專利名稱：一種具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料是一類將導(dǎo)電填料(如炭黑、碳纖維、金屬類粉末及金屬 類纖維等)以一定的方式和加工工藝填充到聚合物基體中而制成的一種功能復(fù)合材料。這 種材料具有導(dǎo)電性，但是強(qiáng)度不高并且柔韌性較差，特別是當(dāng)材料通過外加熱或通電后自 加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時，材料會發(fā)生熔斷破壞，從而限制了此類材料的應(yīng)用 范圍。因此，將導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物熔融預(yù)浸漬到玻璃纖維編織物上，以玻璃纖維 編織物作為載體，得到預(yù)浸漬材料，在保證了材料導(dǎo)電性的同時，還可以大幅提高材料的強(qiáng) 度并賦予材料優(yōu)異的柔韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料。該預(yù)浸漬材料具有導(dǎo)電性， 當(dāng)材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時仍能保持良好的強(qiáng)度 和柔韌性。本發(fā)明的具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料，由玻璃纖維編織布及導(dǎo)電填料與聚合物基體 共混物組成，玻璃纖維編織布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6-95%，導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為5-94%，上述組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%，其中，導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物中， 導(dǎo)電填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-80%，聚合物基體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-96% ；采用將導(dǎo)電填料與聚合 物基體的混煉物熔融浸漬到玻璃纖維編織布上。上述的導(dǎo)電填料為炭黑、碳纖維、金屬類粉末及金屬類纖維中的一種或多種混合。 聚合物基體選自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、尼龍、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、 環(huán)氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯和乙烯_醋酸乙烯酯共聚物中的一種或多種混合。制備具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料的方法，其步驟如下1)將聚合物基體與導(dǎo)電填料進(jìn)行混煉，混煉溫度為100°C 260°C，混煉時間為 3min 60min,轉(zhuǎn)速為 10r/min 120r/min ；2)將共混物置于浸膠槽中，100°C 260°C下至共混物完全熔融；3)將玻璃纖維編織布浸入上述共混物熔體中，浸入時間為Is lOOmin ；4)在100°C 260°C下，將預(yù)浸漬有共混物的玻璃纖維編織布壓平，冷卻至室溫即可。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過把導(dǎo)電填料與聚合物基體的共混物熔融預(yù)浸 漬到玻璃纖維編織布上，在保證了材料導(dǎo)電性的同時，還賦予材料優(yōu)異的柔韌性。另外，當(dāng) 材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時，由于導(dǎo)電填料與聚合 物基體共混物能夠良好的附著在玻璃纖維編織布上，因此材料可以持續(xù)使用而不發(fā)生熔斷 破壞?？梢詰?yīng)用于制備高溫加熱帶、電阻焊接加熱單元等眾多領(lǐng)域。
具體實施例方式實施例1將84%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯(5000s，揚(yáng)子石化)和16%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的炭黑 (Ketjen Black EC 600-JD)投入密煉機(jī)，在160°C下混煉lOmin，混煉頭轉(zhuǎn)速40r/min。然 后將炭黑與高密度聚乙烯的共混物置于浸膠槽中，160°C下至共混物完全熔融，再將玻璃纖 維編織布(E型，厚度0.01mm)浸入此共混物熔體中l(wèi)Omin。在160°C下將預(yù)浸漬有共混物 的玻璃纖維編織布在平板硫化機(jī)中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品，其中玻璃纖維 編織布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54%。樣品在室溫下放置24h后測試室溫電阻率(P》，并觀察室溫 下樣品是否可以折斷和自發(fā)熱溫度為160°C時樣品是否熔斷，結(jié)果見表1。比較例1將84%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯(5000s，揚(yáng)子石化)和16%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的炭黑 (Ketjen Black EC 600-JD)投入密煉機(jī)，在160°C下混煉lOmin，混煉頭轉(zhuǎn)速40r/min。在 160°C下平板硫化機(jī)中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品。樣品在室溫下放置24h后測 試室溫電阻率(P。)，并觀察室溫下樣品是否可以折斷和自發(fā)熱溫度為160°C時樣品是否熔 斷，結(jié)果見表1。表 1 實施例2將92%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚丙烯(T300，揚(yáng)子石化)和8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的炭黑(KetjenBlack EC 600-JD)投入密煉機(jī)在190°C下混煉lOmin，混煉頭轉(zhuǎn)速40r/min。再將炭黑與聚丙烯的 共混物置于浸膠槽中，190°C下至共混物完全熔融，將玻璃纖維編織布(E型，厚度0. 01mm) 浸入此共混物熔體中l(wèi)Omin。在190°C下將預(yù)浸漬有共混物的玻璃纖維編織布在平板硫化 機(jī)中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品，其中玻璃纖維編織布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29%。樣品 在室溫下放置24h后測試室溫電阻率(P J，并觀察室溫下樣品是否可以折斷和自發(fā)熱溫度 為200°C時樣品是否熔斷，結(jié)果見表2。比較例2將92%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚丙烯(T300，揚(yáng)子石化)和8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的炭黑(KetjenBlack EC 600-JD)投入密煉機(jī)在190°C下混煉lOmin，混煉頭轉(zhuǎn)速40r/min。在190°C下平板硫化機(jī) 中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品。樣品在室溫下放置24h后測試室溫電阻率(P J， 并觀察室溫下樣品是否可以折斷和自發(fā)熱溫度為200°C時樣品是否熔斷，結(jié)果見表2。表2 實施例3將82%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚丙烯(T300，揚(yáng)子石化)和18%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳纖維(T300， 日本東麗公司)投入密煉機(jī)在190°C下混煉lOmin，混煉頭轉(zhuǎn)速40r/min。再將碳纖維與 聚丙烯的共混物置于浸膠槽中，190°C下至共混物完全熔融，將玻璃纖維編織布(E型，厚度
0.01mm)浸入此共混物熔體中l(wèi)Omin。在190°C下將預(yù)浸漬有共混物的玻璃纖維編織布在 平板硫化機(jī)中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品，其中玻璃纖維編織布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 63%。樣品在室溫下放置24h后測試室溫電阻率(P J，并觀察室溫下樣品是否可以折斷和 外加熱溫度為200°C時樣品是否熔斷，結(jié)果見表1。比較例3將82%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚丙烯(T300，揚(yáng)子石化)和18%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳纖維(T300，日 本東麗公司)投入密煉機(jī)在190°C下混煉lOmin，混煉頭轉(zhuǎn)速40r/min。在190°C下平板硫 化機(jī)中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品。樣品在室溫下放置24h后測試室溫電阻率 (P。)，并觀察室溫下樣品是否可以折斷和外加熱溫度為200°C時樣品是否熔斷，結(jié)果見表1。表3 上述實例表明，采用本發(fā)明在保證了材料導(dǎo)電性的同時，還賦予材料優(yōu)異的柔韌 性，并且當(dāng)材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時，材料可以保 持一定的強(qiáng)度，能夠持續(xù)使用而不發(fā)生熔斷破壞。
權(quán)利要求
一種具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料，其特征在于由玻璃纖維編織布及導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物組成，玻璃纖維編織布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6-95％，導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-94％，上述組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100％，其中，導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物中，導(dǎo)電填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-80％，聚合物基體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-96％；采用將導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物熔融浸漬到玻璃纖維編織布上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料，其特征在于所述的導(dǎo)電填料為 炭黑、碳纖維、金屬類粉末和金屬類纖維中的一種或多種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料，其特征在于所述的聚合物基體 選自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、尼龍、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、環(huán)氧樹脂、 聚對苯二甲酸乙二酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或多種混合。
4.制備權(quán)利要求1所述的具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料的方法，其步驟如下1)將聚合物基體與導(dǎo)電填料進(jìn)行混煉，混煉溫度為100°C 260°C，混煉時間為3min 60min,轉(zhuǎn)速為 10r/min 120r/min ；2)將共混物置于浸膠槽中，100°C 260°C下至共混物完全熔融；3)將玻璃纖維編織布浸入上述共混物熔體中，浸入時間為Is lOOmin；4)在100°C 260°C下，將預(yù)浸漬有共混物的玻璃纖維編織布壓平，再冷卻至室溫即可。
全文摘要
本發(fā)明公開的具有導(dǎo)電性的預(yù)浸漬材料由玻璃纖維編織布及導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物組成，玻璃纖維編織布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6-95％，導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-94％，上述組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100％，其中，導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物中，導(dǎo)電填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-80％，聚合物基體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-96％；采用將導(dǎo)電填料與聚合物基體共混物熔融浸漬到玻璃纖維編織布上。本發(fā)明的預(yù)浸漬材料在保證了材料導(dǎo)電性的同時，還賦予材料優(yōu)異的柔韌性，當(dāng)材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時仍能夠保持良好的強(qiáng)度和柔韌性?？梢詰?yīng)用于制備高溫加熱帶、電阻焊接加熱單元等眾多領(lǐng)域。
文檔編號C08L59/02GK101845167SQ201010176189
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者孟慶榮, 曹清華, 沈烈 申請人:浙江大學(xué)