[发明专利]一种导电全硫化热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及全硫化热塑性弹性体，进一步的地说，本发明涉及一种导电的全硫化热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

全硫化热塑性弹性体是八十年代发展的新型材料。它兼有塑料和橡胶特性：在常温下显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型。全硫化热塑性弹性体的强度、弹性、耐热性及抗压缩永久变形性都比未交联的热塑性弹性体要有很大的提高。同时，耐化学品以及加工稳定性有明显改善，而且橡塑共混比可在较大范围内变更，使材料在性能上有更大的调节余地。因此应用范围很广。传统技术中全硫化热塑性弹性体是由弹性体与刚性的热塑性塑料在一定的条件下用动态硫化法来制备的。

本申请人的中国专利CN1184265C(申请日为2001年6月15日，优先权日为2000年6月15日，专利号ZL01801655.3)，提供了一种橡胶相的粒径可控、外形为类球形的全硫化热塑性弹性体及其制备方法。这种全硫化热塑性弹性体是利用橡塑加工中常用的共混法，将全硫化粉末橡胶和塑料通过橡塑共混设备共混造粒而制得的。全硫化粉末橡胶和塑料的重量比为30∶70～75∶25，优选50∶50-75∶25。其中橡胶组分为具有交联结构的橡胶粒子，其平均粒径为0.02μm～1μm，优选为0.05μm～0.5μm，更优为0.05μm～0.2μm。该种橡胶粒子的凝胶含量为60％重量或更高，可选自按照本申请人于2000年9月18日提交的国际专利申请WO01/40356所制备的全硫化粉末橡胶，包括以下全硫化粉末橡胶的至少一种：全硫化粉末天然橡胶、全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末羧基丁苯橡胶、全硫化粉末丁腈橡胶、全硫化粉末羧基丁腈橡胶、全硫化粉末聚丁二烯橡胶、全硫化粉末氯丁橡胶、全硫化粉末硅橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶、全硫化粉末丁苯吡橡胶、全硫化粉末异戊橡胶、全硫化粉末丁基橡胶、全硫化粉末聚硫橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯-丁二烯橡胶、全硫化粉末聚氨酯橡胶或全硫化粉末氟橡胶等；该种全硫化热塑性弹性体的塑料包括以下物质中的至少一种：聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺或聚砜等。

这种全硫化热塑性弹性体是利用橡塑加工中通常的共混法，将包括塑料和全硫化粉末橡胶组分通过橡塑共混设备，在塑料的通常加工温度下熔融共混造粒而制得全硫化热塑性弹性体。

该专利CN1184265C提供的全硫化热塑性弹性体，比起传统动态硫化法制备的全硫化热塑性弹性体来说，其橡胶相的粒径与凝胶含量可控性好，具有良好的机械性能。尤其具有较高的白度值，易于制成浅色制品，也易于染色而制成其它颜色的制品。同时该专利申请提供的制备所述全硫化热塑性弹性体的方法，较为简便。该方法不同于动态硫化法，其使用通用的橡塑共混设备而不需要特殊设备，工艺简单，工艺条件易于控制，对于橡胶相的粒径和交联度可控性好。

但是该专利CN1184265C制备的全硫化热塑性弹性体没有导电性能，无法适应具有导电要求的特殊应用的要求。

发明内容

本专利申请人在研究中发现，当热塑性塑料作为连续相和具有交联结构的橡胶粒子如全硫化粉末橡胶作为分散相，采用共混的方法制备全硫化热塑性弹性体的时候，由于全硫化粉末橡胶在共混前已经硫化，在共混过程中一直是分散相，且可以在塑料基体中达到均匀分散，这时加入少量的导电材料如碳纳米管，所加入的碳纳米管将不会分散或被包裹在橡胶相中，而是分散在塑料连续相内并分布在橡胶分散相之间。这样只要加入少量的碳纳米管，就可以形成有效导电通路，从而使所制备的热塑性弹性体具有较好的导电性能，同时其原有的其他性能基本没有受到影响。

本发明的目的是提供一种导电全硫化热塑性弹性体。该导电全硫化热塑性弹性体，具有良好导电性。

本发明的另一个目的是提供一种导电全硫化热塑性弹性体的制备方法。该方法使用通用的橡塑共混设备，将塑料、橡胶粒子和导电填料一次性共混制备出导电全硫化热塑性弹性体，工艺简单，导电填料使用量少。

本发明的全硫化热塑性弹性体包括共混的以下组分：

a.热塑性塑料；b.具有交联结构的橡胶粒子；c.导电填料；其中所述组分b的橡胶粒子的平均粒径为0.02-1μm，凝胶含量为60％重量或更高；所述组分c的导电填料为碳纳米管。

本发明所述导电全硫化热塑性弹性体的微观相态是：所述组分a的热塑性塑料为连续相，所述组分b的橡胶粒子为分散相，所述组分c的碳纳米管分散在连续相内并分布在橡胶粒子之间。