[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

说明书

一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，包括以改性有机硅微球为永久抗静电剂，改性有机硅微球是通过酯化反应将表面处理后的碳纤维接枝于有机硅微球表面，形成有机硅微球‑g‑碳纤维结构，该结构一端与聚丙烯相容，另一端均匀分散在聚丙烯内。本发明利用碳纤维的表面的界面性能溶于聚丙烯本体中，有机硅微球保持其流动性能，使其能够牢固地埋覆于聚丙烯本体内不易脱出，同时碳纤维利用纤维与纤维形成三维立体交织的网状结构，从而增强了整个薄膜的导电性能，具有永久抗静电性，且还具有抗粘连性良好、高分散性和低摩擦系数等综合性能。

技术领域

本发明涉及聚丙烯薄膜功能性助剂技术领域，具体地涉及一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜。

背景技术

在包装材料中，PP（聚丙烯）薄膜在包装领域中有着十分广泛的应用，而且随着市场的不断扩展，PP薄膜生产和使用向高速度、高品质和自动化方向发展。由于高聚物本身具有良好的电绝缘性能，表面电阻率一般在10¹³~10¹⁵Ω•m，其薄膜表面易聚集净电荷，从而影响薄膜制品的使用，现有技术中，解决薄膜表面净电荷的方法主要为添加抗静电剂，PP薄膜上使用的抗静电剂剂可分为普通的抗静电剂和永久型的抗静电剂两大类。前者时效为3~5个月，表面电阻率一般在10¹³~10¹⁵Ω•m，对于特殊的长时间使用的制品，这个时效时间并不满足，因此需要具有永久抗静电性能的薄膜制品来满足现有技术对具有长时间持续抗静电性能的需要。碳纤维作为一种优良的抗静电剂广泛应用于塑料、涂料、薄膜领域，现有技术中通常是将碳纤维作为抗静电剂直接添加混合，利用碳纤维的导电性能来实现消除静电，但是这种作用并不能持久，首先碳纤维的分散性能差，直接添加极易团聚，尤其是为了获得更优异的导电性能而特高碳纤维的长度时，纤维越长分散性能越差，从而导致团聚越严重。其次，碳纤维表面能低、活性官能团少、表面呈化学惰性，致使其与树脂基体相容性较差。因此，将作为将碳纤维作为抗静电剂直接添加入树脂中会导致其脱离，长时间导致抗静电性能消失。

中国发明专利CN104403175A公开了一种永久抗静电的聚烯烃母料，其主要采用的抗静电剂是导电材料和增强型导电粉末作为抗静电填料，为炭系粉末、碳系纤维、金属粉末、金属纤维中的一种或几种组合物，但是在实际使用中发现，粉末性的导电粉分散及其困难，同时添加量要求非常的大，因此需要加入大量的分散剂，加工工艺复杂，成本高，综合性能差。

中国发明专利CN108084567A公开了一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料及其制备方法，其采用一种有机硅微球来作为抗粘连剂，主要是利用有机硅微球与聚丙烯薄膜的不相容及其流动性能，能够在加工过程中迁移至薄膜表面从而取得表面爽滑的聚丙烯薄膜。但是在使用过程中，尤其是摩擦较大的使用环境下，有机硅微球极易从薄膜表面脱出，导致薄膜极易磨损。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜，将碳纤维接枝于改性后的有机硅微球上，使其能够迁移在薄膜表面均匀分布，分散性好，形成永久抗静电性能，同时兼具爽滑、抗粘结性能，综合性能佳。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料，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，碳纤维分布于有机硅微球表面。

进一步地，聚丙烯薄膜用永久抗静电母料是以聚丙烯为分散介质的均匀的分散体系；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经表面羧基化的有机硅微球为原料，将经表面羟基化的碳纤维经酯化反应接枝于所述有机硅微球表面，形成的有机硅微球-g-碳纤维结构；所述有机硅微球-g-碳纤维结构一端与聚丙烯相容，另一端均匀分散在聚丙烯内。

进一步地，所述碳纤维的纤维长度为3~6mm。