可达105Ω，有较佳的抗静电效果，然而材料的冲击强度(缺口，KJ/m2)只在4左右，低的冲击强度使得此种导电聚碳酸酯模塑料的应用领域很窄。这在实际生产应用中有很大的局限性。

所以开发一种增强聚碳酸酯导电性能的复合材料具有中大的实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性的聚碳酸酯复合材料，该复合材料具有在满足优异拉伸强度和冲击强度的基础上，具有优异的导电性能，本发明使PC可以作为导电材料使用，可广泛用于电子、电器、汽车、医疗器械等领域。

本发明的另一目的是提供一种上述高导电性能聚碳酸酯材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种高导电性能聚碳酸酯材料，该材料包括以下组分和重量分数比：

90-98重量份的聚碳酸酯，由粒度为300-400目的相对密度为1.18-1.20、分子量为1.8×10⁴-2.0×10⁴的普通双酚A型聚碳酸酯和相对密度为1.42、分子量为3.8×10⁶-4.0×10⁶的四氯双酚A型聚碳酸酯组成，其中普通双酚A型聚碳酸酯与四氯双酚A型聚碳酸酯的重量比例为2∶0.5；

2-10重量份的碳钠米管，所述碳纳米管由直径为2-30纳米的单壁碳纳米管和直径为10-40纳米的双壁碳纳米管及直径为1.5-35纳米的多壁碳纳米管组成，三者重量比为单壁碳纳米管∶双壁碳纳米管∶多壁碳纳米管＝1∶1∶2，长度均为80纳米-2毫米；

4-6重量份的增韧剂，所述增韧剂由重量比为2∶1∶3＝甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物∶丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物∶氯化聚乙烯组成；

0.2重量份的润滑剂，所述润滑剂重量比为6∶1∶3＝乙撑双硬脂酰胺∶十八烷酸-2-(羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基)氧基]甲基]-1，3-丙二基酯∶高密度聚乙烯组成；

0.5重量份抗氧剂，抗氧剂168、抗氧剂264和抗氧剂1010组成，重量比为抗氧剂168∶抗氧剂264∶抗氧剂1010＝2∶3∶1；

0.1-0.3重量份光稳定剂，所述光稳定剂由重量比为1∶1的受阻胺稳定剂GW-540和2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮组成。

四氯双酚A型聚碳酸酯与普通双酚A型聚碳酸酯相比具有更高的拉伸强度和阻燃效果，但是其成型加工性能较差；但通过高分子量的四氯双酚A型聚碳酸酯与低分子量的普通双酚A型聚碳酸酯共混，极大改善了加工成型性能，且本发明所采用的两种聚碳酸酯分子量分布均较窄，熔程短，方便材料的机械加工。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种高导电性能聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将90-98重量份的聚碳酸酯、4-6重量份的增韧剂、0.2重量份的润滑剂、0.5重量份抗氧剂、0.1-0.3重量份光稳定剂在1000r/min下高速剪切2-3小时初步混合均匀，然后在超声波振动下分散进一步混合1-2小时得混合物料；

2)将步骤1)中所得混合物料投入到长径比为38的双螺杆挤出机中，熔融反应，将2-10重量份的碳钠米管通过侧位加料的方式加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出机的转速350r/min，挤出温度设为240℃，经造粒，即得到高强度导电聚碳酸酯复合材料。