本發明涉及一種FMVQ/TPU導電復合材料,尤其是涉及一種高電導率、高機械強度的一種FMVQ/TPU導電復合材料。
背景技術:
導電復合材料作為復合導電高分子材料中的一種,是以高分子復合材料為基體添加導電填料制備而成,既保留了基體的彈性,又具有填料的導電性能。由于導電復合材料可以根據使用需求調節材料的力學和電學性能,因而近年來得到迅速發展,廣泛應用于航空、航天、機械、醫學、電子、電器等領域。導電復合材料更是隨著電子行業的發展,廣泛應用于電器開關、電子接點、壓力傳感器、燃燒電線芯材和電磁屏蔽材料等,成為目前高科技產品基礎材料中重要組成部分。
目前,隨著電子工業的快速發展,電磁屏蔽材料需求不斷擴大。據歐洲電子產品市場調查統計,抗電磁干擾材料是電子產品市場中發展最快的一部分,廣泛應用于電子與通訊設備。但是,中國國內還沒有相對成熟的導電復合材料產品,主要應用在抗靜電材料領域,且依然存在電阻偏高,電氣穩定性低和機械性能差等問題。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是提供一種機械性能優良,耐候性好,環保性能好的FMVQ/TPU為基體,在其中通過添加導電填料而制得的FMVQ/TPU導電復合材料。
本發明提供了一種FMVQ/TPU導電復合材料,所要解決的主要問題是進 一步提高FMVQ/TPU的機械強度,改善FMVQ/TPU復合材料與金屬導電粉末、碳纖維的界面相容性,并使材料在具有較好機械性能的前提下,具有良好的導電性能。本發明所述的制備方法采用開煉混合后擠出造粒的方法制備導電復合材料,可以使金屬導電粉末、導電碳纖維在FMVQ/TPU基體中均勻分散,無析出效應,構成空間導電網絡,擁有良好的導電性能。
為實現上述發明目的,本發明采用的技術方案如下:一種FMVQ/TPU導電復合材料,在FMVQ/TPU基體中添加導電粉體、交聯劑、分散劑制成,其特征在于所述FMVQ/TPU基體15~26份,導電填料73~81份,交聯劑0.5~1.2份,分散劑0.5~2份。
本發明的一種FMVQ/TPU導電復合材料,其中,FMVQ/TPU包括:氟硅橡膠和聚醚型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯彈性體中的任意一種或兩種的混合物。
進一步FMVP:TPU質量比為3~4:1。
本發明的一種FMVQ/TPU導電復合材料,其中,交聯劑包括:異氰酸酯、有機過氧化物、脂肪族偶氮化合物中的任意一種化合物。
本發明的一種,其中分散劑包括:乙烯基雙硬脂酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鋇、硬脂酸銅中的任意一種化合物。
本發明的一種FMVQ/TPU導電復合材料,其中,導電填料包括:碳纖維、純銀粒子、鍍銀銅粒子、鍍銀鎳粒子中的任意兩種或多種的混合物。
進一步,碳纖維由3mm、6mm、9mm三種不同長度的碳纖維中的任意一種;
進一步,導電粉體的粒徑范圍為0.3~12μm;
進一步,導電粉體:導電碳纖維質量比為175~200:1。
一種FMVQ/TPU導電復合材料的制備方法,包括以下步驟:
1)將氟硅橡膠與聚氨酯彈性體在雙輥密煉機上混煉15~25min,溫度為100~125℃;
2)將交聯劑、導電填料、分散劑加入雙輥密煉機中繼續混煉10~30min,溫度為100~125℃;
3)將步驟2中經混煉得到的復合材料,通過單螺桿擠出機擠出造粒,即得到所述的一種FMVQ/TPU導電復合材料。
與現有技術相比,本發明的配方設計中采用導電粉體和導電纖維的復合添加法,以達到更大的機械性能和更好的導電性能。
由于采用了上述技術方案,與現有技術相比,本發明的增益效果為:
1.本發明使用FMVQ/TPU基體取代傳統的乙烯基硅橡膠,并在復合材料體系上加入交聯劑,大大提高材料強度;
2.本發明向基體中同時加入具有導電性能的導電粉體及碳纖維,構成空間網絡結構,使復合材料的導電性能大大提高;
3.本發明所制得的FMVQ/TPU導電復合材料同時具有較高的導電性能及機械性能,其電導率達到0.0006~0.0008Ω·cm拉伸強度3~6Mpa。
具體實施方式
以下結合實例對本發明進行詳細描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。
實施例1~6
(1)準備原料
a FMVQ/TPU復合材料
其中:a1 FMVQ
a2 TPU
b異氰酸酯
c分散劑
其中:c1乙烯基雙硬脂酰胺;
c2聚乙二醇;
c3硬脂酸鋇
d導電填料
其中:d1純銀粒子;
d2鍍銀銅粒子;
d3鍍銀鎳粒子;
d4導電碳纖維(平均長度3mm);
d5導電碳纖維(平均長度6mm);
(2)將上述各組分按比例(具體組分及其比例見表1)在密煉機上進行混合再通過單螺桿擠出機擠出造粒,即得到所述的FMVQ/TPU導電復合材料。
表1是實施例1~6FMVQ/TPU導電復合材料組成:
為驗證本發明的產品性能,做以下測試:
(一)電阻率測試
將實施例1~6制得的FMVQ/TPU導電復合材料,通過在150℃模壓15分鐘制得厚2mm,30mm×10mm的矩形片,測得電阻后,并計算出其電阻率,結果如表2所示,制得的FMVQ/TPU導電復合材料具有良好的導電性。
(二)拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度測試
將實施1~6制得的FMVQ/TPU導電復合材料按GB/T 528-1998和GB/T 529-1999測試其拉伸強度,斷裂伸長率及撕裂強度,結果(見表2),表明本發明具有良好的力學性能。
表2是本發明FMVQ/TPU導電復合材料測試試驗結果
以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。