СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ И ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПЛАСТМАСС Советский патент 1970 года по МПК B29C71/04 

Изобретение относится к способу повышения электропроводности изделий из термореактивных и термопластичных пластмасс, содержащих токопроводящий наполнитель.

Известен способ повышения электропроводности полимерных материалов, по которому в материалы вводят токопроводящие наполнители, а затем иомеш,ают их (когда связуюш,ее еще находится в пеотверждеппом или пластичном состоянии), в магнитное поле. Это вызывает ориентацию паполпителя, создание цепочечных структур и тем самым повышает электропроводность.

Однако такой способ повышения электропроводности зависит от технологии изготовления конкретного материала.

Было обнаружено, что электропроводность (величина, обратная удельному объемному сопротивлению) готовых полимерных материалов, содержащих токонроводящий наполнитель (порошкообразные металлы, графит и другие), можно в значительной степени повысить, если подвергнуть готовый материал действию переменного высокочастотного электрического поля высокого напряжения. Это поле создается с помощью, нанример, аппарата ДАрсонваля, образующего искровые разряды импульсного тока высокого напряжения.

обоснования. Однако оно, по-видимому, связано с улучшением электрического контакта между частицами токопроводящего наполнителя и увеличением количества токопроводящих цепочечных структур внутри материала. Это явление имеет необратимый характер, и достигнутое в результате такого рода обработки повыщение электропроводности сохраняется после ее прекращения. Необратимость

полученного эффекта подтверждается данными по результатам старения образцов отверждепной эпоксидной смолы, наполненной карбонильным никелем или медным порошком в количестве порядка 40 вес. %. После испытаПИЯ в течение одного года заметного изменения в достигнутом уровне электропроводности не наблюдается.

Описываемый в данном изобретении технический эффект может бь1ть достигнут при необходимой концентрации токопроводящего наполнителя. Оптимальным содержанием наполнителя следует считать концентрацию его около 35-40 вес. %. При малой концентрации электропроводность не повышается даже при длительной (5-8 мин.) обработке. У высоконаполненных образцов, содержащих 100 и более вес. % наполнителя, с малым удельным сопротивлением (порядка 1 ом. см и меньше) при обработке наблюдается лишь незначительное (5-10%) повышение электропроводности, имеющее также необратимый характер.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Для генерирования импульсного токаиспользуют аппарат ДАрсонваля. При этом напряжение составляет 100000 в, сила тока порядка 50 ма, а частота порядка 10 гц.

Берут образец наполненного материала, полностью изготовленный по обычной технологии, или готовое изделие из него. В течение нескольких секунд (1-20) в зависимости от размеров образца и скорости обработки в любом направлении вдоль него проводят, например, вакуум-электродом или металлической

кисточкой, «облучая его таким образом. Вакуум-электрод может быть плотно прижат к поверхности полимера, а также может находиться от него на расстоянии в несколько миллиметров, так чтобы между электродом и поверхностью образца проходили искровые разряды.

В табл. 1 показано влияние искровой обработки на различные материалы, наполненные металлическими порощками или графитом; в табл. 2 - влияние продолжительности искровой обработки на электрическое сопротивление полимеров, наполненных порошками металлов или графитом.

Таблица 1