[发明专利]氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒及其制备方法，该氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒按重量计，包括86～92wt％共聚聚丙烯、0.5～2wt％氧化石墨烯母料、1‑5wt％黑色母、0.5～5wt％成核剂和0.5～2wt％发泡助剂；基于所述氧化石墨烯母料的质量，所述氧化石墨烯母料由包括1～5wt％氧化石墨烯、5～15wt％马来酸酐接枝聚丙烯和80～94wt％共聚聚丙烯的原料制成。相较于添加其他抗静电剂，本发明采用在聚丙烯中添加氧化石墨烯母粒的方式，使得制备的氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒具有更优异的抗静电效果。

技术领域

本发明涉及发泡材料领域，尤其是涉及一种氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒及其制备方法。

背景技术

聚丙烯具有机械强度高、使用温度高、环保、易于回收、性价比高等优点，因而应用领域日益增加，市场份额逐年攀升。聚合物发泡是实现聚丙烯轻量化的重要途径，在汽车、轨道交通、缓冲包装等领域有广泛的应用价值。

聚丙烯为非极性聚合物，聚丙烯发泡珠粒在制备、陈化、储存、运输等过程中发生反复摩擦，导致材料表面形成大量的电荷，易导致静电现象，因此存在储存过程中存在安全隐患。为了提高聚丙烯发泡珠粒的抗静电性，需要在配方中添加一定量的抗静电剂。常用的抗静电剂主要为有机表面活性剂，如多元醇脂肪酸等非离子表面活性剂、硼化合物等非离子表面活性剂等。聚丙烯发泡珠粒在制备和成型过程中涉及高温水煮、高温水蒸气加热，小分子有机抗静电剂在加热过程中会逐渐迁移到材料表面，导致发泡材料的抗静电效果显著下降而出现抗静电性能不稳定的现象，而大量加入则会显著增加材料的成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒及其制备方法，该氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒具有稳定的抗静电效果。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒，按重量计，包括86～92wt％共聚聚丙烯、0.5～2wt％氧化石墨烯母料、1-5wt％黑色母、0.5～5wt％成核剂和0.5～2wt％发泡助剂；基于所述氧化石墨烯母料的质量，所述氧化石墨烯母料由包括1～5wt％氧化石墨烯、5～15wt％马来酸酐接枝聚丙烯和80～94wt％共聚聚丙烯的原料制成。

根据本发明的一些实施例，所述马来酸酐接枝聚丙烯中，马来酸酐的接枝含量为0.5～5wt％，马来酸酐与氧化石墨烯表面的含氧官能团有亲和性，马来酸酐接枝含量的增加提升了氧化石墨烯在母料中的分散性。

根据本发明的一些实施例，所述马来酸酐接枝聚丙烯中，聚丙烯的熔融指数为10～50g/10min。

根据本发明的一些实施例，所述氧化石墨烯中碳氧原子浓度比为5.0～10.0，氧化石墨烯表面需有一定浓度的含氧官能团，用于提高氧化石墨烯与马来酸酐接枝聚丙烯的相互作用，进而改善其在聚丙烯的分散性；碳氧比越高，氧化石墨烯表面的官能团数量越少，碳氧比越底，氧化石墨烯表面的官能团数量越多，但氧化石墨烯的导电性会降低，从而会相对降低材料的抗静电效果。

根据本发明的一些实施例，所述氧化石墨烯中碳氧原子浓度比为6.0～8.0。

本发明的第二方面，提供一种上述的氧化石墨烯/聚丙烯发泡珠粒的制备方法，包括以下步骤：

S1、取氧化石墨烯、马来酸酐接枝聚丙烯和抗氧剂熔融形成混合熔体，将所述混合熔体与共聚聚丙烯熔体混合，制得氧化石墨烯母料；

S2、取共聚聚丙烯、所述氧化石墨烯母料、黑色母、成核剂和发泡助剂混合，挤出制得聚丙烯微粒；

S3、将水、分散剂、分散助剂和所述聚丙烯微粒依次加入高压釜中，通入高压二氧化碳流体并加热釜体，待温度达到预定温度，压力达到预定压力，将高压釜进行释压，经破碎、脱水和干燥制备发泡珠粒；