一種導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法。制備方法如下：先將聚碳酸酯和丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物放入烘箱中在溫度90?100℃下干燥4?5小時；將γ?巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC?311w、丙酮和異丙醇混合，攪拌20?40分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌30?50分鐘，靜置8?10小時，過濾，棄去濾液，再放入烘箱中，在溫度60?80℃下烘干；將上述組分和鄰苯二甲酸二丁酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌5?10分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，最后經(jīng)注塑機(jī)注塑成型即得。本發(fā)明的導(dǎo)電復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電性，同時具有良好的力學(xué)性能，韌性強(qiáng)。
【專利說明】
一種導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子科技的高速發(fā)展，電子產(chǎn)品的種類與需求越來越多，越來越大，同時，電 子產(chǎn)品也在向著輕質(zhì)化和小型化不斷發(fā)展，而金屬材料的應(yīng)用因為質(zhì)量較重，價格較貴等 缺點(diǎn)也將逐漸被淘汰。而同一時間，隨著塑膠材料工業(yè)的高速發(fā)展，塑膠材料種類的多樣 化、價格低、易成型等優(yōu)點(diǎn)正逐步被廣泛的使用，而塑膠材料的應(yīng)用也變得越來越普遍。但 由于一般塑膠外殼都是絕緣體，無導(dǎo)電性能，對電磁波也沒有屏蔽作用，容易對其他電子設(shè) 備產(chǎn)生干擾，從而引起故障，且電磁波對人體也有害。因此，研究一種具有高導(dǎo)電性，同時力 學(xué)性能佳的塑膠材料對于電子行業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電復(fù)合材料，具有良好的導(dǎo)電性， 同時具有良好的力學(xué)性能，韌性佳。
[0004] 技術(shù)方案:一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯20-40份、 丙稀腈_丁二稀 _苯乙稀共聚物2CK40份、銅粉1-3份、石墨粉2-5份、碳納米管1-4份、鄰苯二 甲酸二丁酯0.5-1份、苯甲基硅油1-2份、芥酸酰胺1-2份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷1-3份、鈦 酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W 2-4份、聚乙烯醇2-4份、丙酮20-40份、異丙醇10-20份。
[0005] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸 酯25-35份、丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚物25-35份、銅粉1.5-2.5份、石墨粉3-4份、碳納米 管2-3份、鄰苯二甲酸二丁酯0.6-0.9份、苯甲基硅油1.2-1.8份、芥酸酰胺1.3-1.8份、γ-巰 丙基三甲氧基硅烷1.5-2.5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-31 lw 2.5-3.5份、聚乙烯醇2.5-3.5份、丙 酮25-35份、異丙醇12-18份。
[0006] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟： 步驟1:將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物放入烘箱中在溫度90-100°C下干 燥4-5小時； 步驟2:將γ-巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W、丙酮和異丙醇混合，攪拌 20-40分鐘； 步驟3:加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌30-50分鐘； 步驟4:靜置8-10小時，過濾，棄去濾液； 步驟5:放入烘箱中，在溫度60-80°C下烘干； 步驟6:將上述組分和鄰苯二甲酸二丁酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高 速攪拌機(jī)攪拌5-10分鐘； 步驟7:加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，機(jī)頭溫度為170-180°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為 260-270 °C，四區(qū)溫度為250-260 °C ; 步驟8:經(jīng)注塑機(jī)注塑成型即得，注塑壓力為80-90MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為130-140r/min，一區(qū) 溫度為240-250°C，二區(qū)到三區(qū)溫度為255-265°C。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟1中溫度為95°C，干燥時間為4.5小時。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟2中攪拌時間為25-35分鐘。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟3中攪拌時間為35-45分鐘。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟4中靜置時間為8.5-9.5小時。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟5中溫度為65-75°C。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟7中機(jī)頭溫度為175°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為265°C，四區(qū)溫度為 255 Γ。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟8中注塑壓力為85MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為135r/min，一區(qū)溫度為245 。(：，二區(qū)到三區(qū)溫度為260°C。
[0014] 有益效果：本發(fā)明的導(dǎo)電復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電性，其體積電阻率最小僅為 1.03 Ω · cm，導(dǎo)電性能佳，同時本材料具有良好的力學(xué)性能，其彎曲強(qiáng)度可達(dá)169.3MPa，拉 伸強(qiáng)度最高可達(dá)109.2MPa，韌性佳。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯20份、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物20份、銅粉1份、石墨粉2份、碳納米管1份、鄰苯二甲酸二丁酯0.5份、苯甲基硅油 1份、芥酸酰胺1份、γ -巰丙基三甲氧基硅烷1份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W 2份、聚乙烯醇2 份、丙酮20份、異丙醇10份。
[0016] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法為:先將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 放入烘箱中在溫度90°C下干燥4小時;將γ -巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-31 lw、 丙酮和異丙醇混合，攪拌20分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌30分鐘，靜置8小時，過 濾，棄去濾液，再放入烘箱中，在溫度60°C下烘干;將上述組分和鄰苯二甲酸二丁酯、苯甲基 硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌5分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造 粒，機(jī)頭溫度為170°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為260°C，四區(qū)溫度為250°C，最后經(jīng)注塑機(jī)注塑成型 即得，注塑壓力為80MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為130r/min，一區(qū)溫度為240°C，二區(qū)到三區(qū)溫度為255 Γ。
[0017] 實(shí)施例2 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯25份、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物25份、銅粉1.5份、石墨粉3份、碳納米管2-3份、鄰苯二甲酸二丁酯0.6份、苯甲基 硅油1.2份、芥酸酰胺1.3份、γ -巰丙基三甲氧基硅烷1.5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W 2.5 份、聚乙烯醇2.5份、丙酮25份、異丙醇12份。
[0018] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法為:先將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 放入烘箱中在溫度95 °C下干燥4.5小時；將γ -巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311w、丙酮和異丙醇混合，攪拌25分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌35分鐘，靜置8.5 小時，過濾，棄去濾液，再放入烘箱中，在溫度65°C下烘干;將上述組分和鄰苯二甲酸二丁 酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌6分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中 進(jìn)行擠出造粒，機(jī)頭溫度為175°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為265°C，四區(qū)溫度為255°C，最后經(jīng)注塑 機(jī)注塑成型即得，注塑壓力為85MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為135r/min，一區(qū)溫度為245°C，二區(qū)到三區(qū) 溫度為260 °C。
[0019] 實(shí)施例3 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯30份、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物30份、銅粉2份、石墨粉3.5份、碳納米管2.5份、鄰苯二甲酸二丁酯0.75份、苯甲 基硅油1.5份、芥酸酰胺1.5份、γ -巰丙基三甲氧基硅烷2份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W 3份、 聚乙烯醇3份、丙酮30份、異丙醇15份。
[0020] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法為:先將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 放入烘箱中在溫度95 °C下干燥4.5小時；將γ -巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311w、丙酮和異丙醇混合，攪拌30分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌40分鐘，靜置9小 時，過濾，棄去濾液，再放入烘箱中，在溫度70°C下烘干;將上述組分和鄰苯二甲酸二丁酯、 苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌7分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行 擠出造粒，機(jī)頭溫度為175°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為265°C，四區(qū)溫度為255°C，最后經(jīng)注塑機(jī)注 塑成型即得，注塑壓力為85MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為135r/min，一區(qū)溫度為245°C，二區(qū)到三區(qū)溫度 為 260°C。
[0021] 實(shí)施例4 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯35份、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物35份、銅粉2.5份、石墨粉4份、碳納米管3份、鄰苯二甲酸二丁酯0.9份、苯甲基硅 油1.8份、芥酸酰胺1.8份、丫 -巰丙基三甲氧基硅烷2.5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-31 lw 3.5份、 聚乙烯醇3.5份、丙酮35份、異丙醇18份。
[0022] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法為:先將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 放入烘箱中在溫度95 °C下干燥4.5小時；將γ -巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311w、丙酮和異丙醇混合，攪拌35分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌45分鐘，靜置9.5 小時，過濾，棄去濾液，再放入烘箱中，在溫度75°C下烘干;將上述組分和鄰苯二甲酸二丁 酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌9分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中 進(jìn)行擠出造粒，機(jī)頭溫度為175°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為265°C，四區(qū)溫度為255°C，最后經(jīng)注塑 機(jī)注塑成型即得，注塑壓力為85MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為135r/min，一區(qū)溫度為245°C，二區(qū)到三區(qū) 溫度為260 °C。
[0023] 實(shí)施例5 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯40份、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物40份、銅粉3份、石墨粉5份、碳納米管4份、鄰苯二甲酸二丁酯1份、苯甲基硅油2 份、芥酸酰胺2份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W 4份、聚乙烯醇4份、 丙酮40份、異丙醇20份。
[0024] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法為:先將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 放入烘箱中在溫度l〇〇°C下干燥5小時；將γ-巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311w、丙酮和異丙醇混合，攪拌40分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌50分鐘，靜置10 小時，過濾，棄去濾液，再放入烘箱中，在溫度80°C下烘干;將上述組分和鄰苯二甲酸二丁 酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌10分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中 進(jìn)行擠出造粒，機(jī)頭溫度為180°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為270°C，四區(qū)溫度為260°C，最后經(jīng)注塑 機(jī)注塑成型即得，注塑壓力為90MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為140r/min，一區(qū)溫度為250°C，二區(qū)到三區(qū) 溫度為265 °C。
[0025] 對比例1 本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于以γ -巰丙基三甲氧基硅烷代替鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-31 lw。具體地說是： 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，由以下成分以重量份制備而成:聚碳酸酯40份、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物40份、銅粉3份、石墨粉5份、碳納米管4份、鄰苯二甲酸二丁酯1份、苯甲基硅油2 份、芥酸酰胺2份、γ -巰丙基三甲氧基硅烷7份、聚乙烯醇4份、丙酮40份、異丙醇20份。
[0026] 上述導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法為:先將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 放入烘箱中在溫度l〇〇°C下干燥5小時；將γ-巰丙基三甲氧基硅烷、丙酮和異丙醇混合，攪 拌40分鐘，加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌50分鐘，靜置10小時，過濾，棄去濾液，再放入 烘箱中，在溫度80°C下烘干;將上述組分和鄰苯二甲酸二丁酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙 烯醇混合，用高速攪拌機(jī)攪拌10分鐘，加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，機(jī)頭溫度為180 °C，一區(qū)到三區(qū)溫度為270°C，四區(qū)溫度為260°C，最后經(jīng)注塑機(jī)注塑成型即得，注塑壓力為 90MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為140r/min，一區(qū)溫度為250°C，二區(qū)到三區(qū)溫度為265°C。
[0027] 本發(fā)明材料的實(shí)施例和對比例的部分性能指標(biāo)見下表，我們可以看到，本發(fā)明材 料具有良好的導(dǎo)電性，其體積電阻率最小僅為1.03 Ω · cm，導(dǎo)電性能佳，同時本材料具有良 好的力學(xué)性能，其彎曲強(qiáng)度可達(dá)169.3MPa，拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)109.2MPa，韌性佳。
[0028] 表1導(dǎo)電復(fù)合材料的部分性能指標(biāo)
【主權(quán)項】
1. 一種導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：聚碳酸酯20-40 份、丙稀腈 -丁二稀_苯乙稀共聚物20-40份、銅粉1-3份、石墨粉2-5份、碳納米管1-4份、鄰苯 二甲酸二丁酯0.5-1份、苯甲基硅油1-2份、芥酸酰胺1-2份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷1-3份、 鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W 2-4份、聚乙烯醇2-4份、丙酮20-40份、異丙醇10-20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備 而成:聚碳酸酯25-35份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25-35份、銅粉1.5-2.5份、石墨粉3-4份、碳納米管2-3份、鄰苯二甲酸二丁酯0.6-0.9份、苯甲基硅油1.2-1.8份、芥酸酰胺1.3-1 · 8份、γ -巰丙基三甲氧基硅烷1 · 5-2 · 5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-31 lw 2 · 5-3 · 5份、聚乙烯醇 2.5-3.5份、丙酮25-35份、異丙醇12-18份。3. 權(quán)利要求1至2任一項所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括以下 步驟： 步驟1:將聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物放入烘箱中在溫度90-100°C下干 燥4-5小時； 步驟2:將γ-巰丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-311W、丙酮和異丙醇混合，攪拌 20-40分鐘； 步驟3:加入銅粉、石墨粉和碳納米管，攪拌30-50分鐘； 步驟4:靜置8-10小時，過濾，棄去濾液； 步驟5:放入烘箱中，在溫度60-80°C下烘干； 步驟6:將上述組分和鄰苯二甲酸二丁酯、苯甲基硅油、芥酸酰胺、聚乙烯醇混合，用高 速攪拌機(jī)攪拌5-10分鐘； 步驟7:加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，機(jī)頭溫度為170-180°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為 260-270 °C，四區(qū)溫度為250-260 °C ; 步驟8:經(jīng)注塑機(jī)注塑成型即得，注塑壓力為80-90MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為130-140r/min，一區(qū) 溫度為240-250°C，二區(qū)到三區(qū)溫度為255-265°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟1中溫 度為95°C，干燥時間為4.5小時。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟2中攪 拌時間為25-35分鐘。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3中攪 拌時間為35-45分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟4中靜 置時間為8.5-9.5小時。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟5中溫 度為65-75°C。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟7中機(jī) 頭溫度為175°C，一區(qū)到三區(qū)溫度為265°C，四區(qū)溫度為255°C。10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟8中注 塑壓力為85MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為135r/min，一區(qū)溫度為245°C，二區(qū)到三區(qū)溫度為260°C。
【文檔編號】C08K9/06GK106046739SQ201610390296
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】蔡小連
【申請人】蘇州市奎克力電子科技有限公司