專利名稱：導電母粒、導電聚合物單絲及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有納米級導電碳黑的導電母粒、導電聚合物單絲及其制備方法和用途。該單絲可編織成空氣過濾網(wǎng)，應(yīng)用在空氣過濾器中。
背景技術(shù)：
隨著社會生活水平的提高和環(huán)境保護的需要，人們對大量使用的空調(diào)器、空氣凈化器輸出的空氣質(zhì)量要求越來越高，對空氣過濾網(wǎng)的要求也提高了。它不僅要提高過濾效率能夠過濾掉盡可能多的空氣中的灰塵，同時也要求在使用中減少在過濾網(wǎng)上的積塵，以降低過濾網(wǎng)的空氣阻力，延長風機電動機的工作壽命和降低噪音數(shù)值，最后也要方便清除過濾網(wǎng)上的積塵，延長網(wǎng)的使用壽命。
現(xiàn)在大量使用的空氣過濾網(wǎng)是采用塑料聚合物單絲編織而成。因為塑料聚合物本身是不導電的，其表面電阻達到1012Ω以上。因此該空氣過濾網(wǎng)在使用中很容易表面積塵，堵塞了過濾網(wǎng)孔，使過濾網(wǎng)的阻力增大，通過的風量減少，需要經(jīng)常從空調(diào)過濾器中取出來清除積塵，否則會降低空氣過濾網(wǎng)的使用功能。
由此，為了降低塑料聚合物表面電阻值，達到導電目的，可以采用將導電材料與塑料材料結(jié)合的方法，使塑料聚合物單絲本身導電，編織成的空氣過濾網(wǎng)可以大大減少表面積塵，降低阻力，延長風機電動機和過濾網(wǎng)使用壽命，也便于網(wǎng)的清潔。目前將導電材料與塑料材料結(jié)合的方法是采用表面噴涂、浸漬、電鍍等表面處理方式，將導電材料包覆在塑料聚合物單絲表面，但該方法的缺點是(1)導電單絲表面的導電層在單絲編織成濾網(wǎng)的過程中會受到破壞；(2)在清除過濾網(wǎng)積塵的時候，表面導電層也會受到損傷。以上二個原因，都會使導電過濾網(wǎng)的導電能力下降，過濾網(wǎng)的使用壽命縮短。因此，需求一種新的導電單絲，其導電性能穩(wěn)定而且持久。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種導電母粒，用于制備導電聚合物單絲。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種導電聚合物單絲及其制備方法和用途。
本發(fā)明的第一方面涉及一種導電母粒，它包含(i)20-35重量％納米級導電碳黑，該納米級導電碳黑的細度為1-100nm；和(ii)余量的聚合物，選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種；以所述母粒的總重量為基準。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述的導電碳黑是粉狀或柱狀。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述的聚合物是聚丙烯。
在再一個優(yōu)選的實施方式中，所述導電母粒還包含分散劑，該分散劑選自聚乙烯蠟和氧化聚乙烯。
在再一個優(yōu)選的實施方式中，所述的導電母粒還包含添加劑，選自偶聯(lián)劑、稀釋劑、熱穩(wěn)定劑中的一種或多種。
本發(fā)明的第二方面涉及一種導電聚合物單絲，它包含25-40重量％的本發(fā)明的導電母粒；和組分(iii)余量的聚合物材料，以該聚合物單絲的總重量為基準；所述聚合物材料選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述的組分(iii)聚合物與導電母粒所含的組分(ii)聚合物相同。
本發(fā)明的第三方面涉及導電單絲的制備方法，它依次包括如下步驟將導電母粒的各組分依次進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，制成導電母粒；再將導電單絲的各組分依次進行烘料、混合、攪拌，并由擠出機熔融擠出、冷卻、牽伸、定型、收卷，制成單絲。
本發(fā)明的第四方面涉及一種導電單絲的用途，它用于編織成空氣過濾器中的空氣過濾網(wǎng)。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述的空氣過濾器是空調(diào)器、空氣凈化器或空氣清新器。
具體實施例方式
采用的導電碳黑是一種新型的超高導電材料，將之摻入塑料基料中制備成塑料單絲具有如下優(yōu)點①納米級導電碳黑粉末粒度細，比表面積大，有利于碳粒子之間的連接，提高了導電性能；②納米級導電碳黑分散性能好，有利于混合均勻，使單絲制品色澤均勻；③納米導電碳黑尺寸細小，活性強，能夠在樹脂中更好地分散、混合和加工，容易與塑料熔于一體。另外，導電碳黑與母粒中的聚合物進行分子級混合，該母粒制成的導電單絲具有穩(wěn)定而且持久的導電性能。
在導電母粒中，納米級導電碳黑粉末的用量為20～35重量％。該含量如果低于20重量％，母粒導電性能就不足；如果高于35重量％，所使用的導電碳黑粉末過多，成本增大。該含量優(yōu)選20～30重量％，再優(yōu)選20～25重量％。
在母粒中使用的納米級導電碳黑粉的細度為1～100nm。該范圍內(nèi)的任何細度的導電碳黑均能夠用于本發(fā)明。其細度優(yōu)選為1～80nm，再優(yōu)選1～60nm，再優(yōu)選1～40nm，再優(yōu)選1～20nm，再優(yōu)選1～10nm。
導電碳黑的形態(tài)可以是任何形態(tài)，優(yōu)選粉末狀或柱狀，更優(yōu)選柱狀。柱狀碳黑在使用過程中不易起塵、不會污染環(huán)境，更有利于環(huán)保。
在導電母粒中所使用的聚合物可以選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種。優(yōu)選聚丙烯。
采用納米級導電碳黑粉制備導電母粒的過程中，由于納米級材料尺寸很小，自身具有粘合團聚現(xiàn)象。為此，可以加入高分子分散劑，避免納米級粉的團聚現(xiàn)象。分散劑可以選用常規(guī)的適用于碳黑和本發(fā)明所用聚合物的分散劑，優(yōu)選聚乙烯蠟和氧化聚乙烯。另外，還可以加入各種其它添加劑，以利于導電母粒的加工或提高導電母粒的性能。所述添加劑可以選自以下的一種或多種偶聯(lián)劑、稀釋劑、熱穩(wěn)定劑等等。這些添加劑可以采用該行業(yè)內(nèi)的常規(guī)的偶聯(lián)劑、稀釋劑和熱穩(wěn)定劑等。偶聯(lián)劑的作用是使無機的導電材料與樹脂基體相容，可以采用鈦酸酯類偶聯(lián)劑等，例如國產(chǎn)的TC-9鈦酸酯偶聯(lián)劑，適合碳黑的分散，還具有抗靜電的功效。稀釋劑可以采用液體石蠟(也稱白油)等，稀釋劑還具有提高混合分散效果的作用。熱穩(wěn)定劑可以采用硬脂酸鋅(又稱十八酸鋅)和硬脂酸鈣(又稱十八酸鈣)，其作用是提高樹脂基體的熱穩(wěn)定性，同時還有潤滑的作用。
這些添加劑的用量是本行業(yè)內(nèi)的常規(guī)用量。例如，偶聯(lián)劑的用量可以為導電碳黑的1-2重量％，稀釋劑與偶聯(lián)劑的重量比可以為1∶1，熱穩(wěn)定劑的用量可以是導電碳黑的1-1.5重量％，分散劑的用量可以是導電碳黑的5-10重量％。
本發(fā)明的導電聚合物單絲，包含本發(fā)明的導電的聚合物母粒和聚合物材料，所述母粒占聚合物材料重量的25～40重量％。優(yōu)選25～35重量％，再優(yōu)選25～30重量％。如果低于25重量％，單絲的導電功能就會不足，達不到所要求的性能；如果高于40重量％，成本就較大。所述聚合物材料選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種。對于空氣過濾器中的過濾網(wǎng)，優(yōu)選采用聚丙烯。
在本發(fā)明的導電聚合物單絲的一個優(yōu)選實施方式中，單絲所包含的聚合物材料優(yōu)選與導電母粒中的聚合物相同。這樣，單絲中所包含的聚合物材料易與母粒中的聚合物相容，有利于聚合物單絲的加工。
在本發(fā)明的單絲的另一個優(yōu)選實施方式中，單絲所包含的聚合物材料與能夠?qū)щ姷哪噶Ｖ械木酆衔锞鶠榫郾?，因為聚丙烯適用于用作空氣過濾器中的過濾網(wǎng)材料。
本發(fā)明對于能夠?qū)щ姷木酆衔飭谓z的直徑?jīng)]有特別限制，其直徑可以根據(jù)實際需要進行選擇。其直徑一般為0.06～0.25mm。當其用于空氣過濾器的過濾網(wǎng)時，直徑優(yōu)選為0.06～0.22mm，再優(yōu)選為0.06～0.18mm，再優(yōu)選為0.06～0.14mm，再優(yōu)選為0.08～0.12mm。
本發(fā)明的導電母粒采用常規(guī)的方法制備，將導電碳黑和聚合物按照所要求的比例，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。
本發(fā)明的具有導電功能的聚合物單絲也采用常規(guī)的方法制備將上述制得的母粒顆粒與聚合物材料進行烘料，并按照所要求的比例進行混合、攪拌，然后由擠出機熔融擠出、冷卻、牽伸、定型、收卷，制成單絲。
在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實施方式中，還包括收卷之后的切斷步驟，將制成的單絲按照實際需要切斷成所要求的長度。
下面依次描述該方法的各步驟。
(1)烘料將紡絲級的聚合物原料和具有導電功能的聚合物母粒顆粒放入烘干機中烘干，烘料溫度沒有特別限制。采用一般的烘料溫度即可。需要注意溫度不能過高，也不能過低，過高會使聚合物原料軟化，粘結(jié)成塊；溫度過低，干燥作用不足。烘料優(yōu)選為50℃～100℃，更優(yōu)選為60℃～90℃。
(2)混合和攪拌將本發(fā)明的具有導電功能的聚合物母粒顆粒與構(gòu)成單絲的聚合物材料以所需要的重量比例，加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌。
(3)熔融擠出將充分攪拌的配料放入擠出機中通過預(yù)熱、熔化、塑化、噴絲工序后熔融擠出單絲，擠出溫度可以采用本行業(yè)內(nèi)常規(guī)的溫度范圍進行。
預(yù)熱溫度為150℃～170℃。當預(yù)熱溫度低于150℃時，擠出不順利，單絲的質(zhì)量和擠出產(chǎn)量不好。塑化溫度為170℃～240℃，計量溫度和擠出溫度為240℃～280℃。當擠出溫度高于280℃時，會使聚合物降解，造成聚合物分子量下降，影響單絲的力學性能、強度等。
熔融計量溫度和擠出溫度均優(yōu)選為240℃～280℃，更優(yōu)選250℃～270℃。
(4)冷卻將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度一般為20℃～40℃。
當冷卻溫度低于20℃時，會造成單絲結(jié)晶不均勻，力學性能差。當冷卻溫度高于40℃，會造成結(jié)晶不足，單絲較軟，力學性能和強度不足。
冷卻溫度優(yōu)選25℃～35℃，更優(yōu)選28℃～32℃，最優(yōu)選30℃。
(5)牽伸將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度一般為90℃～120℃、牽伸倍數(shù)一般為5.0～6.5倍。
如果牽伸溫度低于90℃，單絲容易斷裂；如果高于120℃，聚合物會軟化，甚至局部熔化，不利于牽伸。
牽伸溫度優(yōu)選95℃～115℃，更優(yōu)選100℃～110℃。
牽伸倍數(shù)一般為5.0～6.5。如果牽伸倍數(shù)低于5，單絲的力學性能和強度等不足，而且伸長率偏大。如果牽伸倍數(shù)高于6.5，單絲的力學性能和強度等偏大，但是伸長率偏小。
牽伸倍數(shù)優(yōu)選5.3～6.2，更優(yōu)選5.5～6.0，最優(yōu)選5.8。
(6)定型將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度一般為90℃～120℃，回縮率為0～8％。
定型溫度主要根據(jù)單絲的使用環(huán)境的溫度來確定，而單絲的一般使用環(huán)境溫度為70℃左右。
當定型溫度低于90℃時，定型不足，單絲在使用過程中容易變形。當定型溫度高于120℃時，單絲會軟化、甚至局部熔化，不利于定型。
定型溫度優(yōu)選95℃～115℃，更優(yōu)選100℃～110℃。
如果定型中的回縮率大于8％，收縮率偏大，那么由該單絲制成的網(wǎng)的面積會縮小，由此成本增高。
該定型中的回縮率優(yōu)選0～6％。
(7)收卷將定型過的單絲在收卷機上卷取，收卷張力一般為100CN～200CN，收卷一般速度為80米/分～160米/分。
如果收卷張力低于100CN，那么張力太小，網(wǎng)的收卷困難。如果收卷張力高于200CN，那么張力太大，網(wǎng)會產(chǎn)生卷曲變形。
收卷張力優(yōu)選110～160CN，再優(yōu)選120～140CN。
同樣，收卷速度低于80米/分或高于160米/分，會使絲制成的網(wǎng)在使用過程中變形。
收卷速度優(yōu)選為100～150米/分，再優(yōu)選為120～140米/分。
制得單絲后，還可以進一步由常規(guī)的編織方法，將制得的單絲編織成網(wǎng)。
本發(fā)明通過將導電材料的應(yīng)用引入空氣過濾產(chǎn)品領(lǐng)域，將導電碳黑材料摻入聚丙烯等樹脂中，改進現(xiàn)有的單絲制備工藝技術(shù)，獲取到一種具有導電功能的塑料單絲。用該類單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，裝入各類空調(diào)中進行空氣過濾；該類單絲還可用于其他可以提供清潔空氣、凈化空氣環(huán)境的產(chǎn)品，如空氣凈化機中。
在本發(fā)明的方法中，將導電碳黑充入摻入塑料中制成導電單絲，單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，大大減少過濾網(wǎng)的表面積塵，降低了空氣流過過濾網(wǎng)的阻力，提升了過濾網(wǎng)的功能，豐富了聚丙烯塑料紡絲配方，擴大了聚丙烯樹脂、單絲及織物的應(yīng)用范圍。
普通單絲的表面電阻達到1012Ω以上，采用本發(fā)明的導電單絲的表面電阻值為104～105Ω，具有防靜電功能，該數(shù)據(jù)由國家法定檢測機構(gòu)中國上海測試中心測得。同時，本發(fā)明的單絲還具有優(yōu)良的力學性能，完全滿足空氣過濾器的過濾網(wǎng)的要求，其斷裂強力≥850CN，斷裂伸長率18％～50％。
實施例實施例120重量％導電碳黑、1重量％分散劑聚乙烯蠟和79重量％聚乙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。
該母粒含有20重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為20nm，該母粒中采用的聚合物是聚乙烯。
將上述母粒與紡絲級聚苯乙烯分別在60℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚苯乙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚苯乙烯重量的25重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在280℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為30℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為100℃，牽伸倍數(shù)為6.2倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為100℃，回縮率為6％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為140CN，收卷速度為100米/分。
制成的單絲的直徑為0.06mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，測試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為1×105Ω。
將該網(wǎng)用作空調(diào)器中的過濾網(wǎng)。
實施例220重量％導電碳黑、1.6重量％分散劑聚乙烯蠟和78.4重量％聚丙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。該母粒含有20重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為25nm，該母粒中采用的聚合物是聚丙烯。
將上述母粒與紡絲級聚丙烯分別在90℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚丙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚丙烯重量的30重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在275℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為28℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為110℃，牽伸倍數(shù)為6.3倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為95℃，回縮率為5％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為120CN，收卷速度為110米/分。
制成的單絲的直徑為0.08mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，測試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為5×104Ω。
將該網(wǎng)用作空氣凈化器中的過濾網(wǎng)。
實施例325重量％導電碳黑、1.8重量％分散劑聚乙烯蠟和73.2重量％聚丙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。該母粒含有25重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為25nm，該母粒中采用的聚合物是聚丙烯。
將上述母粒與紡絲級聚丙烯分別在80℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚丙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚丙烯重量的25重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在275℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為40℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為120℃，牽伸倍數(shù)為6.5倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為120℃，回縮率為6％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為150CN，收卷速度為120米/分。
制成的單絲的直徑為0.12mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，測試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為4×104Ω。
將該網(wǎng)用作空氣清新器中的過濾網(wǎng)。
實施例425重量％導電碳黑、2.2重量％分散劑氧化聚乙烯和72.8重量％聚丙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。該母粒含有25重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為30nm，該母粒中采用的聚合物是聚丙烯。
將上述母粒與紡絲級聚丙烯分別在80℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚丙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚丙烯重量的30重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在280℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為30℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為100℃，牽伸倍數(shù)為6.2倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為100℃，回縮率為6％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為140CN，收卷速度為140米/分。
制成的單絲的直徑為0.18mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)測，試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為1×104Ω。
將該網(wǎng)用作空調(diào)器中的過濾網(wǎng)。
實施例530重量％導電碳黑、2.5重量％分散劑氧化聚乙烯和67.5重量％聚乙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。該母粒含有30重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為35nm，該母粒中采用的聚合物是聚乙烯。
將上述母粒與紡絲級聚丙烯分別在80℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚丙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚丙烯重量的35重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在275℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為30℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為100℃，牽伸倍數(shù)為6.2倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為100℃，回縮率為6％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為140CN，收卷速度為145米/分。
制成的單絲的直徑為0.2mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，測試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為9×103Ω。
將該網(wǎng)用作空調(diào)器中的過濾網(wǎng)。
實施例6
30重量％導電碳黑、3重量％分散劑氧化聚乙烯和67重量％聚丙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。該母粒含有30重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為35nm，該母粒中采用的聚合物是聚丙烯。
將上述母粒與紡絲級聚丙烯分別在60℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚丙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚丙烯重量的40重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在280℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為30℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為100℃，牽伸倍數(shù)為6.2倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為100℃，回縮率為6％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為140CN，收卷速度為150米/分。
制成的單絲的直徑為0.22mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，測試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為7×103Ω。
將該網(wǎng)用作空調(diào)器中的過濾網(wǎng)。
實施例735重量％導電碳黑、3.5重量％分散劑氧化聚乙烯和61.5重量％聚丙烯，進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，即制成本發(fā)明的具有導電功能的母粒。該母粒含有35重量％導電碳黑粉，該導電碳黑粉的細度為40nm，該母粒中采用的聚合物是聚丙烯。
將上述母粒與紡絲級聚丙烯分別在80℃溫度下烘料。然后，將母粒與紡絲級聚丙烯加入常規(guī)攪拌機中進行混合、并充分攪拌，其中加入的母粒占聚丙烯重量的40重量％。
將充分攪拌好的混合料放入擠出機中，在280℃溫度下熔融擠出，然后，將熔融擠出的單絲放入冷卻槽，例如水槽中冷卻，冷卻溫度為20℃。
將冷卻后的單絲放入牽伸機進行牽伸，牽伸溫度為90℃，牽伸倍數(shù)為5.0倍。
將牽伸過的單絲放入定型機進行熱定型，定型溫度為90℃，回縮率為3％。
將定型過的單絲在收卷上卷取，收卷張力為100CN，收卷速度為160米/分。
制成的單絲的直徑為0.25mm。
將單絲編織成空氣過濾網(wǎng)，測試其導電性能，以其表面電阻值表示，表面電阻為5×103Ω。
將該網(wǎng)用作空調(diào)器中的過濾網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種導電母粒，包含(i)20-35重量％納米級導電碳黑，該納米級導電碳黑的細度為1-100nm；和(ii)余量的聚合物，選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種；以所述母粒的總重量為基準。
2.如權(quán)利要求1所述的導電母粒，其中所述的導電碳黑是粉狀或柱狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的導電母粒，其中所述的聚合物是聚丙烯。
4.如權(quán)利要求1或2所述的導電母粒，它還包含分散劑，選自聚乙烯蠟和氧化聚乙烯。
5.如權(quán)利要求1或2所述的導電母粒，它還包含添加劑，選自偶聯(lián)劑、稀釋劑、熱穩(wěn)定劑中的一種或多種。
6.一種導電聚合物單絲，它包含25-40重量％的權(quán)利要求1所述的導電母粒；(iii)余量為聚合物材料，以該聚合物單絲的總重量為基準；上述聚合物材料選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種。
7.如權(quán)利要求6所述的單絲，其中所述的組分(iii)聚合物與導電母粒所含的組分(ii)聚合物相同。
8.一種制備權(quán)利要求6所述的導電單絲的方法，它依次包括如下步驟將權(quán)利要求1所述的導電母粒的各組分依次進行混合、攪拌、熔融擠出、造粒，制成導電母粒；將權(quán)利要求6所述的導電單絲的各組分依次進行烘料、混合、攪拌，并由擠出機熔融擠出、冷卻、牽伸、定型、收卷，制成單絲。
9.一種權(quán)利要求6所述單絲的用途，它用于編織成空氣過濾器中的空氣過濾網(wǎng)。
10.如權(quán)利要求9所述的用途，其中所述的空氣過濾器是空調(diào)器、空氣凈化器或空氣清新器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導電母粒、導電聚合物單絲及其制備方法和用途。所述導電母粒包含(i)20－35重量％納米級導電碳黑，該納米級導電碳黑的細度為1－100nm；和(ii)余量的聚合物，選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種。所述的導電聚合物單絲包含25－40重量％的上述導電母粒，和(iii)余量為聚合物材料；所述聚合物材料選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一種。本發(fā)明的導電單絲具有穩(wěn)定和持久的導電性，其表面電阻值大幅度降低，具有優(yōu)良的抗靜電性能。該導電單絲能夠用于空氣過濾器中的過濾網(wǎng)。
文檔編號C08K3/00GK1817951SQ200610023739
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月5日
發(fā)明者丁宏廣, 洪賢良 申請人:丁宏廣