[发明专利]一种生物质PVC导电塑料及其制备方法

说明书

本发明提供一种生物质PVC导电塑料及其制备方法，由以下质量份的原料组成：聚氯乙烯100份,稳定剂1‑10份,润滑剂1‑8份,增塑剂1‑80份,银包铜填料10‑60份,木质素1‑30份。本发明采用银包铜导电填料替代传统的铜填料，解决了导电金属粉末填料易氧化的问题，又将三种不同形态的导电填料混合使用，形成了互补的导电通路，减少了导电填料的用量，减少了团聚现象，提高了产品电导率。其中片状导电填料主要实现层内导电，球状导电填料填充于片层填料之间及缝隙处，实现层间导电并修补了层内导电的薄弱处，树枝状导电填料可以进一步形成导电三维网络通路，进一步提升了导电性能。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，特别涉及一种生物质PVC导电塑料及其制备方法。

背景技术

导电塑料是一种功能高分子材料，通过在高分子中添加导电介质降低其电阻率，使其在计算机抗电磁屏幕、智能窗、发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域有广泛的应用前景。同时导电塑料是理想的屏蔽材料，可作为电子器件设备的外壳来实现屏蔽。

导电塑料与传统导电材料相比，质量小，容易成型，具有较好的耐腐蚀性，电阻可以通过导电填料的添加量和种类进行调节，成本低等优点，容易调节而总成本又较低，因此在抗静电材料及屏蔽材料领域具有重要的应用价值。

但导电塑料中添加的导电填料，以金属粉末居多，金属粉末在塑料基体中容易团聚造成导电塑料电阻率偏高，同时金属粉末容易氧化，影响其长期电阻稳定性，使得导电塑料在实际应用中性能偏低，产品使用寿命短。而且，导电填料添加量不易控制，过多容易团聚，过少形不成导电通路，都会对电导率产生不利影响。同时产品报废后高分子难以降解，又会带来环境问题。

发明内容

为解决现有技术的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种更加环保、导电效率更加稳定的新型的导电塑料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种生物质PVC导电塑料，由以下质量份的原料组成：

聚氯乙烯100份，稳定剂1-10份，润滑剂1-8份，增塑剂1-80份，银包铜填料10-60份及木质素1-30份。

作为优选，所述聚氯乙烯的K值为60-95，聚合度为650-1250；所述银包铜填料为球状、片状或树枝状颗粒粉末，或者其中至少两种的混合颗粒粉末；所述木质素为碱木质素，所述稳定剂为钡/镉复合稳定剂、硬脂酸钡、硬脂酸锌、环氧化合物中的一种或者几种混合物；所述增塑剂为聚酯增塑剂和环氧化合物的混合物；所述润滑剂为硬脂酸。

作为优选，所述钡/镉复合稳定剂为液体石蜡作为溶剂的钡/镉复合稳定剂；所述木质素为造纸废液中碱法提取的竹木质素；所述聚酯增塑剂为聚氨酯增塑剂，分子量大小为4000-10000；所述环氧化合物增塑剂为环氧脂肪酸甘油酯；所述银包铜填料为微米级，内部为铜合金，其成分为：Cr 0.6-1.5wt％，Ag 0.5-2wt％，Zr 0.1-0.8wt％，Ce 0.2-0.6wt％，余量为Cu，外层由沉积银包裹，银含量为10-50％。

上述生物质PVC导电塑料的制备方法，包括以下步骤：

S1、取配方量的木质素和银包铜导电填料置于真空干燥箱60℃下烘干24h；

S2、将上述干燥后的填料和PVC、聚酯增塑剂、稳定剂在高速混合器内混合，搅拌升温至80-95℃，在该温度下继续搅拌1-10min，然后加入润滑剂和环氧化合物增塑剂，继续搅拌升温至85-100℃，在该温度下连续搅拌1-8min,然后冷却至40℃以下，得到预混合物；

S3、将预混合物投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的温度为160-210℃，挤出机机头口模为多孔板，混合物加热熔融后由螺杆输送至口摸多孔板处形成丝束，采用循环水冷却定型，挤出丝束由牵引机牵引至自动切割机切粒，得到导电功能性母料；