[發明專利]一種石墨烯改性抗靜電聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911322323.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111484681A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 張毅;趙武學;賈宇沖
• 申請（專利權）人: 四川鑫達企業集團有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/08;C08K13/02;C08K3/04
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發明一種公開了一種石墨烯改性抗靜電聚丙烯復合材料及其制備方法。該石墨烯改性抗靜電聚丙烯復合材料由以下質量百分比的原料組成：聚丙烯54～76%；無機填充物18～28%；石墨烯0.1～1.5%；增韌劑5～15%；偶聯劑0.2～1.5%；抗氧劑0.3～0.9%；成核劑0.2?1%。本發明的優勢在使用石墨烯對聚丙烯復合材料進行改性后，在提高其力學性能的同時，還能顯著提高聚丙烯抗靜電效果，降低吸塵程度，保持制件潔凈和美觀，并且且制備工藝簡單、成本較低，易于進行大規模工業化生產。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種石墨烯改性抗靜電聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

塑料產品已在工業生產、日常生活中發揮著不可替代性的作用，但在其使用過程中因靜電積累造成的吸塵、電擊、甚至火花導致爆炸等現象已成為塑料產業亟待解決的問題，為從源頭上提高塑料產品的抗靜電性能，塑料抗靜電改性已成為塑料改性研究的重要方向之一。

目前，常規的抗靜電改性方法主要由導電填料添加、抗靜電劑添加兩大類，其中導電填料改性(主要包含金屬導電填料、碳系導電填料等)主要通過構建物理導電網絡機理提高復合材料的導電性以達到抗靜電效果，而抗靜電劑多具有表面活性，其親水基團可增強復合材料的表面吸濕性，而形成單分子層導電膜加快靜電荷的泄露，隨著塑料制品應用領域不斷擴大，以上單一的抗靜電改性方法往往很難達到綜合性能要求，例如，導電填料的添加對制品的抗靜電效果有顯著的作用，但因添加量較大，往往會給復合材料的力學性能帶來不利影響，而抗靜電劑的使用也同樣存在添加量大、非永久抗靜電等問題，添加量往往超過20％，所以，如何通過少量抗靜電劑、導電填料的添加顯著增強塑料制品的抗靜電效果，同時對塑料制品的其它性能也有所提高，是目前該領域研究的重要趨勢之一。

石墨烯自發現以來，因其出色的導電、導熱性能得到了研究人員的極大關注。在塑料抗靜電改性領域，與炭黑類、碳納米管導電填料相比，石墨烯的厚度為納米級(7-10層石墨烯微片厚度) ，直徑在微米范圍，且可彎曲，具有很大的形狀比，可在高分子基底材料中有效構建三維導電通道，因此，開發一種在提高聚丙烯抗靜電的同時使其力學性能也不受影響的石墨烯復合抗靜電塑料是解決當前難題的重要途徑。

發明內容

本發明克服現有技術中的不足，使用石墨烯對聚丙烯復合材料進行改性后，在提高其力學性能的同時，還能顯著提高聚丙烯抗靜電效果，降低吸塵程度，保持制件潔凈和美觀，并且且制備工藝簡單、成本較低，易于進行大規模工業化生產。

本發明采用的技術方案如下：

其原料按質量百分比計，詳細配方如下：

共聚聚丙烯54～76%

無機填充物18～28%

石墨烯0.1～1.5%

增韌劑5～15%

偶聯劑0.2～1.5%

抗氧劑0.3～0.9%

成核劑0.2-1%。

1、共聚聚丙烯至少一種共聚聚丙烯組成。共聚聚丙烯的熔指為20-100g/10min（230℃，2.16Kg）。

2、所述的填充物是滑石粉母粒、硅灰石母粒、云母粉、晶須中至少一種。

3、石墨烯是單層石墨烯粉末、氧化石墨烯、羧基化石墨烯中至少一種。

4、增韌劑是由乙烯-辛烯的共聚物（POE）、SEBS、EPDM中至少一種組成。

5、偶聯劑是硅烷偶聯劑、馬來酸酐接枝類偶聯劑、EVA中至少一種。

6、抗氧劑是由受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按1:2的比例復配組成。