[发明专利]导电TiO2/PA复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电材料及其制备方法，具体地，涉及一种导电TiO₂/PA复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙具有优良的力学性能，耐磨、耐油、耐溶剂、自润性，是用途广泛的工程塑料之一。通常聚酰胺的体积电阻率都大于10¹⁵Ω，随着在电子电器方面的应用不断增加，对其导电性能的要求不断提高。由于市场需求，很多要求材料本身有很好的抗静电效果，或者导电效果，以便材料可以运用在电磁屏蔽领域或要求抗静电的场合。

聚酰胺导电复合材料的制备主要通过添加各种导电填料来实现，目前最常用的导电填料为导电炭黑，导电石墨或碳纤维，常规的方法都是通过添加导电炭黑或导电石墨作为填料提高聚酰胺的导电性。虽然另外添加了其他物质作为辅助导电剂，但导电炭黑在体系里面起主要作用。随着纳米技术发展，碳纳米管和石墨烯作为一种填料也被应用于导电聚酰胺复合材料，但常和炭黑和碳纤维等其他导电材料混合使用，才能获得良好的导电性。上述导电聚酰胺材料，虽然具有良好的导电性，但其不可避免的缺点就是颜色只能是黑色并且加工性能较差。另一类常用的导电填料为表面活性剂类或高分子类添加剂，如申请号为CN200710172871.1的一种阻燃抗静电增强尼龙6组合物及制备方法，CN201110298092.2一种抗静电尼龙材料及其制备方法，即添加了高分子类抗静电剂。这类抗静电剂在使用过程中存在很多缺点，如抗静电效果缺乏永久性、加工时受热分解，以及导电率差等特点。

TiO₂本身作为一种填料常用做白色颜料，广泛用于涂料、塑料、橡胶、医药、食品等行业。此外，TiO₂还具有其他特殊的性能，如作为催化和抗菌填料加入到高分子基体中，来制备相关的功能复合材料，CN201010609494.5一种尼龙/二氧化钛纳米复合微球及其制备方法，CN201310003682.7抗菌尼龙6塑料。其他如CN201110123178.1一种复合绝缘材料及其制备方法，但关于导电TiO₂/PA复合材料的文章和专利并未见相关报道。

TiO₂本身并不导电，对其表面改性后，可以具有良好的导电性，并且电阻率只有1-10Ω。在电磁屏蔽，抗静电和表面发热体领域具有广泛的潜在应用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种导电TiO₂/PA复合材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种导电TiO2/PA复合材料，所述材料包括如下重量份数的各组分：

优选地，所述聚酰胺为PA-66、PA-6、PA610、PA1010、PA1012、PA612、PA46、MXD6中的一种或几种的混合。

优选地，所述导电TiO₂为经过表面包覆处理的，其包覆层为以SnO₂掺杂Sb₂O₅制备的导电层。

优选地，所述导电TiO₂为具有导电功能的纳米TiO₂粉体或微米TiO₂粉体。

优选地，所述导电助剂为结构具有传导电子特性的助剂。

优选地，所述导电助剂为聚氧化乙烯类共聚物、聚乙二醇类共聚物或导电高分子类聚苯胺。

优选地，所述助剂为润滑剂、抗氧剂、耐候剂。

第二方面，本发明还涉及前述的导电TiO₂/PA复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1），按如下含量称取各组分：

（2），然后将料放入低速混合机中搅拌5min，混合均匀，设定螺杆温度，主机转速设定35Hz，挤出造粒。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明利用导电二氧化钛的高导电性和其容易配色的优点，克服了前述常用导电填料的缺点，制备出了导电TiO₂/PA复合材料。

（2）本发明复合材料中添加高分子类导电助剂，使TiO₂形成的导电网络更加完善，从而提高TiO₂/PA复合材料的导电率。

（3）本发明复合材料具有较好导电性能，体积电阻率最低可为1.8×10³。

具体实施方式