导电弹性体混合物、其制造方法及其用途技术

本发明专利技术涉及导电弹性体混合物及其制造方法。所述混合物包含热塑性苯乙烯弹性体和作为导电填料的含金属颗粒。所述混合物还包含聚合物，所述聚合物是酸接枝、酸酐接枝或酸共聚物，并与苯乙烯弹性体形成ＩＰＮ（互穿聚合物网络）网络结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电弹性体混合物、其制造方法及其用途
技术介绍
本专利技术涉及导电弹性体混合物，其包含热塑性苯乙烯弹性体和作为导 电填科的含金属颗粒。本专利技术还涉及制造导电弹性体混合物的方法，所述弹性体混合物包含 热塑性苯乙烯弹性体和作为导电填料的含金属颗粒。本专利技术还涉及根据权利要求1至13中任意一项所述的弹性体混合物在 导电密封件中的用途。就其电性能而言，聚合物和聚合物混合物通常是电介质。然而，在某 些应用中，聚合物材料在某种程度上导电是有利的。这样的应用包括例 如抗静电包装、用于易燃物的容器和管道、可静电喷涂成型件和本身已知 的许多其它应用。此外，电子i殳备数量不断增长导致以下事实 一方面， 必须保护它们的电子器件免于由其它电子设备引起的电磁干扰，另一方 面，必须降低这样的设备对外界引起的电子干扰。换言之，所述设备必须 是屏蔽EMI的。导电性经常通过将作为基体材料的基本上不导电的聚合物 与作为导电填料的金属或涂敷了金属的颗粒、碳或石墨或其组合进行混配 而获得。术语弹性体指的是由大分子组成的材料，其特征在于可^性和张力 释放后可快速恢复至原样。已知其中基体材料是热固性材料例如硅聚合物 的导电弹性体混合物。为了获得弹性，通常为了使产品可加工，这样的基 体材料必须是交联的。交联非常耗能和耗时，并且还需要特殊的交联设备， 使得产品制造緩慢且昂贵。现有技术还包括导电热塑性弹性体混合物。与 热固性材料相比，这些材料加工快且廉价，但是它们的比电阻值经常高于 热固性材料。为了使弹性体混合物导电，与其混配的导电颗粒必须彼此接触，或者 颗粒之间的距离必须足够小以使有效的隧道电流能够在其间流动。此外， 所述颗粒应该形成引导通it&体材料的链(G. R. Ruschau等人，J. Appl.Phys. 72, 1992, 953~959页)。导电颗粒的体积分数必须足够大以满足 上述条件。然而，提高填料的体积分数会削弱弹性体混合物(性能中)的 机械性能、可加工性或表面质量。此外，材料经常会变得贵得多。因此， 不能为了改善导电性而无P艮地提高体积分数。已知通过以不同的方式处理颗粒表面来改善导电填料的导电性。或者 用导电聚合物直接涂敷颗粒。例如，已经采用下述方法用聚吡咯涂敷镍颗 粒，其中首先将十二烷基硫酸钠(SDS)施加到镍颗粒的表面上(Genetti W.B.等人，J.Mater. Sci.33， 1998， 3085 ~ 3093页)。SDS是在镍颗粒周 围形成双层的表面活性剂。然后，吡咯在双层内进行聚合。这显著地改善 了颗粒填充的聚乙烯的比电导。US 6,875,375公开了导电热塑性弹性体混合物，该热塑性弹性体混合 物包含弹性体基体和作为导电填料的金属涂敷的颗粒。所述导电颗粒至少 部分涂有自组装分子层。任选地，涂层可包含设立在自组装分子之间的分 子导体。弹性体混合物的比电阻是低的，并且由于压缩的影响而基本没有 增加。还发现加入硬脂酸具有与在US 6,875,375中公开的M相似的效果。然而，已知的导电热塑性弹性体混合物涉及显著的问题。即，这样的 混合物经常用于制造密封件。通常，密封件是细长体，其经常形成至少一 个闭环使得它们的截面比它们的长度小。当这样的产品通过注塑制造时， 熔融弹性体混合物被迫在构成模具空腔的窄通道中流动长的距离。换言 之，在模具内部，门和焊线之间的流动距离长，其中弹性体混合物通过该门iW到模具空腔中，焊线即模具空腔内填充模具空腔的材料^m此相遇的点。因此，弹性体混合物在模具被填充的整个过程中经受大的剪切力。 众所周知，弹性体混合物在通道中流动，使得流动的弹性体混合物的流速 在通道表面附近最低，由此处增加，直到接近所述通道截面的中心线。在 这样的流动情况下，包含固体填料的弹性体混合物常遭遇非均化作用，使 得一些实际上属于在通道表面附近流动或已经附着于所述表面的弹性体 混合物部分的颗粒与该部分分离，并与在所述通道内部部分中流动的混合 物一起流动。由于该现象，在门附近的弹性体混合物的导电填料的稠度明 显低于，到模具中的弹性体混合物的导电填料的稠度。这显著增加门附 近的电阻值，这是密封件不能满足为其导电性设定的要求的原因。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供改进的新型导电弹性体混合物以及制造导电 弹性体混合物的方法。根据本专利技术的导电弹性体混合物的特征在于所述混合物还包含聚合 物，所述聚合物包含酸接枝、酸酐接枝或酸共聚的官能团，并且所述聚合 物与苯乙烯弹性体形成IPN (互穿聚合物网络)网络结构。根据本专利技术的方法的特征在于将热塑性苯乙烯弹性体与聚合物相互 混合，所述聚合物包含酸接枝、酸酐接枝或酸共聚的官能团并与苯乙烯弹 性体形成IPN (互穿聚合物网络)网络结构，以及将含金属导电填料混入 所述IPN结构中。本专利技术的构思在于为酸接枝、酸酐接枝或酸共聚物的聚合物在混合 物中形成连续网络结构，导电填料到达网络结构的表面，所述导电填料结 合至所述网络结构。本专利技术的一个优点是当混合物在模具中流动时，所述混合物中的聚 合物和导电颗粒彼此不分开。本专利技术一个实施方案的构思在于混合物优选还包含聚苯醚(PPO)。 优点是PPO改善混合物的耐热性和残余压缩值。本专利技术另一个实施方案的构思在于混合物包含非接枝聚烯烃、聚酰 胺、IW苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯或乙烯/醋酸乙烯酯。优点是进一步改 善混合物的强度和可加工性。附图说明本专利技术的某些实施方案将在附图中描述，其中图1是显示由根据本专利技术的导电弹性体混合物制成的密封件的示意性 的俯视图。具体实施方式根据表l制备混合物<table>table see original document page 7</column></row><table>表l.混合物的按重量份计的组成.弹性体是SEBS(苯乙烯-乙基-丁烯-苯乙烯)弹性体，其以Kraton 6933 ES的商品名出售并且由Kraton Polymers生产。油是Primol 352白油，由 Exxon Mobil生产。抗氧化剂包含Irganox 1010和168材料二者，二者均 由Ciba Ceigy生产。PPO是以Noryl 6370C的商品名出售的材料，其是聚 苯醚和聚苯乙烯的混合物并且由General Electric生产。PP是以HE 125M 的商品名出售的聚丙烯并且由Borealis Polymers生产。PA是以Kopa 136 的商品名出售的聚酰胺6并且由Kolon Engineering Plastics生产。MAH-聚合物是以Polybond 3200的商品名出售的马来酸酐接枝的聚丙烯并且由 Chemtura Corporation生产。首先通过在快速混合器中将弹性体、油和抗氧化剂相互混^f吏得所述 油被吸收并且获得可高度流动的粉末(pulver)来混配混合物。然后，将 其它组分与所述粉末混合，并且该混合物在Berstorf ZE 40双螺杆挤出机 中进行混配。挤出机的螺杆和混合^Hf使得能够获得500...5000 s范围的 剪切速率。聚合物和MAH-聚合物因此在弹性体中形成单独连续的IPN结 构。在混配期间，通过观测熔体强度以及试样的伸长和拉伸强度来研究相 结构的形成。连续的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电弹性体混合物，包含热塑性苯乙烯弹性体和作为导电填料的含金属颗粒，其特征在于：　所述混合物还包含聚合物，所述聚合物包含酸接枝、酸酐接枝或酸共聚的官能团并且与所述苯乙烯弹性体形成ＩＰＮ（互穿聚合物网络）网络结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-3-22 06111520.01.一种导电弹性体混合物，包含热塑性苯乙烯弹性体和作为导电填料的含金属颗粒，其特征在于所述混合物还包含聚合物，所述聚合物包含酸接枝、酸酐接枝或酸共聚的官能团并且与所述苯乙烯弹性体形成IPN(互穿聚合物网络)网络结构。2. 根据权利要求l所述的弹性体混合物，其特征在于所述聚合物包含聚 烯烃。3. 根据权利要求2所述的弹性体混合物，其特征在于所述聚烯烃包含聚 丙烯。4. 根据权利要求1 ~3中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于所述 IPN网络结构包含聚酰胺。5. 根据前述权利要求中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于所述 苯乙烯弹性体包含以下苯乙烯弹性体中的至少一种SEBS、 SEPS、 SBS、 SIS、 SEB。6. 根据前述权利要求中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于所述 混合物包含100份苯乙烯弹性体和10...50份聚合物。7. 根据前述权利要求中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于所述 混合物包含210...300 ^f^矿物油。8. 根据权利要求7所述的弹性体混合物，其特征在于所述矿物油^J旨肪族油，如石蜡油o9. 根据前^利要求中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于所述 混合物还包含聚苯醚(PPO)。10. 根据前述权利要求中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于所述 导电填料是涂敷了镍或银的填料。11. 根据前述权利要求中任意一项所述的弹性体混合物，其特征在于作为 官能团，所述聚合物包含丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰斯托维尔克曼，米科卡尔图宁，莉萨维克斯特伦，
申请(专利权)人：普里米克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]