[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯复合材料，马来酸酐接枝聚丙烯85‑90份、硫代双酚类化合物1‑2份、绝缘粒子10‑15份、阻燃剂1‑2份、相容剂0.5‑1份、抗氧化剂0.5‑0.8份、润滑剂0.1‑0.5份。本发明还公开了一种聚丙烯复合材料的制备方法。本发明的聚丙烯复合材料具有相容性好，提高电阻率，抑制电荷的积聚，提高材料的抗击穿强度的优点。

技术领域

本发明涉及绝缘、抗击穿复合材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种半结晶性聚合物，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，同时还具有无毒、易于回收等性能，对环境友好，所以近年来受到国内外研究人员的广泛关注。等规聚丙烯凭借其熔点高、热形变温度高、电气性能优异等优势，适合作为高压直流电缆的绝缘材料。但是，等规聚丙烯同时还存在刚性强、脆性大、容易形成大球晶导致击穿场强大幅度下降等问题。特别是用于汽车静电喷涂的静电喷枪的外壳，用户多，抗击穿能力稍弱，大约需要三个月左右就必须更换，使用寿命较短，为了减少更换频率，增加使用寿命，需要提高聚丙烯的耐击穿电气性能。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种相容性好，提高电阻率，抑制电荷的积聚，提高材料的抗击穿强度的聚丙烯复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种聚丙烯复合材料，马来酸酐接枝聚丙烯85-90份、硫代双酚类化合物1-2份、绝缘粒子10-15份、阻燃剂1-2份、相容剂0.5-1份、抗氧化剂0.5-0.8份、润滑剂0.1-0.5份。本发明的聚丙烯复合材料采用马来酸酐接枝聚丙烯作为基体材料，增加了马来酸酐接枝聚丙烯和其它组分的相容性，使得其它原料在基体材料中能够更好的分散均匀，且由于马来酸酐基团的引入，硫代双酚类化合物和绝缘粒子的加入，一方面增加了基体材料的韧性等力学性能，另一方面，添加硫代双酚类化合物和绝缘粒子，能够抑制聚丙烯材料内部低密度区的形成，抑制基体材料中的空间电荷，提高体积电阻率，从而提高材料的击穿强度，增加其使用寿命。

优选的技术方案为，所述硫代双酚类化合物是4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和4,4'-硫代双-(2-甲基-6-特丁基酚)中的一种或两种。

进一步优选的技术方案为，所述相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

进一步优选的技术方案为，所述绝缘粒子由改性滑石粉和经过硅烷偶联剂处理改性氮化铝通过球磨进行复合后，再与聚烯烃弹性体经过捏合机啮合，最后经双螺杆挤出机熔融挤出后制成；所述改性滑石粉、改性氮化铝、聚烯烃弹性体的质量比为5:2:8。绝缘粒子中引入的改性滑石粉在球磨的过程中被剥离开来，在基体材料中呈片状存在，能够对静电喷枪在使用的过程中喷枪外壳上的电荷积累进行阻隔，而添加的氮化铝具有高热导率的特性，能够在一定程度上减少喷枪外壳上的温度差，将二者复合进行协同使用，能够进一步的增加喷枪外壳的使用寿命，再通过POE的复合，利用POE和基体材料相容性更好的特性，从而使得改性滑石粉、改性氮化铝能够更好的在基体材料中进行分散，且能够在一定程度上模糊改性滑石粉、改性氮化铝和基体材料之间的过渡区域，使得加入的改性滑石粉、改性氮化铝能够更好的发挥作用。

进一步优选的技术方案为，所述改性滑石粉是采用十二烷基三甲基氯化铵对滑石粉进行插层改性制得。