一种HDPE导电复合材料的制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510938827.1 (22)申请日 2015.12.16 C08L 23/06(2006.01) C08L 79/02(2006.01) C08L 29/04(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 7/24(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/08(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (71)申请人 苏州宇希新材料科技有限公司 地址 215400 江苏省苏州市太仓经济。

2、开发区 北京西路 6 号 1 幢 (72)发明人 左士祥 杨阳 (74)专利代理机构 常州市科谊专利代理事务所 32225 代理人 袁兴隆 (54) 发明名称 一种 HDPE 导电复合材料的制备方法 (57) 摘要 本申请公开一种 HDPE 导电复合材料的制 备方法， 1）按照质量份数比称取各种原料 ； 2） 先将膨胀石墨预热， 用偶联剂进行表面处理 ； 3）加入聚乙烯醇、 PE 蜡、 POE 和高密度聚乙烯， 在 60-100下搅拌 40-60min， 再加入铁粉、 锌粉 和 UHMWPE， 在 80-100、 转速在 800-1000r/min 条件下， 搅拌 20-40min ； 4）加。

3、入剩余原料， 混合 80-120min， 然后投入挤出机。产品电磁屏蔽效能 45-65db ； 电导率 710-3-10-2S/cm， 比纯 HDPE 的 电导率 10-10高 ； 体积电阻率 3-5.3 cm， 导电 性能优异， 拉伸强度 41-50MPa ； 原料易得， 断裂伸 长率300-320%， 冲击强度27-35kJ/m2， 会得到广泛 使用， 并不断替代现有材料。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 CN 105504433 A 2016.04.20 CN 105504433 A 1.一种HDPE导电复合。

4、材料的制备方法， 其特征在于： 步骤1） ： 按照质量份数比称取各种原料， HDPE100份； 三氧化二铝30-40份； 聚苯胺35-45 份； 膨胀石墨5-7份； PE蜡2.5-3.5份； 碳化硅5-15份； 聚乙烯醇8-12份； 磺酸35-45份； 聚苯胺 50-70份； POE15-25份； 铁粉9-11份； 锌粉20-30份； UHMWPE10-20份； 抗氧剂55-65份； 偶联剂 0.5-1.5份； 高密度聚乙烯30-50份； 步骤2） ： 先将膨胀石墨预热到70-90， 用偶联剂进行表面处理30-50min； 步骤3） ： 加入聚乙烯醇、 PE蜡、 POE和高密度聚乙烯， 在60。

5、-100下搅拌40-60min， 再加 入铁粉、 锌粉和UHMWPE， 在80-100、 转速在800-1000r/min条件下， 搅拌20-40min； 步骤4） ： 加入剩余原料， 混合80-120min， 然后投入挤出机， 挤出温度90-100、 150-180 、 210-240、 190-210， 螺杆转速20-40r/min。 2.根据权利要求1所述的一种HDPE导电复合材料的制备方法， 其特征在于： 步骤1） 中所 述HDPE导电复合材料组成成份按质量份数配比为： HDPE100份； 三氧化二铝35份； 聚苯胺40 份； 膨胀石墨6份； PE蜡3份； 碳化硅10份； 聚乙烯醇10。

6、份； 磺酸40份； 聚苯胺60份； POE20份； 铁 粉10份； 锌粉25份； UHMWPE15份； 抗氧剂60份； 偶联剂1份； 高密度聚乙烯40份。 3.根据权利要求1所述的一种HDPE导电复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述磺酸采 用十二烷基苯磺酸或三羧基苯磺酸。 4.根据权利要求1所述的一种HDPE导电复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述抗氧剂 采用抗氧剂1010或抗氧剂168。 5.根据权利要求1所述的一种HDPE导电复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述偶联剂 采用NDZ-401钛酸酯偶联剂或异丁基三乙氧基硅烷偶联剂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 10550443。

7、3 A 2 一种HDPE导电复合材料的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及导电塑料领域， 尤其涉及一种HDPE导电复合材料的制备方法。 背景技术 0002 导电复合材料目前主要是指复合型导电高分子材料， 具体是将聚合物与各种导电 物质通过一定的复合方式构成。 长期以来， 高分子材料通常是作为绝缘材料在电气工业、 安 装工程、 通讯工程等方面广泛使用。 普通高分子材料在加工和使用过程中， 静电现象十分严 重， 在某些情况下， 不但会影响材料的使用性能， 甚至还会造成危害， 如降低感光胶片的使 用性能； 塑料包装材料的静电吸尘， 降低了商品价值； 易燃、 易爆环境使用的各种塑料制品 和电子产品。

8、， 由于静电引起的火花爆炸及燃烧。 所有这些都应该采用导电复合材料， 以提高 材料的静电能力。 0003 复合型导电高分子材料是将聚合物与各种导电性物质通过一定的复合方法构成， 它包括导电塑料、 导电橡胶、 导电涂料、 导电纤维和导电胶粘剂等。 由于电子、 通讯、 信息技 术的迅速发展， 无限电射频干扰 （信号干扰） 不可避免， 对屏蔽和隐身材料提出了更高的要 求。 铁氧体具有吸收电磁波的特性， 但其加工工艺限制了它的应用， 如果把铁氧体粉末与树 脂复合物则可用热压方法制成各种形状的屏蔽零件或用涂敷的方法制成表面吸收涂层以 满足需要。 复合导电塑料还大量用作高压电缆的内、 外部的半导体层， 以。

9、及低压电缆的外部 半导体层。 导电橡胶气密性好， 经常用于密封材料。 另外， 导电橡胶在电子和电真空技术中 经常用到， 它可以克服由于锡焊造成的缺点， 具有一定的强度和导电性。 0004 表面导电膜形成法， 可以用导电涂料蒸镀金属或金属氧化物膜， 也可以采用金属 热喷涂、 湿法镀层等形成表面导电膜。 例如， 聚酯薄膜上蒸镀金、 铂或氧化铟等制成透明的 导电性薄膜。 导电填料分散法： 是目前生产导电高分子材料的主要方法， 可用于制造各种导 电高分子材料。 导电材料过去常用碳黑， 现在多采用碳纤维、 石墨纤维、 金属粉、 金属纤维及 碎片、 镀金属的玻璃纤维及其他各种新型导电材料。 导电材料层积复。

10、合法： 是将碳纤维毡、 金属丝、 片、 带等导电层与塑料基体层叠压在一起制成的导电塑料。 采用的金属丝、 片、 带主 要有钢、 铝、 铜和不锈钢。 复合导电塑料采用的基体树脂范围相当广泛， 常用的有： ABS、 PE、 EVA、 PA、 PC、 PP、 PET、 POM， 以及改性的PPO、 PBT、 PVC， 掺和物PC/ABS等。 0005 HDPE是一种结晶度高、 非极性的热塑性树脂。 高密度聚乙烯为无毒、 无味、 无臭的 白色颗粒， 熔点约为130， 相对密度为0.9410.960。 它具有良好的耐热性和耐寒性， 化学 稳定性好， 还具有较高的刚性和韧性， 机械强度好。 介电性能， 耐。

11、环境应力开裂性亦较好。 熔 化温度120160。 对于分子较大的材料， 建议熔化温度范围在200250之间。 高密度聚 乙烯是种白色粉末颗粒状产品， 无毒、 无味， 密度在0.9400.976g/cm3范围内； 结晶度为 80%90%， 软化点为125135， 使用温度可达100； 硬度、 拉伸强度和蠕变性优于低密度 聚乙烯； 耐磨性、 电绝缘性、 韧性及耐寒性均较好， 但与低密度绝缘性比较略差些； 化学稳定 性好， 在室温条件下， 不溶于任何有机溶剂， 耐酸、 碱和各种盐类的腐蚀； 薄膜对水蒸气和空 气的渗透性小、 吸水性低； 耐老化性能差， 耐环境开裂性不如低密度聚乙烯， 特别是热氧化 说。

12、明书 1/4 页 3 CN 105504433 A 3 作用会使其性能下降， 所以， 树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不 足。 高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低， 这一点应用时要注意。 0006 随着社会城市化、 科技化的发展， 随着人性化理念的普及， 及新型和谐社会的构 成， 设计一种电磁屏蔽效能高、 拉伸强度高、 断裂伸长率高、 冲击强度高和体积电阻率低的 HDPE导电复合材料是很重要的。 发明内容 0007 本发明提供一种HDPE导电复合材料的制备方法， 解决现有HDPE导电复合材料中的 电磁屏蔽效能、 拉伸强度、 断裂伸长率、 冲击强度低和体积电阻率高等技。

13、术问题。 0008 本发明采用以下技术方案： 一种HDPE导电复合材料的制备方法， 具体制备步骤如 下： 步骤1） ： 按照质量份数比称取各种原料， HDPE100份； 三氧化二铝30-40份； 聚苯胺35-45 份； 膨胀石墨5-7份； PE蜡2.5-3.5份； 碳化硅5-15份； 聚乙烯醇8-12份； 磺酸35-45份； 聚苯胺 50-70份； POE15-25份； 铁粉9-11份； 锌粉20-30份； UHMWPE10-20份； 抗氧剂55-65份； 偶联剂 0.5-1.5份； 高密度聚乙烯30-50份； 步骤2） ： 先将膨胀石墨预热到70-90， 用偶联剂进行表面处理30-50min。

14、； 步骤3） ： 加入聚乙烯醇、 PE蜡、 POE和高密度聚乙烯， 在60-100下搅拌40-60min， 再加 入铁粉、 锌粉和UHMWPE， 在80-100、 转速在800-1000r/min条件下， 搅拌20-40min； 步骤4） ： 加入剩余原料， 混合80-120min， 然后投入挤出机， 挤出温度90-100、 150-180 、 210-240、 190-210， 螺杆转速20-40r/min。 0009 作为本发明的一种优选技术方案： 步骤1） 中所述HDPE导电复合材料组成成份按质 量份数配比为： HDPE100份； 三氧化二铝35份； 聚苯胺40份； 膨胀石墨6份； PE。

15、蜡3份； 碳化硅10 份； 聚乙烯醇10份； 磺酸40份； 聚苯胺60份； POE20份； 铁粉10份； 锌粉25份； UHMWPE15份； 抗氧 剂60份； 偶联剂1份； 高密度聚乙烯40份。 0010 作为本发明的一种优选技术方案： 所述磺酸采用十二烷基苯磺酸或三羧基苯磺 酸。 0011 作为本发明的一种优选技术方案： 所述抗氧剂采用抗氧剂1010或抗氧剂168。 0012 作为本发明的一种优选技术方案： 所述偶联剂采用NDZ-401钛酸酯偶联剂或异丁 基三乙氧基硅烷偶联剂。 0013 本发明使用的所有原料均为共知的已有， 使用方法和功能均为已有技术。 0014 有益效果 本发明所述一种H。

16、DPE导电复合材料的制备方法， 采用以上技术方案与现有技术相比， 具有以下技术效果： 1、 大大提高了HDPE的电磁屏蔽效能， 电磁屏蔽效能45-65db； 2、 电导率7 10-3-10-2S/cm， 比纯HDPE的电导率10-10高； 3、 体积电阻率3-5.3cm， 导电性能优异， 拉伸强度41-50MPa； 4、 原料易得， 断裂伸长率300-320%， 冲击强度27-35kJ/m2， 会得到广泛 使用， 并不断替代现有材料。 具体实施方式 0015 以下通过实施例更加详细地阐述本发明的内容。 说明书 2/4 页 4 CN 105504433 A 4 0016 实施例1 第一步： 按照。

17、质量份数比称取： HDPE100份； 三氧化二铝30份； 聚苯胺35份； 膨胀石墨5 份； PE蜡2.5份； 碳化硅5份； 聚乙烯醇8份； 十二烷基苯磺酸35份； 聚苯胺50份； POE15份； 铁粉 9份； 锌粉20份； UHMWPE10份； 抗氧剂168为55份； NDZ-401钛酸酯偶联剂0.5份； 高密度聚乙烯 30份。 0017 第二步： 先将膨胀石墨预热到70， 用偶联剂进行表面处理30min； 第三步： 加入聚乙烯醇、 PE蜡、 POE和高密度聚乙烯， 在60下搅拌40min， 再加入铁粉、 锌粉和UHMWPE， 在80、 转速在800r/min条件下， 搅拌20min； 第四步。

18、： 加入剩余原料， 混合80min， 然后投入挤出机， 挤出温度90、 150、 210、 190 ， 螺杆转速20r/min。 0018 三氧化二铝、 膨胀石墨与HDPE搭配使用， 大大提高了HDPE的电磁屏蔽效能， 电磁屏 蔽效能46db； 通过铁粉、 锌粉和HDPE协同作用， 电导率710-2S/cm， 比纯HDPE的电导率10-10 高； 碳化硅、 UHMWPE、 PE蜡及其他组分件的协同作用， 体积电阻率5.3cm， 导电性能优异， 拉伸强度41MPa； 原料易得， 断裂伸长率300%， 冲击强度27kJ/m2。 0019 实施例2 第一步： 按照质量份数比称取： HDPE100份；。

19、 三氧化二铝40份； 聚苯胺45份； 膨胀石墨7 份； PE蜡3.5份； 碳化硅15份； 聚乙烯醇12份； 十二烷基苯磺酸45份； 聚苯胺70份； POE25份； 铁 粉11份； 锌粉30份； UHMWPE20份； 抗氧剂168为65份； 异丁基三乙氧基硅烷偶联剂1.5份； 高密 度聚乙烯50份。 0020 第二步： 先将膨胀石墨预热到90， 用偶联剂进行表面处理50min； 第三步： 加入聚乙烯醇、 PE蜡、 POE和高密度聚乙烯， 在100下搅拌60min， 再加入铁粉、 锌粉和UHMWPE， 在100、 转速在1000r/min条件下， 搅拌40min； 第四步： 加入剩余原料， 混合1。

20、20min， 然后投入挤出机， 挤出温度100、 180、 240、 210， 螺杆转速40r/min。 0021 三氧化二铝、 膨胀石墨与HDPE搭配使用， 大大提高了HDPE的电磁屏蔽效能， 电磁屏 蔽效能45db； 通过铁粉、 锌粉和HDPE协同作用， 电导率910-3S/cm， 比纯HDPE的电导率10-10 高； 碳化硅、 UHMWPE、 PE蜡及其他组分件的协同作用， 体积电阻率4cm， 导电性能优异， 拉 伸强度47MPa； 原料易得， 断裂伸长率315%， 冲击强度34kJ/m2。 0022 实施例3 第一步： 按照质量份数比称取： HDPE100份； 三氧化二铝35份； 聚苯。

21、胺40份； 膨胀石墨6 份； PE蜡3份； 碳化硅10份； 聚乙烯醇10份； 十二烷基苯磺酸40份； 聚苯胺60份； POE20份； 铁粉 10份； 锌粉25份； UHMWPE15份； 抗氧剂168为60份； 异丁基三乙氧基硅烷偶联剂1份； 高密度聚 乙烯40份。 0023 第二步： 先将膨胀石墨预热到80， 用偶联剂进行表面处理40min； 第三步： 加入聚乙烯醇、 PE蜡、 POE和高密度聚乙烯， 在80下搅拌50min， 再加入铁粉、 锌粉和UHMWPE， 在90、 转速在900r/min条件下， 搅拌30min； 第四步： 加入剩余原料， 混合100min， 然后投入挤出机， 挤出温度。

22、95、 165、 225、 200， 螺杆转速30r/min。 0024 三氧化二铝、 膨胀石墨与HDPE搭配使用， 大大提高了HDPE的电磁屏蔽效能， 电磁屏 说明书 3/4 页 5 CN 105504433 A 5 蔽效能65db； 通过铁粉、 锌粉和HDPE协同作用， 电导率10-2S/cm， 比纯HDPE的电导率10-10高； 碳化硅、 UHMWPE、 PE蜡及其他组分件的协同作用， 体积电阻率3cm， 导电性能优异， 拉伸 强度50MPa； 原料易得， 断裂伸长率320%， 冲击强度35kJ/m2。 0025 上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述， 而不是限制， 因此在与本发明的 权利要求书相当的含义和范围内的任何改变， 都应该认为是包括在权利要求书的范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 105504433 A 6 。