[发明专利]一种导电高分子材料及其制备方法

说明书

一种导电高分子材料，其制备方法包括：先将聚烯烃树脂、石墨、交联剂按所需比例加入密炼机中密炼，再将密炼后的物料排入挤出机中挤出得到挤制物料，然后对挤制物料依次进行辐照交联、粉碎以得到粉料，接着将粉料置于高压釜中、于高温高压条件下通入超临界二氧化碳流体，使超临界二氧化碳流体浸润粉料，最后将压力瞬间泄至常压即可。该材料不仅具有均匀的导电性，而且体积电阻率低、热稳定性强、导电持久。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种导电高分子材料及其制备方法，该材料可用于工程塑料注塑件、印刷电路、电热器原件、防静电材料、全塑电池电极、电磁屏蔽、导电母料等领域。

背景技术

高分子材料在很长一段时期都被用作电绝缘材料，随着不同应用领域的需要以及为进一步拓宽高分子材料的应用范围，高分子材料被赋予导电性以致成为导电高分子材料，导电高分子又称为导电聚合物。导电聚合物与金属材料相比，兼具有机高分子材料以及半导体和金属的电性能，具有易制备，比重小，易加工成各种复杂形状，耐腐蚀等优点，是金属和无机导电材料的替代品。目前市场上的导电高分子材料存在制备工艺复杂，导电性不持久，体积电阻率高，循环使用性差，热稳定性不佳等缺点。

中国专利：申请公布号CN109880204A、申请公布日2019年6月14日的发明专利公开了一种石墨烯改性低烟无卤阻燃聚烯烃半导电材料及其制备方法，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、润滑剂1.0-4.5份、抗氧剂0.15-0.45份、石墨烯6-20份、阻燃剂28-50份，该材料通过将各原料按所需比例共混后挤出造粒而成。由于石墨烯极易团聚、难以分散，直接将其与聚烯烃树脂共混是无法得到导电性均匀的材料的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种导电性均匀、体积电阻率低、热稳定性强、导电持久的导电高分子材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种导电高分子材料的制备方法，依次包括以下步骤：

步骤一、先将各原料按所需比例加入密炼机中密炼，再将密炼后的物料排入挤出机中挤出得到挤制物料，然后对挤制物料依次进行辐照交联、粉碎以得到粉料，其中，所述原料包括聚烯烃树脂、石墨、交联剂，所述聚烯烃树脂、石墨、交联剂的重量份比为60–100:120–140:1–2；

步骤二、先将步骤一得到的粉料置于高压釜中，再于高温高压条件下通入超临界二氧化碳流体，使超临界二氧化碳流体浸润粉料，随后将压力瞬间泄至常压即可。

步骤一中，所述原料还包括偶联剂、一号助剂，所述偶联剂、一号助剂与聚烯烃树脂的重量份比为1–3:4.6–7.8:80–100。

所述一号助剂包括一号抗氧剂、一号润滑剂、填充剂，所述一号抗氧剂、一号润滑剂、填充剂与聚烯烃树脂的重量份比为0.6–0.8:1–2:3–5:80–100。

所述制备方法还包括：

步骤三、将聚烯烃树脂、步骤二得到的粉料、二号助剂混合后排入挤出造粒机中熔融挤出即可，其中，所述聚烯烃树脂、步骤二得到的粉料、二号助剂的重量份比为80–100:40–50:0.8–1.5。

所述二号助剂包括二号抗氧剂、二号润滑剂，所述二号抗氧剂、二号润滑剂与步骤二得到的粉料的重量份比为0.3–0.5:0.5–1:40–50。

所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶中的至少一种，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，所述一号抗氧剂、二号抗氧剂为抗氧剂1010，所述一号润滑剂为聚乙烯蜡，所述二号润滑剂为甲基苯基硅油，所述填充剂为白炭黑。