[發(fā)明專利]一種高強度抗靜電聚丙烯復合材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010083130.1
• 申請日: 2020-02-08
• 公開（公告）號: CN111073152A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 歐嘉俊;吳漢杰;閔青山;周建中;王芳
• 申請（專利權）人: 歐嘉俊
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L79/02;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/08;C08K3/22;C08K5/103;C08K5/053
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發(fā)明涉及一種高強度抗靜電聚丙烯復合材料的制備方法，屬于工程塑料技術領域。本發(fā)明以聚丙烯為基材，將其與聚苯胺共混，并添加納米銅粉、納米銀粉和碳纖維，制備一種高強度抗靜電聚丙烯復合材料，聚苯胺由于結構中含有共軛雙鍵，π電子可以在分子鏈上自由運動，因而聚苯胺具有高的電導率，將聚苯胺作為導電填料與基體高分子材料進行共混，可以有效提高復合材料的導電能力；碳纖維的加入可以與聚丙烯形成穩(wěn)定的三維網絡狀結構，納米銀粉和納米銅粉能，可以填充至這些網絡狀結構的孔隙中，在碳纖維與聚苯胺的分子鏈之間形成導電通路，從而提高聚丙烯復合材料的導電性，使聚丙烯復合材料在具有良好的抗靜電能力的同時，提高其力學強度。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高強度抗靜電聚丙烯復合材料的制備方法，屬于工程塑料技術領域。

背景技術

聚丙烯分子是完全非極性的，電絕緣性很高，它的表面電阻率10¹⁶～10¹⁷Ω，體積電阻率10¹⁶～10¹⁸Ω2·cm。所以，相對而言聚丙烯是高分子聚合物材料中比較易產生靜電荷積累的。而一旦產生了靜電積累，其危害是不容小覷的。這會導致在聚丙烯薄膜生產或加工過程過，會因摩擦等原因使薄膜帶上靜電而很難通過傳導消失，給薄膜的生產、加工、應用帶來問題，輕者吸附灰塵、妨礙包裝等，使生產不能正常進行；重者會發(fā)生靜電放電，如果這時靜電放電環(huán)境中存在大量粉塵、易燃易爆性物品，則放電瞬間產生的火花會導致發(fā)生火災、爆炸等嚴重事故。

要減少靜電的危害，一般應從兩個方面著手：一是避免物體間的摩擦及接觸，或者減少這些接觸跟摩擦，以減少靜電的產生；二是盡快泄漏掉物體上已經產生的靜電荷，防止或減少靜電荷的積累。通常可采用下列方式消除或減少聚丙烯薄膜表面上的靜電。（1）提高薄膜加工環(huán)境和使用場合的濕度，隨著高分子材料制品環(huán)境濕度的提高，其表面電導率也會增加，從而加快了電荷的消散。故提高加工環(huán)境和使用場合的濕度可以有效地泄露聚丙烯薄膜所帶的靜電荷。釋放水汽、灑水或使用加濕器等方法都能用來提高濕度。（2）使用靜電中和器，使用中和器的目的使周圍環(huán)境中的空氣電離，增加空氣的電導率，使薄膜產生的電荷迅速泄漏到環(huán)境空氣中去。（3）對薄膜進行改性，降低電阻率，與前兩種方法相比，這種方法是從源頭上抑制靜電荷積累的產生，提高材料的電導率是抗靜電最有效、最根本的方法，且不增加生產使用環(huán)節(jié)的復雜性，更便利簡單。目前最主要的改性方法是在材料中添加導電性填料，提高其電導率；但是添加導電性填料時會存在存在添加量大，對基體力學性能產生較大影響的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題：針對普通抗靜電聚丙烯因為添加大量導電填料，使材料整體的力學強度低的問題，提供了一種高強度抗靜電聚丙烯復合材料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

（1）將聚丙烯樹脂粉末、聚苯胺粉末、碳纖維、納米銅粉、納米銀粉、氧化鋅粉末、硬脂酸甘油酯、丙三醇、抗氧劑1010置于高速攪拌機中，常溫下以1500~2000r/min轉速攪拌40~60min，得混合料；

（1）將混合料置于雙螺桿擠出機中，在180~200℃的條件下以25~35r/min的螺桿轉速共混循環(huán)10~20min，得混合粒料；

（3）將混合粒料置于注塑機中，在溫度160~180℃、壓力40~50MPa的條件下注塑成型，保壓6~10s，常溫冷卻，得高強度抗靜電聚丙烯復合材料。

所述的聚丙烯樹脂粉末、聚苯胺粉末、碳纖維、納米銅粉、納米銀粉、氧化鋅粉末、硬脂酸甘油酯、丙三醇、抗氧劑1010的重量份數(shù)分別為：100~120份聚丙烯樹脂粉末、40~48份聚苯胺粉末、15~18份碳纖維、10~12份納米銅粉、10~12份納米銀粉、5~6份氧化鋅粉末、0.5~0.6份硬脂酸甘油酯、1~1.2份丙三醇、0.1~0.12份抗氧劑1010。

步驟（1）所述納米銀粉的具體制備步驟為：