專利名稱：一種超低電阻高分子導電粒料產品及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種超低電阻高分子導電粒料產品及其制備方法。
背景技術：
高分子聚合物的導電功能的形成原理，是指采取一定措施降低高分子聚合物的體積電阻和表面電阻，使聚合物本身積聚的靜電荷很快釋放，從而保證了高分子聚合物材料多種加工方式的適應性和制品使用的安全性。
對高分子聚合物的導電改性主要有兩大類方法， 一類結構型導電高分子材料，是指高分子本身有導電性或經化學改性后具有導電性，另一類是復合型導電高分子材料，是指在聚合物中加入各種具有導電性能的填料，以在高分子物質的表面和內部形成導電性。
復合型高分子聚合物導電改性，根據其采用的具體方法不同， 一般分為以下三種表面處理法、導電填料分散復合法、導電填料層積復合法。表面處理法是指在塑料聚合物表面進行導電處理以達到較高的導電率，包括金屬熱噴涂法，鍍層法和導電涂層法。用導電填料分散復合法制備導電復合材料的步驟為①選擇導電填料和基體樹脂；②配料；③共混； 成型(擠出、注塑、模壓等)；⑤電性能測試。現在采用的導電填料分散復合法主要存在的問題有導電填料在制品中的分布往往不均勻，從而使制成品各處的電導率不一致；導電填料與基體樹脂之間的粘結性一般較差，尤其當導電填料含量較高時這一情況尤為明顯。導電填料層積層合法是將金屬網、板、絲、毯等作為中間層、兩側再層壓上塑料基材或利用雙層平行擠出方法制成一層為導電樹脂，另一層為普通樹脂的復合制品。該類型產品由于使用后產生的諸多局限，所以以上的制造方法目前已經很少使用。

發明內容
本發明的目的在于克服現有的導電填料分散復合法的缺陷，提供一種電性能均一穩定的超低電阻高分子導電粒料，其采用的技術方案如下所述。
一種超低電阻高分子導電粒料，其包含按重量百分比計的如下組分范圍
導電炭黑 36.00%-48.00%
偶聯劑 1.20%-2.20%
POE-乙烯-辛烯共聚物樹脂基體 35.00%-45.00%
潤滑助劑 1.00%- 2.50%
潤滑助劑 0.80%-2.50%
分散劑 4.00%-10.00%
抗氧化助劑 0.10% - 0.12%
粉體二氧化硅 8.00%-12.00%
其中所述的偶聯劑選自鋁酸酯或鈦酸酯。
本發明的另一目的在于提供一種超低電阻高分子導電粒料的制備方法，其 采用如下步驟
(1) 對導電炭黑做改性處理
脫水干燥300L高速捏合機，1000轉/分； 工藝溫度畫-120。C;時間40分鐘。
其目的在于打開導電炭黑材料內存在的"團聚"態，使之具備親油狀態；
(2) 對粉體二氧化硅進行預處理
脫水干燥300L高速捏合機，1000轉/分，；工藝溫度100-120°C; 脫水時間40分鐘；
(3) 活化處理將相應比例的偶聯劑作為活化劑加入到粉體二氧化硅中，用 高速捏合設備作粉體二氧化硅材料的活化工藝裝置。其中，高速捏合機的轉速
為1000轉/分，工藝溫度設為100°C 120°C，捏合時間20 40分鐘，其間注意 控制溫度及清除水份。
(4) 配料
POE-乙烯-辛烯共聚物樹脂基體 35.00%-45.00%
潤滑助劑 1.00%-2.50%
潤滑助劑 0.80%-2.50%
分散劑 4.00%-10.00%抗氧化助劑 0.10% - 0.12%
粉體二氧化硅(經偶聯) 8.00%-12.00%
將以上材料以低速方式攪拌均勻，攪拌機轉速300轉/分；
(5) 以上經過攪拌均勻后的物料投入擠出機料罐，同時在擠出機側位料罐內 加入經過改性處理的導電炭黑， 一起按設定的喂料比例進入擠出機，進行第一 次混煉；
其中配料導電炭黑(進入第一側喂裝置) 28.00%-30.00%; 經(4)混合均勻的物料(進入主喂裝置)；
混煉工藝雙螺桿擠出機，轉速320轉/分，總料溫180-195°C ，電流
28A，熔體壓力5.5.6.8 kg/cm2，造粒，篩選；
(6) 將以上經過第一次混煉的粒料投入第二側喂料罐，進行第二次混煉； 其中配料導電炭黑(進入第二側喂裝置) 8.00°/。-18.00%; 經過第一次造粒的原生態粒料(進入主喂裝置)；
混煉工藝雙螺桿擠出機，轉速350轉/分，總料溫170-185°C ,電流
25A，熔體壓力5.0-6.0 kg/cm2，經造粒，篩選后包裝，其中超低電阻聚烯烴導 電粒料產品篩選的工藝標準是0)3x3mm/粒。
具體實施例方式
現結合具體實施例，對本發明做進一步的描述。 實施例
針對導電性能、材料的力學性能和制品加工質量等的具體要求，各種材料 及助劑在聚合物載體中，篩選和優化一個相對適當的配方比例是關鍵。
高性能超低電阻高分子導電粒料產品在本實施例的材料配方如下(組分以
質量半分含量計算)
1. 高性能導電炭黑 48%
2. 偶聯劑-鋁酸脂 1.9%
3. POE-乙烯-辛烯共聚物樹脂基體 35%
4. 潤滑助齊[J-EBS 1.0%
5. 流變潤滑助劑-SC-GQO-OO 1.0%
66. 分散劑-Wax 5%
7. 抗氧化助劑-B900 0.1%
8. 粉體二氧化硅(經偶聯) 8%一種超低電阻高分子導電粒料的制備方法，其采用如下步驟
(1) 對導電炭黑做改性處理.-
脫水干燥300L高速捏合機，1000轉/分；工藝溫度100-120°C;時間40分鐘。
其目的在于打開導電炭黑材料內存在的"團聚"態，使之具備親油狀態；
(2) 對粉體二氧化硅進行預處理
脫水干燥300L高速捏合機，1000轉/分，；工藝溫度100-120°C;脫水時間40分鐘；
(3) 活化處理將1.9%的鋁酸酯作為偶聯劑加入到粉體二氧化硅中，用高速
捏合設備作粉體二氧化硅材料的活化工藝裝置。其中，高速捏合機的轉速為1000轉/分，工藝溫度設為100°C 120°C，捏合時間20 40分鐘，其間注意控制溫
度及清除水份。(4)配料
POE-乙烯-辛烯共聚物樹脂基體 35.00%
潤滑助劑-EBS 1.00%流變潤滑助劑(上海三承SC-GQO-OO) 1.0%
分散劑-Wax 5.00%
抗氧化助劑-B900 0.10%
粉體二氧化硅(經偶聯) 8.00%
將以上材料以低速方式攪拌均勻，攪拌機轉速300轉/分；
(5)以上經過攪拌均勻后的物料投入擠出機料罐，同時在擠出機側位料罐內
加入經過改性處理的導電炭黑， 一起按設定的喂料比例進入擠出機，進行第一
次混煉；
其中配料導電炭黑(進入第一側喂裝置) 30.00%;經(4)混合均勻的物料(進入主喂裝置)；
混煉工藝:雙螺桿擠出機，轉速320轉/分，總料溫180-195°C，電流28A;
7熔體壓力5.5-6.8 kg/cm2，造粒，篩選；
(6)將以上經過第一次混煉的粒料投入第二側喂料罐，進行第二次混火東；其中配料導電炭黑(進入第二側喂裝置) 18.00%;
經過第一次造粒的原生態粒料(進入主喂裝置)；
混煉工藝雙螺桿擠出機，轉速350轉/分，總料溫170-185°C,電流25A,熔體壓力5.0-6.0 kg/cm2，經造粒，篩選后包裝，其中超低電阻聚烯烴導電粒料產品篩選的工藝標準是0)3x3mm/粒。
由上述的產品生產工藝和產品配方實施例組分的超低電阻高分子導電粒料
的技術指標-
基本聚合物 POE
密度 g/cm3ISO 868 1,12
熱變形溫度 °C/ ISO 75 68
熔流指數 g/10min ISO 1133 2.5
斷裂強度 MPaISOR527 13.0
屈服強度 MPaISOR527 25,0
斷裂延伸度 ％ ISOR527 80.0
沖擊強度 KL/m2 ISOR180 9.0
表面電阻 Q/ohm7sq S 8.0
體積電阻 Q/ohm.cm 5 0.5
本發明提供的超低電阻高分子導電粒料通過添加納米級高性能導電碳黑及其它各種助劑，并采用特殊的改性制造工藝，可使高分子材料制成其表面電阻S8.0ohm/sq,體積電阻為^).50 ohm.cm。該材料是一種電性能均勻穩定，具有永久性導電功能，產品載體材料的機械性能受損較小的高性能導電塑料。
權利要求
1、一種超低電阻高分子導電粒料，其包含按重量百分比計的如下組分范圍導電炭黑 36.00％-48.00％偶聯劑1.20％-2.20％POE-乙烯-辛烯共聚物樹脂基體 35.00％-45.00％潤滑助劑 1.00％-2.50％潤滑助劑 0.80％-2.50％分散劑4.00％-10.00％抗氧化助劑0.10％-0.12％粉體二氧化硅 8.00％-12.00％其中所述的偶聯劑選自鋁酸酯或鈦酸酯。
2、 一種超低電阻高分子導電粒料的制備方法，其采用如下步驟(1) 對導電炭黑做改性處理脫水干燥300L高速捏合機，1000轉/分， 工藝溫度100-120°C，時間40分鐘，(2) 對粉體二氧化硅進行預處理脫水干燥300L高速捏合機，1000轉/分，工藝溫度100-120°C，脫水時間40分鐘；(3) 活化處理將相應比例的偶聯劑作為活化劑加入到粉體二氧化硅中，用 高速捏合設備作粉體二氧化硅材料的活化工藝裝置，其中，高速捏合機的轉速為1000轉/分，工藝溫度設為100°C 120°C,捏合時間20 40分鐘；(4) 配料POE-乙烯-辛烯共聚物樹脂基體 潤滑助劑 潤滑助劑 分散劑 抗氧化助劑經偶聯的粉體二氧化硅 8.00%-12.00% 將以上材料以低速方式攪拌均勻，攪拌機轉速300轉/分； (5)以上經過攪拌均勻后的物料投入擠出機料罐，同時在擠出機側位料罐內35.00%-45.00% 1.00%-2.50% 0,80%-2.50% 4.00%-10.00% 0.10%-0.12%加入經過改性處理的導電炭黑， 一起按設定的喂料比例進入擠出機，進行第一次混煉；其中配料導電炭黑(進入第一側喂裝置) 28.00%-30.00%; 經(4)混合均勻的物料(進入主喂裝置)；混煉工藝雙螺桿擠出機，轉速320轉/分，總料溫180-195°C ，電流 28A，熔體壓力5.5.6.8 kg/cm2，造粒，篩選；(6)將以上經過第一次混煉的粒料投入第二側喂料罐，進行第二次混煉； 其中配料導電炭黑(進入第二側喂裝置) 8.00%-18.00%; 經過第一次造粒的原生態粒料(進入主喂裝置)；混煉工藝雙螺桿擠出機，轉速350轉/分，總料溫170-185°C ,電流25A，熔體壓力5.0-6.0 kg/cm2，經造粒，篩選后包裝，其中超低電阻導電粒料 產品篩選的工藝標準是①3X3mm/粒。
全文摘要
本發明提供的超低電阻高分子導電粒料通過添加納米級高性能導電碳黑及其它各種助劑，并采用特殊的改性制造工藝，可使高分子材料制成其表面電阻≤8.0ohm/sq，體積電阻為≤0.50ohm.cm。該材料是一種電性能均勻穩定，具有永久性導電功能，產品載體材料的機械性能受損較小的高性能導電塑料。
文檔編號C08K9/04GK101671458SQ20091019672
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者熊小勇 申請人:上海三承高分子材料科技有限公司