[发明专利]一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜

权利要求书

1.一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，包括改性有机硅微球为永久抗静电剂；所述改性有机硅微球为有机硅微球-g-碳纤维结构，碳纤维分布于所述有机硅微球的表面；所述永久抗静电母料是以聚丙烯为分散介质的分散体系；所述分散体系为改性有机硅微球-聚丙烯分散体系，所述改性有机硅微球均匀分散在聚丙烯中；

所述改性有机硅微球以表面羧基化的有机硅微球为原料，将表面羟基化的碳纤维经酯化反应接枝于所述有机硅微球的表面，形成的有机硅微球-g-碳纤维结构；

其中，所述有机硅微球的平均粒径为2~6微米。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，所述碳纤维的表面羟基化包括先氧化再还原处理工艺，先通过浓硝酸氧化处理增加表面粗糙度，再经过还原剂进行还原，实现羟基化；所述还原剂为氢化铝锂或硼氢化钠。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，所述碳纤维的纤维长度为3~6mm。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，所述有机硅微球的表面羧基化包括在有机硅微球中添加等摩尔的硅烷偶联剂和丁二酸酐，使得有机硅微球表面羧基官能团化。

5.根据权利要求4所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH580中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，以质量百分比计，所述改性有机硅微球在所述改性有机硅微球-聚丙烯分散体系中为添加量为5~30%。

7.根据权利要求1-5任一所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，以质量百分比计，包括以下组分：聚丙烯60~85%，永久抗静电剂10~30%，分散剂5~10%。

8.一种如权利要求1~7任一所述聚丙烯薄膜用永久抗静电母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）碳纤维的羟基化：加入质量分数为10~20%的浓硝酸，40~80℃温度下对碳纤维进行氧化刻蚀，增加纤维表面极性和粗糙度，冷却至室温，水洗至中性，烘干；

将氧化后的碳纤维分散于四氢呋喃中加入氢化铝锂或硼氢化钠搅拌，碳纤维表面的含氧基团为羟基，洗涤，烘干，得到表面羟基化的碳纤维；所述碳纤维的纤维长度为3~6mm；

（2）有机硅微球的表面羧基化：将有机硅微球分散在N,N-二甲基甲酰胺中，加入硅烷偶联剂和丁二酸酐，得到表面羧基官能化的有机硅微球，清洗，烘干，得到的羧基化的有机硅微球；其中，有机硅微球的平均粒径为2~6微米；

（3）酯化接枝：将步骤（1）的羟基化的碳纤维和步骤（2）的羧基化的有机硅微球分散于DMF中，加入二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，磁力搅拌下冷凝回流，使碳纤维接枝于有机硅微球上，形成有机硅微球-g-碳纤维结构；

（4）干燥：将步骤（3）反应后的有机硅微球过滤、清洗、取出烘干至恒重，得到改性有机硅微球；

（5）将步骤（4）制备的改性有机硅微球、相容剂和分散剂分别加入至聚丙烯中，熔融充分混合，形成均匀的分散体系；再将混合均匀的物料投入到螺杆挤出机中，熔融态挤出后冷却、切粒，得到所述聚丙烯用永久抗静电母料。

9.一种聚丙烯薄膜，采用了如权利要求1~7任一所述的聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，其特征在于，以质量百分比计，所述永久抗静电母料的添加量为5~20%。