[发明专利]一种高性能导电PP聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及PP聚合物材料领域，具体涉及一种高性能导电PP聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯（PP）是一种高密度、无侧链、高结晶的线性聚合物，相对于普通的塑料材料，抗冲击性能较高，同时具有耐热、耐腐蚀等优点。通常用于生产制造仪表、电气设备。同时，PP材料在使用过程中容易产生、积累静电而损伤电子元件，使之损毁报废

现有技术的抗静电措施虽然在一定程度上减少了PP表面静电的产生量，但效果仍不理想，未达到精密仪器仪表结构件、国防军用特种结构件及箱体制品、航空航天器构件等产品的抗静电标准。此外，现有的抗静电措施大多是采用抑制PP材料表面静电的产生而获得抗静电效果，此时PP材料内部仍聚集有较多的静电，用这种材料制备的产品，在高静电环境中容易影响正常性能。现有的抗静电PP还具有易老化、缺口抗冲击性能差、耐低温能力低等缺点，所制得的产品易损坏、性能差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种高性能、防止静电聚集的PP聚合物。

本发明的另一目的是提供一种可大规模推广、提高上述PP聚合物性能的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种上述PP聚合物的应用。

本发明的第一个目的通过以下方式实现：

一种高性能导电PP聚合物，其原料配方由如下重量份的各组分组成：

偶联剂                    0.5-2份；

增韧剂                      1-5份；

PP                        18-46.5份；

导电剂1                 30-70份；

导电剂2                  1-5份；

所述增韧剂为美国陶氏所产的POE8150，所述偶联剂为偶联剂550；所述导电剂1为炭黑；所述导电剂2为浙江哈弗龙公司所产的NP1010。

上述原料中，PP可选用市售产品实现。

上述增韧剂为美国陶氏所产的POE8150主要成份是一种乙烯辛烯共聚物，在本发明中可提高PP聚合物的抗冲击能力，尤其是低温下的抗冲击能力。POE8150具有良好的流动性，故能够充分与本发明原料配方中的各种原料和助剂充分混融。

上述偶联剂为市售产品偶联剂550，是优异的粘合促进剂，于本发明中可促进所述炭黑、NP1010与PP聚合物的结合，使之能够均匀、稳定地分散于本发明PP聚合物当中。偶联剂550具有增强PP聚合物绝缘性的效果，其使用通常会使PP聚合物更容易积聚静电。

上述导电剂1为炭黑，可采用任一种市售产品实现。一定数量的炭黑能够在PP聚合物中形成链式导电结构，使PP聚合物中产生的电荷迅速传导而不发生聚集。但炭黑难以在PP聚合物中均匀、稳定的分布，导致其导线效果不能正常发挥。且炭黑用量过高将影响PP聚合物的韧度和缺口抗冲击性能、耐寒性能，导致PP聚合物容易破裂、损坏、不耐低温。NP1010则是一种高效的阻燃剂，通常用于增强高分子材料的阻燃性能。而本发明人在研究中发现，NP1010具有增强炭黑导电效果的作用，即可降低PP聚合物中炭黑的添加量，二者协效可防止静电荷过量聚集而损伤电子元件同时能够避免现有技术中炭黑用量过高导致PP聚合物性能下降的问题。此外POE8150与上述炭黑、NP1010以一定比例的添加，还可提升本发明PP聚合物的抗冲击性能、耐低温性能，三者共同作用使所制得的高性能导电PP聚合物表现出较高的高抗冲、耐寒性能。

一种高性能导电PP聚合物的制备方法，其具体包括如下步骤：按照所述的比例将偶联剂、增韧剂、PP、导电剂1、导电剂2装入搅拌机中反复搅拌混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在190-230℃的温度下熔融混炼，所得熔体由双螺旋挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，所得粒料即为所述高性能导电PP聚合物。

所述反复搅拌是指反复搅拌三次，每次搅拌时间为30-50分钟。所述搅拌机的转速为1000-1300转/分。