[發明專利]具有導電性的聚丙烯納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910091983.7
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109867859B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 盧先博;謝正瑞;王琦玲;譚亞輝
• 申請（專利權）人: 江蘇金發科技新材料有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L87/00;C08L51/06;C08K13/04;C08K13/02;C08K5/42;C08K3/08;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 昆山中際國創知識產權代理有限公司 32311
• 代理人: 盛建德;陳寧

1.一種具有導電性的聚丙烯納米復合材料，其特征在于，包括60-95重量份的聚丙烯、0.1-5.0重量份的導電劑、2-20重量份的增容劑、0.5-4.0重量份的分散劑、0.3-2.0重量份的熱穩定劑和0.2-2.0重量份的加工助劑；其中

所述導電劑由至少包括第一導電成分的組分構成，該第一導電成分為金屬-有機骨架材料MOFs，其金屬配體為鋁，且其有機配體為多羧基芳香化合物；以導電劑的總質量為計算基準，所述第一導電成分的含量至少為75wt.％；所述多羧基芳香化合物為1,3,5-三(3,5-間二羧基苯基)苯和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯中的一種；

所述增容劑為馬來酸酐接枝率為0.2-5.0％的馬來酸酐接枝聚丙烯；

所述分散劑為含烷基的磺基甜菜堿類分散劑，其中所含烷基為C_n H _2n+1，15≤n≤25且n為整數，所述含烷基的磺基甜菜堿類分散劑為十六烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿、十八烷基乙氧基磺基甜菜堿、十八烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿、十六烷酰胺丙基羥丙基磺基甜菜堿和十八酰胺丙基羥丙基磺基甜菜堿中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的具有導電性的聚丙烯納米復合材料，其特征在于，所述導電劑還包括第二導電成分，該第二導電成分為石墨烯、炭黑、碳納米管、碳纖維和可導電金屬粉末中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的具有導電性的聚丙烯納米復合材料，其特征在于，所述第二導電成分為碳納米管。

4.根據權利要求1所述的具有導電性的聚丙烯納米復合材料，其特征在于，所述聚丙烯為230℃/2.16kg條件下熔體流動速率為1-100g/10min的聚丙烯。

5.根據權利要求1所述的具有導電性的聚丙烯納米復合材料，其特征在于，所述熱穩定劑為酚類熱穩定劑、胺類熱穩定劑、亞磷酸酯類熱穩定劑、半受阻酚類熱穩定劑、丙烯酰基官能團與硫代酯形成的復合物類熱穩定劑和杯芳烴類熱穩定劑中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的具有導電性的聚丙烯納米復合材料，其特征在于，所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類中的至少一種。

7.一種權利要求1至6中任一權利要求所述具有導電性的聚丙烯納米復合材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)通過雙螺桿擠出機制備增容劑馬來酸酐接枝聚丙烯；

(2)稱取60-95重量份的聚丙烯、0.1-5.0重量份的導電劑、2-20重量份的增容劑、0.5-4.0重量份的分散劑、0.3-2.0重量份的熱穩定劑和0.2-2.0重量份的加工助劑，將導電劑、分散劑和增容劑進行混合后得到混合物，將該混合物、聚丙烯和加工助劑依次投入混合機中以400-600r/min的速度在15-50℃下混合攪拌3-5min后，得到預混物；

(3)將所述預混物投入雙螺桿擠出機中，以雙螺桿擠出機加工溫度為190-240℃將該預混物在雙螺桿擠出機中熔融混合分散并擠出造粒，得到具有導電性的聚丙烯納米復合材料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中通過雙螺桿擠出機制備增容劑馬來酸酐接枝聚丙烯的過程為：將100重量份經烘干的聚丙烯、2.0-5.0重量份經烘干的馬來酸酐和1.0-2.0重量份過氧化二異丙苯投入同向雙螺桿擠出機中經熔融擠出造粒后，真空干燥12-15h得到馬來酸酐接枝聚丙烯；其中同向雙螺桿擠出機從加料段到口模的加工溫度依次為35℃、195℃、200℃、205℃、210℃、210℃、210℃、210℃、205℃，且雙螺桿的轉速為100-120rpm。