[发明专利]一种改性聚丙烯母粒及使用该母粒的聚丙烯复合材料

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种改性聚丙烯母粒及使用该母粒的聚丙烯复合材料。

背景技术

聚丙烯是一种通用塑料，具有较高的刚度、优良的力学性能、良好的耐热性与耐化学性、易于回收等环境友好性。但聚丙烯属于纯碳氢高分子，是一种高绝缘性材料，表面电阻为10¹⁶～10¹⁷Ω，因此，在摩擦、剥离或感应过程下表面所产生静电荷无法转移，当表面静电荷积累到一定程度后，会带来严重的危险，比如吸尘、放电、击穿，甚至燃烧或爆炸。

为了消除聚丙烯材料的上述缺陷，通常采用添加导电材料或表面活性剂类抗静电剂的办法使聚丙烯材料获得一定的抗静电性能。导电炭黑对聚丙烯的抗静电性具有明显的改善效果，但是会影响材料的机械性能，而且不能得到浅色的制品。加入碳纳米管的效果比石墨有更好的效果，但价格昂贵。表面活性剂类抗静电剂是一类具有两亲结构的小分子，这类抗静电剂成本较低，效果明显，然而在干燥的条件下，该方法会失效，而且由于小分子的迁移作用会使材料中的表面活性剂流失，抗静电寿命较短。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性聚丙烯母粒，具有持久抗静电效果。

本发明的第二个目的是提供一种使用该母粒的聚丙烯复合材料，在保证聚丙烯材料抗冲击强度的同时，提高了持久抗静电性和阻燃性。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种改性聚丙烯母粒，由以下重量份数的原料组成：氯化聚丙烯100份、有机胺5～30份、协同剂10～20份、抗氧剂0.5～2份、稳定剂0.4～1.2份。

所述氯化聚丙烯中氯原子的质量分数为30%～50%。

所述有机胺是由烃基取代基和氨基构成，所述氨基为伯氨基、仲氨基和/或叔氨基，所述烃基的总碳数为2～12，且选自饱和脂肪取代基、连接有羟基的饱和脂肪取代基、芳香取代基或连接有羟基的芳香取代基。

所述有机胺为正丁胺、二正丁胺、叔丁胺、三丁胺、苯胺、羟基苯胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二亚乙基三胺中的任意一种。

所述协同剂为Sb₂O₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃、Ca(OH)₂中的任意一种或任意比组合。

所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、硫代二丙酸二月桂酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）硫醚、四〔β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的任意一种或任意比组合。

所述稳定剂为二月桂酸二丁基锡、马来酸辛基锡、二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅中的任意一种或任意比组合。

上述的改性聚丙烯母粒，是由以下方法制成：将氯化聚丙烯、有机胺、协同剂、抗氧剂、稳定剂一起干混后在140～165℃下进行熔融挤出造粒，即得。

一种使用上述母粒的聚丙烯复合材料，由以下重量份数的原料组成：改性聚丙烯母粒10～20份、氯化聚烯烃10～20份、聚丙烯60～80份。

所述氯化聚烯烃为含氯原子的质量分数为30%～50%的氯化聚丙烯、氯化聚乙烯中的任意一种或组合。

上述的聚丙烯复合材料，是由以下方法制成：将改性聚丙烯母粒、氯化聚烯烃、聚丙烯共混后在165～185℃下熔融挤出造粒，即得。

本发明的改性聚丙烯母粒，采用氯化聚丙烯与有机胺进行反应，氯化聚丙烯大分子中的氯原子被有机胺取代，生成侧链带有阳离子的改性聚丙烯，辅以协同剂、抗氧剂和稳定剂制成，使母粒具有抗静电作用，其具有的大分子的特性使母粒可以加入到聚烯烃材料中作为永久型抗静电剂，克服了小分子表面活性剂型抗静电剂因迁移和受环境湿度影响而使抗静电效果不持久的缺点。

本发明的聚丙烯复合材料，采用上述改性聚丙烯母粒，与具有阻燃作用的大分子氯化聚烯烃和聚丙烯共混制成，在保证聚丙烯材料抗冲击强度的同时，提高了持久抗静电性和阻燃性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1

本实施例的改性聚丙烯母粒，由以下重量份数的原料组成：氯化聚丙烯100份，正丁胺5份，Sb₂O₃ 10份，2,6-二叔丁基对甲酚0.5份、二月桂酸二丁基锡0.4份；氯化聚丙烯中氯原子的质量分数为30%。