[发明专利]一种超低电阻导电塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于导电塑料材料技术领域，涉及一种导电塑料及其制备方法，尤其涉及一种超低电阻导电塑料及其制备方法。

背景技术

近年来，对于高导电高分子材料的研究非常活跃，其可用作综合贯通地线的环保型导电高分子护套料及其它接地电缆的金属防腐材料、导电塑料缆性阳极电线的导电塑料包覆层等材料，对于这种高导电高分子材料要求其电阻较小，具有极好的导电性和良好的环保性和防腐性，还需要有优良的机械力学性能及加工性能。

CN1569944公开了高导电率聚合物复合材料及其制备方法，其提供的产品是由高密度聚乙烯和纳米石墨制成，它由下列重量份百分比的组分组成：高密度聚乙烯70-99％，石墨1.0-30％。其不足之处在于：采用纳米石墨做为导电填料，导电性不高，体积电阻率较大，生产采用双辊混炼加工，工艺落后，质量稳定性差、效率低。

CN101671458公开了一种超低电阻高分子导电粒料产品及其制备方法，所述超低电阻高分子导电粒料包含按重量百分比如下的组分：导电炭黑36.00％-48.00％、偶联剂1.20％-2.20％、POE-乙烯-辛烯共聚物树脂基体35.00％-45.00％、润滑助剂1.00％-2.50％、润滑助剂0.80％-2.50％、分散剂4.00％-10.00％、抗氧化助剂0.10％-0.12％和粉体二氧化硅8.00％-12.00％，其中所述的偶联剂选自铝酸酯或钛酸酯。此发明通过添加高性能导电炭黑及助剂，并用特殊改性制造工艺提供一种超低电阻的高分子导电产品，其不足之处在于：加工工艺复杂，生产效率低，产品的韧性不高，且材料的断裂延伸度不到100％。

发明内容

本发明的目的在于采用一种较简单的制备方法来提供一种具有优良的导电性和力学性能的超低电阻导电塑料。

一方面，本发明提供了一种超低电阻导电塑料，所述导电塑料按各组分占的重量百分比主要由如下原料制备得到：

其中，所述组分重量百分比之和为100％。

本发明中所述塑料载体为POE和/或LLDPE。

本发明所述POE是在茂金属催化剂催化下乙烯和辛烯原位聚合形成的热塑性弹性体，其特点是：(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。(2)POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。(3)POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。(4)良好的流动性可改善填料的分散效果，同时也可提高制品的熔接痕强度。

本发明可以根据产品硬度的要求选取适宜的POE作为基材。优选地，所述POE为美国杜邦1450、美国杜邦8100、美国杜邦8200、美国杜邦8999、埃克森美孚0203、埃克森美孚0210、埃克森美孚3000、埃克森美孚6202、埃克森美孚6102、陶氏8100、陶氏8003、陶氏7370、陶氏1450、日本三井化学DF710、日本三井化学DF740、日本三井化学DF810和日本三井化学DF910中的一种或至少两种的混合物。

本发明所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，优选熔体流动指数(MI)小于2或薄膜级LLDPE，优选地，所述LLDPE为日本三井2020L、日本三井3021F、日本三井3520F、日本三菱3100H、日本三菱F30H、美国陶氏1220和美国陶氏1221中的一种或至少两种的混合物。LLDPE在本发明中的作用为调节POE的软硬度，如果产品硬度过高，则降低LLDPE的用量，反之则提高LLDPE的用量。

在本发明所述的超低电阻导电塑料中，所述塑料载体的重量百分比含量为30-45％，例如30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、40％、41％、42％、43％、44％或45％。

本发明中所述导电填料为银粉、银包铜粉、导电碳纤维和金属纤维中的一种或至少两种的组合物。银是金属中导电性最好的，其电阻最低，因而银粉或银包铜粉都是非常好的导电填料，因此，本发明的导电填料优选银粉和/或银包铜粉，更优选粒径为纳米级的银粉和/或银包铜粉。优选地，所述导电碳纤维为短切碳纤维，更优选地，所述导电碳纤维为日本东邦生产的短切碳纤维，还可以采用其它导电性优异的碳纤维。金属纤维可以是由湖南惠同新材料股份有限公司提供的。

在本发明所述的超低电阻导电塑料中，所述导电填料的重量百分比含量为45-65％，例如45％、46％、47％、47.5％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、61％、62％、63％、64％或65％。