一種導(dǎo)電poe及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電POE及其制備方法，所述導(dǎo)電POE按各組分占的重量百分比主要由如下原料制備得到：50-70％POE、5-10％LLDPE、15-35％導(dǎo)電炭黑、2-5％白油、2-5％表面活性劑、0.5-2％潤(rùn)滑劑和0.3-0.5％抗氧劑。本發(fā)明通過(guò)對(duì)原料導(dǎo)電炭黑進(jìn)行預(yù)處理，而后將處理好的導(dǎo)電炭黑與POE混合，然后密煉成型，擠出造粒，制成導(dǎo)電POE，該導(dǎo)電POE具有≤80Ω的低電阻值以及優(yōu)良的力學(xué)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種導(dǎo)電WE及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于導(dǎo)電材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種導(dǎo)電POE及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，對(duì)于高導(dǎo)電高分子材料的研究非?；钴S，其可用作綜合貫通地線(xiàn)的環(huán)保 型導(dǎo)電高分子護(hù)套料及其它接地電纜的金屬防腐材料、導(dǎo)電塑料纜性陽(yáng)極電線(xiàn)的導(dǎo)電塑料 包覆層等材料，對(duì)于該種高導(dǎo)電高分子材料要求其電阻較小，具有極好的導(dǎo)電性和良好的 環(huán)保性和防腐性，還需要有優(yōu)良的機(jī)械力學(xué)性能及加工性能。
[0003] POE是一種聚帰姪類(lèi)彈性體，可用作熱塑性彈性體，又可用作塑料的抗沖擊改性劑 及增初劑，廣泛用于汽車(chē)專(zhuān)用料的改性增初、電線(xiàn)電纜工業(yè)、醫(yī)療械、家用電器W及包裝薄 膜等眾多領(lǐng)域。目前大量研究致力于將POE應(yīng)用于導(dǎo)電材料，期望得到導(dǎo)電性能與力學(xué)性 能良好的導(dǎo)電材料，W更好地應(yīng)用于電線(xiàn)電纜、電器元件、電極材料W及傳感器等領(lǐng)域。
[0004] CN101696289A公開(kāi)了環(huán)保型高導(dǎo)電塑料護(hù)套料及其制備方法，該高導(dǎo)電塑料護(hù) 套料包括基料POE巧180)、POE巧750)、熱塑性橡膠SEBS (YH-403)、超導(dǎo)電炭黑、分散劑、硬 脂酸鋒化-St、石蠟、流變劑、抗氧劑和POE值F0540)，按重量份配比混合，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī) 塑化擠出，單螺桿擠出機(jī)造粒制成，其中基料各種成分重量份配比為；POE巧180) 34-39份、 POE巧750) 9-15份、熱塑性橡膠SEBS (YH-403) 8-15份、超導(dǎo)電炭黑25-30份、分散劑2-5 份、硬脂酸鋒化-St 0. 1-0. 5份、石蠟1-5份、流變劑0.2-0. 8份、抗氧劑0. 1-0. 5份和 POE值F0540) 1. 5-4. 5份。此發(fā)明WH種牌號(hào)POE為原料，熱塑性橡膠為改性劑，添加25-30 份超導(dǎo)電炭黑及分散劑、潤(rùn)滑劑、流變劑等其它助劑，制成的高導(dǎo)電塑料護(hù)套料有較好的導(dǎo) 電性能和拉伸性能，其不足之處在于：制造工藝復(fù)雜，批次間產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，也不易大 批量生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于采用一種較簡(jiǎn)單的制備方法來(lái)提供一種具有低電阻W及優(yōu)良 的力學(xué)性能的導(dǎo)電P0E。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電P0E，按各組分占的重量百分比主要由如下原料制 備得到：
[0008] POE 50-70% LLDPE 5-10% 導(dǎo)電炭黑 15-35% 白油 2-5% 表面活性劑 2-5% 消滑劑 0.5-2〇/〇 抗氧劑 0.3-0.5%
[0009] 其中，所述各組分重量百分比之和為100%。
[0010] 本發(fā)明所述POE是在茂金屬催化劑催化下己帰和辛帰原位聚合形成的熱塑性彈 性體，其特點(diǎn)是：（1)辛帰的柔軟鏈卷曲結(jié)構(gòu)和結(jié)晶的己帰鏈作為物理交聯(lián)點(diǎn)，使它既有優(yōu) 異的初性又有良好的加工性。（2)POE分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有不飽和雙鍵，具有優(yōu)良的耐老化性能。 (3)P0E分子量分布窄，具有較好的流動(dòng)性，與聚帰姪相容性好。（4)良好的流動(dòng)性可改善填 料的分散效果，同時(shí)也可提高制品的烙接痕強(qiáng)度。
[0011] 本發(fā)明可W根據(jù)產(chǎn)品硬度的要求選取適宜的POE作為基材。優(yōu)選地，所述POE為 美國(guó)杜邦1450、美國(guó)杜邦8100、美國(guó)杜邦8200、美國(guó)杜邦8999、埃克森美孚0203、埃克森美 孚0210、埃克森美孚3000、埃克森美孚6202、?？松梨?102、陶氏8100、陶氏8003、陶氏 7370、陶氏1450、日本H井化學(xué)DF710、日本H井化學(xué)DF740、日本H井化學(xué)DF810和日本H 井化學(xué)DF910中的一種或至少兩種的混合物。
[0012] 在本發(fā)明所述導(dǎo)電POE中POE所占的重量百分比為50-70 %，例如50 %、52%、 54%'55%'57%'59%'60%'62%'64%'65%'66%'67%'68%'69%或 70%。
[0013] 本發(fā)明所述LLDPE為線(xiàn)性低密度聚己帰，優(yōu)選優(yōu)選烙體流動(dòng)指數(shù)小于2或薄膜級(jí) LLD陽(yáng)，優(yōu)選地，所述LLD陽(yáng)為日本H井2020L、日本H井3021F、日本H井3520F、日本H菱 3100H、日本H菱F30H、美國(guó)陶氏1220和美國(guó)陶氏1221中的一種或至少兩種的混合物。
[0014] LLD陽(yáng)在本發(fā)明中的作用為調(diào)節(jié)POE的軟硬度，如果產(chǎn)品硬度過(guò)高，則降低LLD陽(yáng) 的用量，反之則提高LLDPE的用量。在本發(fā)明中為了使得所述導(dǎo)電POE具有較好的硬度將 LLD陽(yáng)的重量百分比含量控制在5-10%，例如5%、5. 4%、5. 8%、6%、6. 2%、6. 5%、6. 8%、 7%、7. 2%、7. 5%、7. 8%、8%、8. 2%、8. 4%、8. 6%、8. 8%、9%、9. 2%、9. 4%、9. 6%、9. 8% 或 10%。
[0015] 本發(fā)明所述導(dǎo)電炭黑優(yōu)選高結(jié)構(gòu)特導(dǎo)電炭黑，優(yōu)選地，所述導(dǎo)電炭黑為卡博特 導(dǎo)電炭黑BP2000、卡博特導(dǎo)電炭黑Vx^2R、卡博特導(dǎo)電炭黑Vx^2、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑 Printex XE2-B、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑HIBLACK 420B、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑Printex 16、 贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑Printex L、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑化black 40B2、科琴EC-300J、科琴 EC-600JD、捷克B型超導(dǎo)電炭黑和美國(guó)哥倫比亞Comluctex 705抓Itra和美國(guó)哥倫比亞導(dǎo) 電炭黑7067中的一種或至少兩種的混合物。
[0016] 在本發(fā)明所述導(dǎo)電POE中導(dǎo)電炭黑所占的重量百分比為15-35%，例如15%、 16%'18%'20%'22%'24%'26%'27%'28%'29%'30%'31%'32%'33%'34%或 35%。
[0017] 本發(fā)明所述白油為工業(yè)用白油，優(yōu)選15號(hào)或15號(hào)W上的工業(yè)用白油，且在本發(fā) 明所述導(dǎo)電POE中白油所占的重量百分比為2-5%，例如2%、2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%、 3%、3. 3%'3. 5%'3. 7%'3. 9%'4%'4. 2%'4. 4%'4. 6%'4. 8%或 5%。
[0018] 本發(fā)明所述表面活性劑（分散劑）為多功能偶聯(lián)分散劑或兩種W上分散劑的復(fù) 合物，優(yōu)選己撐雙硬脂醜胺（EB巧與娃焼偶聯(lián)劑或鉛酸醋偶聯(lián)劑的復(fù)合物。在本發(fā)明所述 導(dǎo)電POE中表面活性劑所占的重量百分比為2-5%，例如2%、2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%、 3%、3. 3%'3. 5%'3. 7%'3. 9%'4%'4. 2%'4. 4%'4. 6%'4. 8%或 5%。
[0019] 本發(fā)明所述潤(rùn)滑劑為聚己帰蠟、硬脂酸鋒、硬脂酸鎮(zhèn)、硬脂酸巧和硬脂酸頓中的一 種或至少兩種的混合物。聚己帰（P巧蠟可為科萊恩蠟粉陽(yáng)520、化neywell 6A蠟、沙索蠟和 蒙旦E蠟中的一種或至少兩種的混合物。在本發(fā)明所述導(dǎo)電POE中潤(rùn)滑劑的所占重量百分 比為 0. 5-2%，例如 0. 6%、0. 8%、1. 0%、1. 2%、1. 4%、1. 5%、1. 6%、1. 7%、1. 8%、1. 9% 或2%。
[0020] 本發(fā)明所述抗氧劑為己斯夫抗氧劑168和/或己斯夫抗氧劑1010。在本發(fā)明所 述導(dǎo)電POE中抗氧劑所占的重量百分比為0. 3-0. 5%，例如0. 3%、0. 32%、0. 35%、0. 38%、 0. 4%、0. 42%、0. 44%、0. 46%、0. 48%或 0. 5%。
[0021] 另一方面，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電POE的制備方法，包括W下步驟：
[002引 （1)導(dǎo)電炭黑預(yù)處理；將導(dǎo)電炭黑放入高混機(jī)中，在3(K)r/min預(yù)熱lOmin，去除水 份，然后按配方量加入白油、表面活性劑、潤(rùn)滑劑與抗氧劑，高速1500r/min處理15-25min ;
[0023] (2)導(dǎo)電POE的制備：將處理好的導(dǎo)電炭黑按配方量與POE W及LLD陽(yáng)混合，然后 密煉成型，擠出造粒，制成成品。
[0024] 本發(fā)明具有W下有益效果；本發(fā)明通過(guò)將導(dǎo)電炭黑進(jìn)行預(yù)處理，而后將處理好的 導(dǎo)電炭黑與POE W及LLDPE混合，然后密煉成型，擠出造粒，制備得到含有重量百分比為 50-70% P0E、5-10% LLD陽(yáng)、15-35%導(dǎo)電炭黑、2-5%白油、2-5%表面活性劑、0. 5-2%潤(rùn)滑 劑和0. 3-0. 5 %抗氧劑的導(dǎo)電P0E，制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，并且得到的導(dǎo)電POE具有《80 Q 的電阻值，并且拉伸強(qiáng)度在9MPa W上，斷裂伸長(zhǎng)率> 500%，烙指為30-40g/10min，密度在 1.09-1. 12g/cm3,且硬度為70A W上，說(shuō)明該導(dǎo)電POE產(chǎn)品在拉伸強(qiáng)度、硬度、初性、耐老化 穩(wěn)定性等方面都具有比較優(yōu)良的性能。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 在本實(shí)施例中為了制備導(dǎo)電P0E，采用按各組分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0028] POE 50% LLDPE 10% 導(dǎo)電炭黑 35%
[0029] 白油 2% 表面活性劑 2% 澗滑荊 0.5% 抗氧劑 0.5%
[0030] 選定上述組分配方后，再通過(guò)W下步驟來(lái)制備導(dǎo)電POE ;(1)導(dǎo)電炭黑預(yù)處理：將 導(dǎo)電炭黑放入高混機(jī)中，在3(K)r/min預(yù)熱lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性劑、潤(rùn)滑劑與抗氧劑，高速1500r/min處理15-25min ; (2)導(dǎo)電POE的制備；按上述 配方將處理好的導(dǎo)電炭黑與POE W及LLD陽(yáng)進(jìn)行混合，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再采用單 螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)造粒，制成導(dǎo)電POE成品。
[00引]實(shí)施例2
[0032] 在本實(shí)施例中為了制備導(dǎo)電POE，采用按各組分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0033] POE 抓 ％ LLDPE 8% 導(dǎo)電炭黑 25% 白油 3% 表面活性劑 2% 潤(rùn)滑劑 1.6% 抗氧劑 0.4%
[0034] 選定上述組分配方后，再通過(guò)W下步驟來(lái)制備導(dǎo)電POE ;(1)導(dǎo)電炭黑預(yù)處理：將 導(dǎo)電炭黑放入高混機(jī)中，在3(K)r/min預(yù)熱lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性劑、潤(rùn)滑劑與抗氧劑，高速1500r/min處理15-25min ; (2)導(dǎo)電POE的制備；按上述 配方將處理好的導(dǎo)電炭黑與POE W及LLD陽(yáng)進(jìn)行混合，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再采用單 螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)造粒，制成導(dǎo)電POE成品。
[00對(duì) 實(shí)施例3
[0036] 在本實(shí)施例中為了制備導(dǎo)電POE,采用按各組分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0037] POE 65.7% LLDPE 5% 導(dǎo)電炭黑 20% 白油 2% 表面活性劑 5% 潤(rùn)滑劑 2% 抗氧劑 0.3%
[0038] 選定上述組分配方后，再通過(guò)W下步驟來(lái)制備導(dǎo)電POE ;(1)導(dǎo)電炭黑預(yù)處理：將 導(dǎo)電炭黑放入高混機(jī)中，在3(K)r/min預(yù)熱lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性劑、潤(rùn)滑劑與抗氧劑，高速1500r/min處理15-25min ; (2)導(dǎo)電POE的制備；按上述 配方將處理好的導(dǎo)電炭黑與POE W及LLD陽(yáng)進(jìn)行混合，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再采用單 螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)造粒，制成導(dǎo)電POE成品。
[00測(cè) 實(shí)施例4
[0040] 在本實(shí)施例中為了制備導(dǎo)電P0E，采用按各組分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0041] POE 70%
[0042] LLDPE 6% 導(dǎo)電炭黑 15% 白油 W 表面活性劑 3% 潤(rùn)滑劑 0.5% 抗氧劑 0.5%
[0043] 選定上述組分配方后，再通過(guò)W下步驟來(lái)制備導(dǎo)電POE ;(1)導(dǎo)電炭黑預(yù)處理：將 導(dǎo)電炭黑放入高混機(jī)中，在3(K)r/min預(yù)熱lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性劑、潤(rùn)滑劑與抗氧劑，高速1500r/min處理15-25min ; (2)導(dǎo)電POE的制備；按上述 配方將處理好的導(dǎo)電炭黑與POE W及LLD陽(yáng)進(jìn)行混合，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再采用單 螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)造粒，制成導(dǎo)電POE成品。
[0044] 根據(jù)表1中所示的國(guó)標(biāo)法在所示的實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件下測(cè)定實(shí)施例1-4所得導(dǎo)電POE 成品的電阻值并對(duì)其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、烙指、密度W及硬度等力學(xué)性能參數(shù)分別進(jìn)行 測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0045] 表1實(shí)施例1-4的測(cè)定結(jié)果
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種導(dǎo)電POE，其特征在于，所述導(dǎo)電POE按各組分占的重量百分比主要由如下原料 制備得到：
其中，所述各組分重量百分比之和為100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述POE為乙烯和辛烯原位聚合形成 的熱塑性彈性體； 優(yōu)選地，所述POE為美國(guó)杜邦1450、美國(guó)杜邦8100、美國(guó)杜邦8200、美國(guó)杜邦8999、埃 克森美孚0203、?？松梨?210、?？松梨?000、?？松梨?202、埃克森美孚6102、陶 氏8100、陶氏8003、陶氏7370、陶氏1450、日本三井化學(xué)DF710、日本三井化學(xué)DF740、日本 三井化學(xué)DF810和日本三井化學(xué)DF910中的一種或至少兩種的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述LLDPE為線(xiàn)性低密度聚乙烯，優(yōu) 選熔體流動(dòng)指數(shù)小于2或薄膜級(jí)LLDPE ; 優(yōu)選地，所述LLDPE為日本三井2020L、日本三井3021F、日本三井3520F、日本三菱 3100H、日本三菱F30H、美國(guó)陶氏1220和美國(guó)陶氏1221中的一種或至少兩種的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述導(dǎo)電炭黑為高結(jié)構(gòu)特導(dǎo)電炭黑； 優(yōu)選地，所述導(dǎo)電炭黑為卡博特導(dǎo)電炭黑BP2000、卡博特導(dǎo)電炭黑Vxc72R、卡博特導(dǎo) 電炭黑Vxc72、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑Printex XE2-B、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑HIBLACK420B、 贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑Printex L6、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭黑Printex L、贏創(chuàng)德固賽導(dǎo)電炭 黑Hiblack40B2、科琴EC-300J、科琴EC-600JD、捷克B型超導(dǎo)電炭黑和美國(guó)哥倫比亞 Conductex7055Ultra和美國(guó)哥倫比亞導(dǎo)電炭黑7067中的一種或至少兩種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述白油為工業(yè)用白油，優(yōu)選15號(hào)或 15號(hào)以上的工業(yè)用白油。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述表面活性劑為多功能偶聯(lián)分散 劑或兩種以上分散劑的復(fù)合物，優(yōu)選乙撐雙硬脂酰胺與硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑的復(fù)合 物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、 硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣和硬脂酸鋇中的一種或至少兩種的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述聚乙烯蠟為科萊恩蠟粉PE520、 Honeywel 16A蠟、沙索蠟和蒙旦E蠟中的一種或至少兩種的混合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電P0E，其特征在于，所述抗氧劑為巴斯夫抗氧 齊[J 168和/或巴斯夫抗氧劑1010。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電POE的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 導(dǎo)電炭黑預(yù)處理：將導(dǎo)電炭黑放入高混機(jī)中，在300r/min預(yù)熱IOmin,去除水份,然 后按配方量加入白油、表面活性劑、潤(rùn)滑劑與抗氧劑，高速1500r/min處理15-25min ; (2) 導(dǎo)電POE的制備：將處理好的炭黑按配方量與POE以及LLDPE混合，然后密煉成型， 擠出造粒，制成成品。
【文檔編號(hào)】C08K9/04GK104356495SQ201410566889
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】王玉庭, 鄒全亮 申請(qǐng)人:東莞市德誠(chéng)塑化科技有限公司