一种生物质PVC导电塑料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种生物质PVC导电塑料及其制备方法，由以下质量份的原料组成：聚氯乙烯100份,稳定剂1

【技术实现步骤摘要】
一种生物质PVC导电塑料及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能高分子材料
，特别涉及一种生物质PVC导电塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电塑料是一种功能高分子材料，通过在高分子中添加导电介质降低其电阻率，使其在计算机抗电磁屏幕、智能窗、发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域有广泛的应用前景。同时导电塑料是理想的屏蔽材料，可作为电子器件设备的外壳来实现屏蔽。
[0003]导电塑料与传统导电材料相比，质量小，容易成型，具有较好的耐腐蚀性，电阻可以通过导电填料的添加量和种类进行调节，成本低等优点，容易调节而总成本又较低，因此在抗静电材料及屏蔽材料领域具有重要的应用价值。
[0004]但导电塑料中添加的导电填料，以金属粉末居多，金属粉末在塑料基体中容易团聚造成导电塑料电阻率偏高，同时金属粉末容易氧化，影响其长期电阻稳定性，使得导电塑料在实际应用中性能偏低，产品使用寿命短。而且，导电填料添加量不易控制，过多容易团聚，过少形不成导电通路，都会对电导率产生不利影响。同时产品报废后高分子难以降解，又会带来环境问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的缺陷与不足，本专利技术的目的是提供一种更加环保、导电效率更加稳定的新型的导电塑料及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种生物质PVC导电塑料，由以下质量份的原料组成：
[0008]聚氯乙烯100份，稳定剂1-10份，润滑剂1-8份，增塑剂1-80份，银包铜填料10-60份及木质素1-30份。
[0009]作为优选，所述聚氯乙烯的K值为60-95，聚合度为650-1250；所述银包铜填料为球状、片状或树枝状颗粒粉末，或者其中至少两种的混合颗粒粉末；所述木质素为碱木质素，所述稳定剂为钡/镉复合稳定剂、硬脂酸钡、硬脂酸锌、环氧化合物中的一种或者几种混合物；所述增塑剂为聚酯增塑剂和环氧化合物的混合物；所述润滑剂为硬脂酸。
[0010]作为优选，所述钡/镉复合稳定剂为液体石蜡作为溶剂的钡/镉复合稳定剂；所述木质素为造纸废液中碱法提取的竹木质素；所述聚酯增塑剂为聚氨酯增塑剂，分子量大小为4000-10000；所述环氧化合物增塑剂为环氧脂肪酸甘油酯；所述银包铜填料为微米级，内部为铜合金，其成分为：Cr 0.6-1.5wt％，Ag 0.5-2wt％，Zr 0.1-0.8wt％，Ce 0.2-0.6wt％，余量为Cu，外层由沉积银包裹，银含量为10-50％。
[0011]上述生物质PVC导电塑料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1、取配方量的木质素和银包铜导电填料置于真空干燥箱60℃下烘干24h；
[0013]S2、将上述干燥后的填料和PVC、聚酯增塑剂、稳定剂在高速混合器内混合，搅拌升温至80-95℃，在该温度下继续搅拌1-10min，然后加入润滑剂和环氧化合物增塑剂，继续搅拌升温至85-100℃，在该温度下连续搅拌1-8min,然后冷却至40℃以下，得到预混合物；
[0014]S3、将预混合物投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的温度为160-210℃，挤出机机头口模为多孔板，混合物加热熔融后由螺杆输送至口摸多孔板处形成丝束，采用循环水冷却定型，挤出丝束由牵引机牵引至自动切割机切粒，得到导电功能性母料；
[0015]S4、将所述导电功能性母料投入到螺杆式注塑机料筒中，注塑机温度设置为170-200℃，模具温度设置为40-50℃，将母料加热熔融后注入到模具中保温保压一定时间，充分冷却后开模取出产品。
[0016]作为优选，所述S2中，所述聚氨酯增塑剂为高粘度或半固态的聚氨酯增塑剂。
[0017]作为优选，所述聚氨酯增塑剂和所述环氧化合物增塑剂的质量比为4:1-1:1。
[0018]作为优选，所述S3中，所述挤出机采用分段控温加热，共7个加热区，温度范围从料筒至口模分别为：160-180℃、170-190℃、180-200℃、190-210℃、190-200℃、170-180℃、160-170℃。
[0019]作为优选，所述S3中注塑机的注射段采用分段控温加热，共4个加热区，温度范围从料筒至口模分别为170-180℃、180-190℃、190-200℃、180-200℃。
[0020]相对于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0021]本专利技术通过优化设计配方、改善生产工艺过程，得到了分散均匀导电性能较高的导电塑料，采用银包铜导电填料替代传统的铜填料，解决了导电金属粉末填料易氧化的问题，又将三种不同形态的导电填料混合使用，形成了互补的导电通路，减少了导电填料的用量，减少了团聚现象，提高了产品电导率。其中片状导电填料主要实现层内导电，球状导电填料填充于片层填料之间及缝隙处，实现层间导电并修补了层内导电的薄弱处，树枝状导电填料可以进一步形成导电三维网络通路，进一步提升了导电性能。添加生物质原料木质素，提高了产品的降解性能，减少了环境污染，同时降低了产品的成本。
附图说明
[0022]图1为实施例1-4的产品的耐热性测试图。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]本实施例提供一种生物质PVC导电塑料，由以下质量份的原料组成：聚氯乙烯(PVC)100份，稳定剂5份，润滑剂4份，增塑剂15份，银包铜填料40份，木质素30份。
[0025]所述聚氯乙烯的K值为60-95，聚合度为650-1250。所述银包铜填料包括球状、片状及树枝状颗粒，三者的质量比为2:2:1，且全部的所述银包铜填料中的银含量为20％。
[0026]所述稳定剂包括钡/镉复合稳定剂、硬脂酸钡及硬脂酸锌，三者的质量比为8:1:1。
[0027]所述增塑剂为聚氨酯增塑剂和环氧脂肪酸甘油酯的混合物，其质量比为1:1。
[0028]所述润滑剂为硬脂酸。
[0029]上述生物质PVC导电塑料的加工工艺包括以下步骤：
[0030]1、取木质素和银包铜导电填料置于真空干燥箱60℃下烘干24h；
[0031]2、将上述干燥后的填料和PVC、聚酯增塑剂、稳定剂在高速混合器内混合，搅拌升温至90℃，在该温度下继续搅拌8min，然后加入润滑剂和环氧化合物增塑剂，继续搅拌升温至95℃，在该温度下连续搅拌5min,然后冷却至40℃以下，得到预混合物；
[0032]3、将预混合物投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的七个温度区分别设置为165℃、180℃、200℃、205℃、195℃、170℃、160℃，挤出机机头口模为多孔板，混合物加热熔融后由螺杆输送至口摸多孔板处形成丝束，采用循环水冷却定型，挤出丝束由牵引机牵引至自动切割机切粒，得到导电功能性母料；
[0033]4、将导电功能性母料投入到螺杆式注塑机料筒中，注塑机温度设置为170-℃、190℃、200℃、195℃，模具温度设置为45℃，将母料加热熔融后注入到模具中保温保压一定时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质PVC导电塑料，其特征在于，由以下质量份的原料组成：聚氯乙烯100份,稳定剂1-10份,润滑剂1-8份,增塑剂1-80份,银包铜填料10-60份,木质素1-30份。2.根据权利要求1所述的生物质PVC导电塑料，其特征在于，所述银包铜填料为球状、片状或树枝状颗粒粉末，或者其中至少两种的混合颗粒粉末，每一所述颗粒粉末的内部均为铜合金，其成分为：Cr 0.6-1.5wt％，Ag 0.5-2wt％，Zr 0.1-0.8wt％，Ce 0.2-0.6wt％，余量为Cu，外层由沉积银包裹，在每一所述颗粒粉末中，银的质量百分比含量为10-50％。3.根据权利要求2所述的生物质PVC导电塑料，其特征在于，所述聚氯乙烯的K值为60-95，聚合度为650-1250；所述木质素为碱木质素，所述稳定剂为钡/镉复合稳定剂、硬脂酸钡、硬脂酸锌、环氧化合物中的一种或者几种混合物；所述增塑剂为聚酯增塑剂和环氧化合物的混合物；所述润滑剂为硬脂酸。4.根据权利3要求所述的生物质PVC导电塑料，其特征在于：所述钡/镉复合稳定剂为液体石蜡作为溶剂的钡/镉复合稳定剂；所述木质素为造纸废液中碱法提取的竹木质素；所述聚酯增塑剂为聚氨酯增塑剂，分子量大小为4000-10000；所述环氧化合物增塑剂为环氧脂肪酸甘油酯。5.根据权利1至4任一所述的生物质PVC导电塑料，其特征在于：所述原料中，固体原料的含水量均在2％以下。6.一种权利要求1至5任一所述的生物质PVC导电塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取配方量的木质素和银包铜导电填料置于真空干燥箱60℃下烘干24h...

【专利技术属性】
技术研发人员：马艾丽，张二进，周丽，梁见莹，林伟潮，
申请(专利权)人：珠海京工检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：