專利名稱：金屬顆粒改性炭黑制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法，尤其是采用金屬顆粒改性炭黑制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)：
將炭黑、碳纖維或者金屬粒子與某些高分子基體共混可以得到具有電阻正溫度系數(shù)(PTC)效應(yīng)的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料，復(fù)合材料的電阻隨溫度升高而增大，在高分子基體的熔點附近電阻呈現(xiàn)數(shù)量級的突增，繼續(xù)升溫，過了高分子基體的熔點，電阻又開始下降。復(fù)合材料最高電阻與室溫電阻的比通常稱為PTC強度。提高PTC強度對于高分子PTC材料的應(yīng)用顯得尤為重要。提高PTC強度主要采用降低復(fù)合材料室溫電阻的辦法，可以增加導(dǎo)電填料的含量，但是這種方法除了會給加工造成困難以外，還會降低峰值位置的電阻，不能有效提高PTC強度。采用導(dǎo)電性好的金屬顆?？梢越档褪覝仉娮瑁且话愕慕饘兕w粒易氧化從而影響復(fù)合材料的導(dǎo)電性。采用化學穩(wěn)定性好的金或鉑顆粒則將增加產(chǎn)品的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供金屬顆粒改性炭黑制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法，以實現(xiàn)低成本增加導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電性，提高材料的PTC強度。
本發(fā)明的金屬顆粒改性炭黑制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法，其步驟如下1)將炭黑加入到金離子濃度為150ppm-250ppm的H(AuCl4)溶液中，攪拌，用濾紙濾出炭黑并用水沖洗，干燥，得到表面吸咐有金離子的炭黑；2)將表面吸咐有金離子的炭黑放到NaBH4溶液中，磁力攪拌后過濾，過濾物用水沖洗，干燥，得到表面吸附了金粒子的炭黑；3)將表面吸附了金粒子的炭黑與高密度聚乙烯按重量比炭黑∶高密度聚乙烯＝1∶1.8-3.1均勻混合，投入密煉機內(nèi)，在160-180℃溫度下混煉12-18分鐘，得導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過用金屬粒子對炭黑表面改性的方法，有效地增加了炭黑的導(dǎo)電性，從而實現(xiàn)了低成本提高導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的PTC強度，促進PTC材料的開發(fā)應(yīng)用。
具體實施例方式
實施例1取5克炭黑加入到金離子濃度為150ppm的H(AuCl4)溶液中，機械攪拌1個小時，用濾紙濾出炭黑，將濾出的炭黑用水沖洗，110℃下干燥24小時，這樣就將金離子吸附到了炭黑的表面。將表面吸咐有金離子的炭黑加入到質(zhì)量濃度5％的NaBH4溶液中，以還原炭黑表面的金離子而得到金粒子，磁力攪拌半小時，過濾，將過濾物用水沖洗，110℃下干燥24小時，得到表面吸附了金粒子的高導(dǎo)電性炭黑。處理過的炭黑與高密度聚乙烯按重量比1∶1.8混合均勻，投入密煉機內(nèi)，在160℃溫度下混煉15分鐘，取出，模壓成試樣。測試試樣電阻-溫度曲線，未經(jīng)表面處理和炭黑表面吸附金粒子試樣的室溫電阻率(ρ0)、最高電阻率(ρmax)和PTC強度(Logρmax/ρ0)的比較見表1。
表1

實施例2取5克炭黑加入到金離子濃度為200ppm的H(AuCl4)溶液中，機械攪拌1個小時，用濾紙濾出炭黑，將濾出的炭黑用水沖洗，110℃下干燥24小時，這樣就將金離子吸附到了炭黑的表面。將表面吸咐有金離子的炭黑加入到質(zhì)量濃度5％的NaBH4溶液中，以還原炭黑表面的金離子而得到金粒子，磁力攪拌半小時，過濾，將過濾物用水沖洗，110℃下干燥24小時，得到表面吸附了金粒子的高導(dǎo)電性炭黑。處理過的炭黑與高密度聚乙烯按重量比1∶2.0混合均勻，投入密煉機內(nèi)，在170℃溫度下混煉12分鐘，取出，模壓成試樣。測試試樣電阻-溫度曲線，未經(jīng)表面處理和炭黑表面吸附金粒子試樣的室溫電阻率(ρ0)、最高電阻率(ρmax)和PTC強度(Logρmax/ρ0)的比較見表2。
表2

實施例3取5克炭黑加入到金離子濃度為250ppm的H(AuCl4)溶液中，機械攪拌1個小時，用濾紙濾出炭黑，將濾出的炭黑用水沖洗，110℃下干燥24小時，這樣就將金離子吸附到了炭黑的表面。將表面吸咐有金離子的炭黑加入到質(zhì)量濃度5％的NaBH4溶液中，還原炭黑表面的金離子而得到金粒子，磁力攪拌半小時，過濾，將過濾物用水沖洗，110℃下干燥24小時，得到表面吸附了金粒子的高導(dǎo)電性炭黑。處理過的炭黑與高密度聚乙烯按重量比1∶3.1混合均勻，投入密煉機內(nèi)，在180℃溫度下混煉18分鐘，取出，模壓成試樣。測試試樣電阻-溫度曲線，未經(jīng)表面處理和炭黑表面吸附金粒子試樣的室溫電阻率(ρ0)、最高電阻率(ρmax)和PTC強度(Logρmax/ρ0)的比較見表3。
表3

上述試驗表明，采用本發(fā)明能顯著提高導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的PTC強度。
權(quán)利要求
1.金屬顆粒改性炭黑制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法，其特征是步驟如下1)將炭黑加入到金離子濃度為150ppm-250ppm的H(AuCl4)溶液中，攪拌，用濾紙濾出炭黑并用水沖洗，干燥，得到表面吸咐有金離子的炭黑；2)將表面吸咐有金離子的炭黑放到NaBH4溶液中，磁力攪拌后過濾，過濾物用水沖洗，干燥，得到表面吸附了金粒子的炭黑；3)將表面吸附了金粒子的炭黑與高密度聚乙烯按重量比炭黑∶高密度聚乙烯＝1∶1.8-3.1均勻混合，投入密煉機內(nèi)，在160-180℃溫度下混煉12-18分鐘，得導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了金屬顆粒改性炭黑制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法，其步驟如下1)將炭黑加入到金離子濃度為150ppm－250ppm的H(AuCl
文檔編號C08K9/00GK1850898SQ20061005087
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者沈烈, 喬飛, 鄭強 申請人:浙江大學