[发明专利]一种以回收塑料为基体的导电塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料加工领域，涉及以炭黑改性的回收塑料制备导电塑料，尤其涉及以回收苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯或聚丙烯为基体的环保型导电塑料及其制备方法。

背景技术

近年来中国塑料的消费一直保持两位数的增长速度，至2000年全世界塑料总产量已超过11000万吨，并且每年还已8％左右的增长速度继续增加，2005年我国塑料制品需求量达到2500吨。大量塑料制品方便了人类的生产与生活，同时也将会产生越来越多的聚合物废料，全球废弃高分子材料的数量已达到4000万吨，引发严重的“白色污染”问题。我国每年大约有1400万吨废旧塑料没有得到回收利用，回收利用率只有25％，直接资源浪费高达280亿元/年。因此充分利用废旧塑料和减少环境污染将会日益受到重视。

塑料性能优异、加工方便、用途广泛，具有良好的绝缘性，使它成为诸如雷达等高频设备必不可少的材料，但绝缘特性好也相应地引入了静电积聚的问题。由于大多数塑料具有较低的表面电导率，因而不能将电荷迅速释放掉，这样在塑料制品的使用过程中，静电电荷又带来了各种麻烦，甚至导致严重的危险，例如使塑料制品表面出现严重的积垢，静电吸尘后会影响唱片的放音质量，塑料地板因静电而使人感到“电击”现象，塑料膜，包装袋之间因静电黏着而影响正常生产，静电荷大量积累而产生放电火花，甚至可以引燃空气与尘埃或有机溶剂混合物成为许多破坏性爆炸事故的成因。因此，对于在有引火或爆炸危险的环境中使用塑料制品应采用抗静电处理以提高其导电性。目前主要使用抗静电剂、添加导电填料制备聚烯烃类、聚氯乙烯、ABS等抗静电塑料。

早期的抗静电材料通常使用金属及其复合材料，虽然这类材料具有较好的屏蔽效能，但是其弹性低、密度大、易腐蚀、难以调节、成本高、再生能力差。而导电高分子材料具有质量轻、易成型、生产效率高、成本低及电导率容易调节等优点。20年世纪80年代以来，导电塑料逐渐代替金属在计算机和一些电子设备外壳材料上开始应用。以回收塑料为基体的导电塑料也必将凭借其优良的性价比和强大的环保作用立足于市场。

目前，导电性高分子材料在IC托盘、载带、集装箱、传送设备与医疗设备外壳、公共活动场所以及化工生产厂房用地板的抗静电，手机、电脑、电视机、微波炉、洗衣机等电器电子产品的电磁屏蔽，自控面状发热及吸波(隐身)等许多军需民用领域上有着广泛的应用。预研结果表明：导电性高分子材料的强韧性、导电性及粒子的脱落性等主要取决于导电性粒子的填充量与基体聚合物之间的相互作用。当炭黑等导电粒子的含量增加到一个临界值之后，复合体系的电阻率才突然下降，但力学性能、特别是韧性也会同时急剧下降。因此，炭黑填充复合体系的导电性和韧性是一对基本矛盾。导电性高分子材料的开发就是如何使二者更好的有机统一起来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以回收塑料为基体，导电炭黑改性的环保型导电塑料的制备方法。

本发明所述一种以回收塑料为基体的导电塑料的制备方法，原料组成按重量比包括：塑料基体80～90％，导电炭黑7～18％，2～5％分散剂和0.2％～1％偶联剂；包括以下步骤：

(1)将偶联剂和分散剂雾化后加入导电炭黑，在80℃～110℃下混合均匀，得到处理好的炭黑；混合时间为10～30分钟；

(2)在高速搅拌下将处理好的炭黑与塑料基体混合均匀，混合时间为5～20分钟；并挤出造粒；

所述的塑料基体可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯的回收料中的一种，或者两种以上的任意混合物。

所述的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯可以是PET瓶、PET打包带或PET薄膜回收料。

所述的回收聚碳酸酯可以是PC光盘或PC片材回收料。

所述的回收聚乙烯可以是PE瓶或PE薄膜回收料。

所述的回收聚丙烯可以是PP包装箱、PP编织袋或PP薄膜回收料。

所述的分散剂白色矿物油(即白油)，其分子量为250～450，闪点为80℃～120℃；或分子量为1000～4000的聚乙烯蜡。分散油作为树脂的流动助剂，也是炭黑的分散助剂。白色矿物油可以选用3#(闪点90℃)或5#(闪点为110℃)。

所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。

所述的导电炭黑的粒径为20～30纳米，比表面积为1000～1100m²/g。