[发明专利]一种抗静电聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域和加工技术领域，涉及一种聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种热塑性塑料，比重轻，成品表面硬度大，弹性高，耐热性、化学稳定性、绝缘性良好，被广泛应用于生产、生活的诸多领域。然而其体积电阻率在10¹⁶～10²⁰Ω·cm的范围，在使用过程中容易产生静电危害，从而限制了其在电子、石油化工、医疗等领域的应用。

PP中空板是以聚丙烯为主要原料，经挤出机熔融挤压成型得到的一种薄板。PP中空板因具有无毒、无味、防潮、耐腐蚀、重量轻、强度高、环保等特点，在各个行业都获得广泛的应用。但是PP中空板不抗静电，极大的限制了其在电子电器产品包装中的应用。

目前赋予聚丙烯材料抗静电性能的方法主要有两种：

一是在聚丙烯表面涂覆抗静电剂，该方法的缺点是材料表面的抗静电剂容易脱落，抗静电周期短；

二是采用共混法，将聚丙烯与抗静电剂熔融共混，这样得到的聚丙烯复合材料既具有抗静电性能，有具有良好的力学性能。共混法得到的改性材料主要是利用抗静电剂在材料表面吸附水分，降低表面电阻率来达到抗静电的目的。普通的低分子量抗静电剂耐久性差，不耐擦洗，对环境湿度的依赖性大。高分子永久型抗静电剂抗静电效果持久，无诱导期，不受擦拭和洗涤等条件影响，但是价格较高。

碳纤维具有良好的导电性、耐腐蚀性等性能，是良好的抗静电添加剂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种具有优良的抗静电性能的聚丙烯材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚丙烯材料，该原料包括以下组分及其重量份数：

聚丙烯：78～90份，

碳纤维：8～15份，

相容剂：1～8份，

抗氧剂：0.2～0.4份。

所述的聚丙烯为流动性不同的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或几种的混合物，在230℃×2.16kg的条件下，其熔体流动速率为1～100g/10min。

所述的碳纤维是连续性碳纤维或者短纤维。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂。

所述的主抗氧剂可以选用受阻酚或硫酯类抗氧剂中的一种或者几种，优选抗氧剂1010，化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，以及抗氧剂1076，化学名称：β-(4’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯。

所述的辅抗氧剂选自亚磷酸盐或酯类抗氧剂中的一种或者几种，优选抗氧剂168，化学名称：三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。

所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，密度为0.89～0.91g/cm³，接枝率为0.5～3％；优选合肥杰事杰新材料股份有限公司生产的PP-G。

一种上述聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按上述比例将聚丙烯、相容剂、抗氧剂，放入高速混合机中混合3～5分钟；

(2)然后将上述混合物加入挤出机中，将所述碳纤维从入纤口加到双螺杆挤出机中挤出，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200～250℃范围内；

(3)挤出条通过循环水槽冷却至室温，经过吹风机干燥后进入切粒机造粒得到上述抗静电聚丙烯材料。

本发明的聚丙烯材料，其性能符合抗静电PP中空板材料的性能要求，因此，本发明的技术方案包括本发明的聚丙烯材料作为抗静电PP中空板材料的用途。

本发明的优点是：

1、本发明使用的碳纤维添加量少，具有永久抗静电性能。

2、本发明所制备的聚丙烯材料在保证材料抗静电性能的同时，还可以提高材料的拉伸强度和弯曲强度。

3、本发明提出的改善聚丙烯复合材料的抗静电性能的方法制备工艺简单、生产成本低。

4、本发明的方法得到的聚丙烯材料用于生产中空板，能够使中空板的体积电阻率下降到10³～10⁸Ω·cm，可以用于包装电子电器产品。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。