[其他]导电塑料

说明书

本发明涉及一种导电塑料，特别是一种采用尼龙1010树脂为基材，以湿法低温聚乙烯予混合方法加工制成的导电塑料。

现有的复合型导电塑料，大多数采用金属纤维、金属粉末或炭纤维与ABS、聚碳酸酯、聚酯、聚砜等各种工程塑料树脂共混复合而成。以金属纤维或炭纤维填充的导电塑料中导电材料填充量小，因而对材料的机械性能影响不大;且导电性能较好，体积电阻率一般可达到10³欧姆·厘米以下，用作电磁屏蔽材料。但在加工成型过程中，由于塑料成型设备的机械运动，使金属纤维或炭纤维破坏严重，大大降低制品的导电性能;因而对成型加工技术要求苛刻，制品导电性能不稳定，实际上很难使制品的导电性能达到最佳值。以金属粉末填充的导电塑料对成型加工技术要求不很苛刻，并可回收重复成型;但金属粉末在复合加工过程中极易氧化而影响导电性能，必须加大填充量，一般填充体积比在1∶0.5以上，因而制品抗拉强度急剧下降，很难制成具有实际应用价值的导电塑料。

本发明的目的就在于提供一种加工工艺简单，而又能够充分利用我国独创的尼龙1010材料作为导电塑料基材，通过湿法低温聚乙烯予混合方法加工制成的复合型导电塑料。

本发明的技术解决方案如下：

选用抗氧化性能和导电性能较好的Cu、Fe、Ni、Ag等金属合金粉末作为导电材料，例如铁基合金Fe250、铜基合金Cu150等;选用表面硬度大，具有高度延展性与耐磨性以及自润滑性的尼龙1010材料作为导电塑料基材，该料料分子式为〔HN（CH₂）₁₀NHOC（CH₂）₈CO〕_n其相对粘度1.8～2.2，熔点205℃;以熔融指数为20～50，流动性较好的聚乙烯树脂作为予混合材料。合金粉末经过酸洗、水洗、中和、水洗和过滤等工序予处理以后，以体积比≥5∶1的比例与聚乙烯混合进行湿法低温混炼，然后与尼龙1010按体积比1∶0.3～1∶0.8的比例混合，通过挤出造粒或注射成型制成导电塑料粒料或制品。本发明的特点就在于选用我国独创的尼龙1010材料作为导电塑料基材;采用了特殊的抗氧化措施湿法低温聚乙烯予混合，防止了合金粉末的高温氧化，从而可以在较低的混合比例下达到了较好的导电性能以及较好的抗拉强度。

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。该图是表示本发明工艺过程的示意图，其工艺流程为：

金属粉末表面处理工序。将60～320目的合金粉末，可以是铁基合金Fe250或铜基合金Cu150，置于一耐酸容器中（如陶瓷罐），加入稀硫酸或稀盐酸，进行手工或机械搅拌，清洗去除金属粉末的表面氧化层;然后反复水洗;并用氢氧化钠中和过量的酸;再水洗至pH为6.8～7.2之间，最好pH＝7;这时用普通万用电表测试合金粉末电阻值为1欧姆以下。处理好的合金粉末浸于水中静置备用。

予混合工序。将处理好的合金粉末经离心机甩水滤干，滤饼立即和聚乙烯加入塑料开炼机中进行予混合。开炼机可以是SK-400或者SK-550，也可以是其他型号的开炼机;聚乙烯熔融数为20～50;混炼温度为90～150℃。投料顺序为：首先加入聚乙烯，待聚乙烯熔融包辊后即可加入未经烘干的潮湿的合金粉末;合金粉末和聚乙烯体积比≥5∶1，混炼时间三至五分钟，反复打“三角包”三至五次，直至混合均匀。用普通万用电表测定电阻值，电阻值应为1～2欧姆以下。

混合造粒成型。经予混合的聚乙烯合金粉末混合母料和尼龙1010〔HN（CH₂）₁₀NHOC（CH₂）₈CO〕_n，通过密炼机混炼后经挤出机造粒或经开炼机拉成片经平板切粒机造粒。也可以将聚乙烯合金粉末混合母料和尼龙1010经双螺杆挤出机挤出所需产品（如纤维或异型材）或者造粒。粒料经注射机加工成所需产品。尼龙1010和聚乙烯合金粉末混合母料的比例可以控制体积比为1∶0.3～1∶0.8，视产品用途和导电性能要求而定;密炼混炼以及挤出或注射成型温度为210～290℃。

本发明的导电塑料产品其体积电阻率可达到2.2欧姆·厘米，比重为3.2～4.2，熔点为200～205℃，抗拉强度可达140～200Kg/cm²。具有导电、导热、耐磨、自润滑等优点，可用来制造各种导电、导热、电磁屏蔽以及抗静电等塑料制品。

该导电尼龙1010材料经精密注射工艺加工制成的仪表齿轮，作为录音机中的录音带传动齿轮，可消除静电引起的噪音。该导电尼龙1010材料也可作为感光胶片厂包装车间接片机供收片盘及揩片机片盘，消除片基包装时产生的强大的静电荷。