世界導電塑料工業(yè)化進展

世界導電塑料工業(yè)化進展第一頁，共83頁。0.引言

1.新型導電添加劑的開發(fā)與應用

2.新的導電性工程塑料牌號不斷

涌現

3.本征導電與離子導電塑料合金

技術快速被市場接受

4.母料技術使高性能導電塑料制

品生產更便捷

5.結語第二頁，共83頁。0.引言塑料生產與使用中易產生靜電靜電會引起各種危害第三頁，共83頁。第四頁，共83頁。第五頁，共83頁。第六頁，共83頁。新的“環(huán)境污染”

——電磁波干擾（EMI）

——射頻干擾(RFI）

第七頁，共83頁。第八頁，共83頁。第九頁，共83頁。第十頁，共83頁。2004/108/ECElectromagneticcompatibility2006/95/ECLowvoltageequipment2004/22/EECMeasuringinstruments第十一頁，共83頁。華為3ComQuidwayAR18-2x系列以太網路由器第十二頁，共83頁。高壓電力電纜屏蔽層第十三頁，共83頁。第十四頁，共83頁。自限溫加熱電纜第十五頁，共83頁。可恢復保險絲第十六頁，共83頁。導電陽極材料第十七頁，共83頁。GlobalForecastoftheElectroactivePolymerMarket,through2011

(MillionLbs)BCCResearchGroupProductType200520062011AAGR%

2006-2011ConductivePlastics152.00168.00235.006.9ICPs2.062.555.2815.7LowDielectricPolymers<.01<.01.03---Total154.07170.56240.317.1第十八頁，共83頁。第十九頁，共83頁。第二十頁，共83頁。1.新型導電添加劑的開發(fā)與應用1.1本征導電聚合物包覆炭黑通常導電炭黑的滲濾現象第二十一頁，共83頁。Eeonomer——ICP包覆碳黑

(芬蘭EEONYXCORPORATION)第二十二頁，共83頁。Eeonomer的特點：有較高的熱氧化穩(wěn)定性（～360℃）改善與聚合物的相容性，熔融流動性與力學性能得到提高，制品也不易發(fā)生起皮現象。可方便地控制所期望的電阻率并有良好的電阻率重現性。

——Eeonomer本身的性能，可以通過合成過程實現多種多樣的變化（如所包覆的導電聚合物的量與品種、酸度與締合的攙雜劑離子、碳黑的品種甚至換用其它載體等），調整其導電性及滲濾區(qū)電阻率跨度范圍。第二十三頁，共83頁。典型的Eeonomer牌號EeonomerR700系列EeonomerR800系列USP7,223,475USP6,132,645

第二十四頁，共83頁。1.2碳納米管結構第二十五頁，共83頁。超長徑比易形成導電網絡第二十六頁，共83頁。很低的滲濾閾值第二十七頁，共83頁。用于塑料制品的特點低的添加量；較好的加工性、制品表面光潔度；減輕脫皮現象；減小成型收縮與變形；保持較好的力學性能與塑料的原有性能等。第二十八頁，共83頁。工業(yè)化情況HyperionCatalysisInternational

FIBRIL?系列Nanocyl

Nanocyl?7000系列Bayer

Baytubes-C150P系列Arkema

Graphistrength?C100系列第二十九頁，共83頁。CNT導電塑料著名制造商PremixThermoplasticsPolyOneCorp.,GEPlastics’LNPEngineeringMaterialsRTPCompany第三十頁，共83頁。RTP的CNT導電工程塑料

第三十一頁，共83頁。1.3鈦酸鉀晶須（PotassiumTitaneteWhisker）TISMO

(1)高模量；（2）高耐熱；（3）高耐磨；（4）低線脹系數第三十二頁，共83頁。導電鈦酸鉀晶須的有關技術參數第三十三頁，共83頁。導電鈦酸鉀晶須的特點HomogeneousconductivityConductivityoverawiderangeandeasytocontrolStableconductivity

ExcellentdispersabilityColorabilityforthewhiteandtransparenttypes第三十四頁，共83頁。1.4氧化鋅晶須（TetrapodshapeZincOxideWhiskers)(SingleCrystal)

第三十五頁，共83頁。characteristicsLow-shrinkageandhigh-fluidityofthismaterialenablessuperiorprecisionmoldingHoldsstableandhigh-levelanti-staticcapacityandconductivityHighdimensionalstabilityandaccuracyisprovidedbytheanisotropy-dampingeffectofmoldings第三十六頁，共83頁。1.5納米石墨

石墨的層片結構第三十七頁，共83頁。聚合物/納米石墨復合材料第三十八頁，共83頁。聚合物/納米石墨復合材料的導電性第三十九頁，共83頁。nanoGraphiteLawrenceT.Drzal教授（美國密歇根州立大學MSU）低成本生產納米石墨微片（nanoGraphite）＜<$5/lb開發(fā)了在塑料中分散納米石墨微片的技術

nanoGraphite的厚度大約為5－10納米添加2%就能達到2－5%納米蒙脫土的效果同時具有導電性、導熱性等功能特性專利USP20060231792第四十頁，共83頁。2.新的導電性工程塑料牌號不斷涌現

2.1滿足歐盟CE指令與新的電磁兼容指令RTP公司第四十一頁，共83頁。第四十二頁，共83頁。Cabot公司

CabelecXS4865PP遵循了歐盟ATEX95andATEX137指令高的抗沖擊性能230°C/5kgMFR10.2g/10min

第四十三頁，共83頁。LNP——FaradexDS-1003FRHi第四十四頁，共83頁。FaradexDS-1003FRHi典型應用第四十五頁，共83頁。2.2特殊功能與用途的導電塑料品種TechmerLehvossCompounds（TLC）Electrafil?

第四十六頁，共83頁。第四十七頁，共83頁。PremixThermoplastics,Inc.新牌號Pre-Elec12-031———10%碳纖維增強共聚甲醛第四十八頁，共83頁。第四十九頁，共83頁。GE塑料

導電性PPO/PA

——可直接靜電噴涂牌號：NorylGTX674PC特點：能耐現今粉末涂裝工藝中的固化溫度涂裝前不需要靜電底漆

涂裝前不需金屬制件那樣的化學除油可以與金屬件一同涂裝，以減少成本并避免色差

RTP公司——可噴涂塑料從100系列到4300系列

第五十頁，共83頁。GE'sconductiveNorylGTX

第五十一頁，共83頁。Arkema——PA11&PA12

ConductiveGradesPhysicalPropertiesRilsan?PA11Rilsan?PA12ExampleGrades

M-BESNBlkP212CTLAESNBlkP212CTLMeltingPoint,°C

185-187176-178SpecificGravity

1.13

1.14TensileStrengthatBreak,MPa

3739TensileElongationatBreak,%

180-190180-190FlexuralModulus,Mpa

575740Hardness,ShoreD

6471Charpympact,kJ/m2,Notched

23°C-30°C

448457第五十二頁，共83頁。第五十三頁，共83頁。塑料燃料電池雙極板ZBTGmbH——實現大規(guī)?；a第五十四頁，共83頁。第五十五頁，共83頁。CheilIndusrtiesInc.PPS+graphite

WO2007/078106A1[P]，2007

Bac2

ElectroPhen+導電填料

ElectroPhen本身是一種在室溫下能夠固化的熱固性導電聚合物雙極板材料的電導率達到500S/cm

第五十六頁，共83頁。3.本征導電與離子導電型塑料合金快速被市場接受

3.1本征導電型塑料合金本征型導電高分子(ＩＣＰ)——由具有共軛π鍵的聚合物經化學和電化學“摻雜”后形成

第五十七頁，共83頁。第五十八頁，共83頁。第五十九頁，共83頁。國際上生產ICP的主導廠商PanipolOrmeconBayerMaterialScience吉林正基科技有限公司

ICP熔體加工(ICP塑料合金)Panipol具有領先地位GE‘sLNPNoveonRTPPremix

其中RTP與Premix都是Panipol的合作伙伴

第六十頁，共83頁。Panipol?導電聚苯胺

可與多種普通樹脂進行共混改性，如PE、PP、PS、軟PVC、PMMA與熱塑性彈性體SEBS等Panipol?CX系列導電聚苯胺塑料合金分3個級別：注塑級CXH、吹膜級CXM、擠出級CXLRTP公司開發(fā)了ICP100PP、ICP100HIPP、ICP400HIPS、ICP700HDPE、ICP700ALDPE等系列第六十一頁，共83頁。

Panipol?塑料合金的特點易形成三維導電網絡，類似互貫網絡結構第六十二頁，共83頁。導電性在大范圍內可調，重現性好第六十三頁，共83頁。第六十四頁，共83頁。第六十五頁，共83頁。易加工成型可著色性及可制成透明材料第六十六頁，共83頁。3.2離子導電型（本征耗散型）塑料合金通常以嵌段聚醚酰胺或嵌段聚醚酯為主要聚合物組分(polyelectrolyte)

IDP（inherentlydissipativepolymer)主要廠商IonphasEArkemaNoveonRTP

第六十七頁，共83頁。IonPhase?IPE?

(IonomerPoIyEIectrolyte)

離子沿聚合物鏈傳導的三維互貫網絡結構（IPN）具有永久抗靜電性，且不隨環(huán)境濕度而變化力學性能好透明度和可著色性好對包裝的產品無污染可以和常用塑料共混

第六十八頁，共83頁。IonPhasE?IPE?

適合共混的材料:

—PE,PP,PO’s

—PS,HIPS,ABS,ABS-PC,ASA,PMMA,PA

—PET-G,APET

—TPE,TPE-E,TPU

—SBS,SEBSIonPhasE?IPE?

適合常規(guī)工藝

—吹擠和薄膜鑄擠成型—

注塑

—薄片擠壓成型—

管道，線纜擠壓成型

—吹塑

—纖維第六十九頁，共83頁。第七十頁，共83頁。Arkema嵌段聚醚酰胺Pebax?MH1657

Pebax?MV1074用于對表面電阻率要求為109－1012ΩRTPPermaStat?

涉及系列RTP200A、RTP2500、RTP1800、RTP600涉及樹脂品種包括PMMA、ABS、PC、PC/ABS、POM、PA等第七十一頁，共83頁。第七十二頁，共83頁。4.母料技術使高性能導電塑料制品生產更便捷4.1不銹鋼纖維母粒

北京納盛通新材料科技有限公司3NInternational,Inc.3N?EMI-ShieldTM

不銹鋼纖維＋聚酯適用ABS、EVA、NYLON、PC、PA、PBT、PET、PPS、PPO等第七十三頁，共83頁。4.2碳納米管母粒ZyvexPerformanceMaterialsBusinesslineNanoSolve?(Kentera?technology)—Superiordispersionofcarbonnanomaterials—Solventandsolvent-freemixturesavailable—Largescale