專利名稱：防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物材料制作方法技術(shù)領(lǐng)域，特指一種防靜電、電磁屏蔽的聚合物 片材制造方法。
背景技術(shù)：
我們知道，靜電現(xiàn)象對(duì)工業(yè)生產(chǎn)會(huì)帶來(lái)許多危害，例如靜電的吸附能力可以使在 印刷廠中的紙頁(yè)粘合在一起，難以分開(kāi)，給印刷帶來(lái)麻煩。在制藥廠里，由于靜電吸引塵埃， 會(huì)使藥品達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的純度。靜電更大的危害是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物體而發(fā) 生爆炸。例如在煤礦企業(yè)中靜電會(huì)引起瓦斯爆炸，會(huì)導(dǎo)致工人死傷，礦井報(bào)廢。為了防止靜電可能帶來(lái)的危害，目前在工業(yè)生產(chǎn)中人們采取了多種防靜電措施或 設(shè)備。例如最簡(jiǎn)單又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷引人地表，避免靜 電積累?；蛘咴谝恍┍旧斫^緣的聚合物塑料產(chǎn)品中添加一定含量的導(dǎo)電材料，令這些聚合 物塑料導(dǎo)電性增加，防止靜電電荷的沉積。在這種方法中，目前普遍采用的導(dǎo)電材料為金屬 粉、碳粉等材料。但是這種方式也存在一定的缺點(diǎn)首先，導(dǎo)電材料的含量要求較高，通常需 要添加15%的碳粉或者8%的金屬粉。由于這些導(dǎo)電材料與聚合物材料難以形成良好的融 合，對(duì)聚合物材料本身的特性可能造成破壞。例如在制作防靜電、電磁屏蔽聚合物片材時(shí)， 這些導(dǎo)電材料將會(huì)使片材的強(qiáng)度、韌性降低。另一方面，自1991年日本NEC公司發(fā)現(xiàn)了碳納米管材料后，人們一直在研究這種 材料在靜電屏蔽材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。碳納米管是一種管狀的納米級(jí)石墨晶體，是單層或多 層石墨片圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無(wú)縫納米級(jí)管。碳納米管具有非常良好的 導(dǎo)線性，并且其還具有良好的導(dǎo)電性能，由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以 具有很好的電學(xué)性能。理論預(yù)測(cè)其導(dǎo)電性能取決于其管徑和管壁的螺旋角。當(dāng)其管徑大于 6nm時(shí)，導(dǎo)電性能下降；當(dāng)其管徑小于6nm時(shí)，碳納米管可以被看成具有良好導(dǎo)電性能的一 維量子導(dǎo)線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服目前防靜電、電磁屏蔽聚合物片材所存在的 不足，提供一種以碳納米管為導(dǎo)電材料的防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案該聚合物片材中原料及重 量配比為A、聚合物塑料80-99% ；B、碳納米管1-20% ；C、其他添加劑0_5% ；上述原料充分 混合后用雙螺桿造粒機(jī)造粒，然后放入擠出機(jī)中擠出形成片材。上述技術(shù)方案中，所述的聚合物塑料為以下材料中的任意一種聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯(PET)、環(huán)己二甲醇改性共聚聚酯樹(shù)脂(PETG)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對(duì)苯二 甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的碳納米管的純度大于80%，其長(zhǎng)度為 0. 1-50微米，管徑從2-400納米。
進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的添加劑為分散劑、偶聯(lián)劑、擴(kuò)鏈劑。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其具有的優(yōu)點(diǎn)是1、由于碳納米管具有良好的導(dǎo)電性，所以將其加入絕緣的聚合物材料中所生產(chǎn)的 片材可獲得良好的導(dǎo)電性能。2、碳納米管的導(dǎo)電性優(yōu)異，根據(jù)作為基材的聚合物的不同，通常碳納米管的加入 量在1-5%就可以獲得消除靜電電荷沉積的效果。這樣就大大減少了聚合物基材中導(dǎo)電材 料的加入量。3、由于采用碳納米管材料，聚合物基材中的導(dǎo)電材料加入量大大減少，這樣對(duì)聚 合物基材本省的性能改變非常小，保證了聚合物基材的本身特性。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一首先，按照下面的成份及重量配比準(zhǔn)備原料聚丙烯(PP)90%、碳納米管5%、添加劑5%，其中所述的添加劑為對(duì)聚丙烯進(jìn)行 改性的添加劑，例如加入聚乙烯可提高聚丙烯的韌性，加入玻璃纖維或者熱塑橡膠可提高 聚丙烯的強(qiáng)度和硬度。本實(shí)施例中添加劑為聚乙烯。另外，還可以添加適當(dāng)?shù)木垡叶嫉?分散劑。然后，將聚丙烯材料與碳納米管粉末混合均勻，然后放入雙螺桿造粒機(jī)的進(jìn)料口， 并通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)造粒，造粒機(jī)的溫度為160-240攝氏度，一般不應(yīng)超過(guò)260攝氏度，以 防止聚丙烯材料分解。造粒的過(guò)程中要注意碳納米管的分散，使聚丙烯材料與碳納米管充 分混合均勻。最后，造好粒的聚丙烯與碳納米管混合物在擠出機(jī)內(nèi)部螺桿推進(jìn)下被擠出，形成 片材，被擠出的片材經(jīng)過(guò)輥筒冷卻成型。對(duì)本實(shí)施例制作的產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試，其性能參數(shù)如下表(典型值實(shí)際產(chǎn)品的 性能會(huì)隨著不同批次上下波動(dòng))。
碳納米管添加量表面電阻摩擦電壓衰減時(shí)間3%小于10的3次方小于2伏小于300毫秒實(shí)施例二首先，按照下面的成份及重量配比準(zhǔn)備原料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)85%、碳納米管10%、添加劑5%，其中所述的添加 劑為對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯改性的添加劑，例如可以加入乙二醇，或者加入阻燃劑等材 料。本實(shí)施例中添加劑為乙二醇。將PET材料與碳納米管粉末混合均勻干燥后，然后放入雙螺桿造粒機(jī)的進(jìn)料口， 并通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)造粒，造粒機(jī)的溫度為210-260攝氏度，一般不應(yīng)超過(guò)280攝氏度，以 防止PET材料分解。造粒的過(guò)程中要注意碳納米管的分散，使PET材料與碳納米管充分混 合均勻。造粒后的PET與碳納米管混合物在擠出機(jī)內(nèi)部螺桿推進(jìn)下被擠出，形成片材，被
4擠出的片材輥筒冷卻成，最后切邊成型。
權(quán)利要求
1.一種防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法，其特征在于該聚合物片材中原料 及重量配比為A、聚合物塑料80-99% ；B、碳納米管1-20% ；C、其他添加劑0-5% ；上述原料充分混合后，放入雙螺桿造粒機(jī)中造粒，然后放到擠出機(jī)中擠出形成片材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法，其特征在于所述 的聚合物塑料為以下材料中的任意一種或者幾種的復(fù)合、共擠形成PET聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯，PETG環(huán)己二甲醇改性共聚聚酯樹(shù)脂、PP聚丙烯、PE聚乙烯、PBT聚對(duì)苯二甲酸丁二 酯、PA聚酰胺、PS聚苯乙烯、PC聚碳酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法，其特征在于所述 的碳納米管的純度大于80%，其長(zhǎng)度為0. 1-50微米，管徑從2-400內(nèi)米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法，其 特征在于所述的添加劑為分散劑、偶聯(lián)劑、擴(kuò)鏈劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及防靜電、電磁屏蔽聚合物材料制作方法技術(shù)領(lǐng)域，特指一種防靜、電磁屏蔽的聚合物片材制造方法。該聚合物片材中原料及重量配比為A、聚合物塑料80-99％；B、碳納米管1-20％；C、其他添加劑0-5％；上述原料充分混合后，放入擠出機(jī)中擠出形成片材。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其具有的優(yōu)點(diǎn)是由于碳納米管具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，所以將其加入絕緣的聚合物材料中所生產(chǎn)的片材可獲得良好的導(dǎo)電性能。碳納米管的導(dǎo)電性優(yōu)異，根據(jù)作為基材的聚合物的不同，通常碳納米管的加入量在2-5％就可以獲得消除靜電電荷的效果。這樣就大大減少了聚合物基材中導(dǎo)電材料的加入量。由于采用碳納米管材料，聚合物基材中的導(dǎo)電材料加入量大大減少，這樣對(duì)聚合物基材本身的性能改變非常小，保證了聚合物基材的本身特性，能更好的滿足工業(yè)生產(chǎn)，工程應(yīng)用等方面的需求。
文檔編號(hào)C08K3/04GK102115580SQ20101061747
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者朱文忠, 陶峰 申請(qǐng)人:朱文忠, 陶峰