[發明專利]一種微交聯抗靜電型石墨烯基聚丙烯復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011372692.4
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112457571A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 唐睿;張千惠;張鍇;蔡青;周文
• 申請（專利權）人: 浙江普利特新材料有限公司;上海普利特復合材料股份有限公司;重慶普利特新材料有限公司;上海普利特化工新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/10
• 分類號: C08L23/10;C08L23/08;C08L23/16;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/30;C08K5/14;C08K5/3492;C08J3/22
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發明公開了一種微交聯抗靜電型石墨烯基聚丙烯復合材料及其制備方法，由以下按照重量份數計的原料制備而成：聚丙烯：70～90份，無機填料：0～20份，加工助劑：2～3份，引發劑：0.01～0.1份石墨烯基抗靜電母粒：5～10份；所述的石墨烯基抗靜電母粒，按照重量份數計，由以下原料制備而成：彈性體：85～95份，石墨烯微片：5～20份，偶聯劑：1～5份，加工助劑：2～5份，引發劑：0.01～0.1份，交聯助劑：0.1～2份。在微交聯體系下，樹脂相和增強相的交聯劑添加量均較低，復合材料在滿足抗靜電要求的前提下，依然具備一定的流動性，便于加工。

技術領域

本發明涉及一種功能性聚丙烯材料及其制備方法，尤其涉及一種微交聯抗靜電型石墨烯基聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于聚丙烯技術領域。

背景技術

聚丙烯材料因其密度小，價格低，易加工成型并兼具一定的耐熱、耐化學穩定性的特點，而成為用量最大，發展速度最快的塑料品種之一，其廣泛應用于生活日用品，食品包裝，家用電器，汽車零配件等產品中。雖然聚丙烯的優點諸多，但是其屬于絕緣材料，表面電阻率較高＞10¹⁵Ω·m^-2，這使得PP產品在使用過程中容易產生電荷的積累，當電荷累計到一定程度后便會產生靜電吸附灰塵，從而影響材料制品的外觀品質，更嚴重的則會誘發火災，這嚴重影響了聚丙烯及其復合材料的應用。

為解決聚丙烯材料的這一問題，目前改性塑料行業內主要是通過添加一定含量的抗靜電劑來改善聚丙烯的抗靜電性能。市面上常見的抗靜電劑包括，離子型和非離子型兩種，這些抗靜電劑主要存在用量大、易析出等缺點。如專利CN102485786A公開的一種高強度抗靜電聚丙烯結構板材中，通過共混20～40份離子型、多元醇酯類和聚醚受阻胺類抗靜電劑的方式制備復合抗靜電母粒，來使聚丙烯結構板材達到抗靜電性能。除了離子型和非離子型抗靜電劑等常規抗靜電劑之外，近年來還涌現出碳納米管、富勒烯以及石墨烯等新型抗靜電劑。這類抗靜電劑優點在于添加量少，抗靜電效率高，在抗靜電的同時能夠提高復合材料的其他性能。但缺點也很明顯，碳材料與聚丙烯的相容性較差，難分散，加工成本高，缺乏市場競爭力，如：專利CN109897279A公開的一種聚丙烯/石墨烯納米復合材料的制備方法，此法在制備石墨烯基母粒時采用溶液共混加熔融共混的方式對石墨烯進行分散，步驟較多且耗時較長；專利CN105273309B公開的一種抗靜電阻燃型石墨烯基聚丙烯復合材料及其制備方法，此法直接共混石墨烯微片和導熱碳纖維來制備復合材料，成本較高，難以大規模生產。

發明內容

本發明的目的在于：(1)解決常規抗靜電劑用量過多而導致聚丙烯復合材料力學性能和機械性能降低的問題；(2)在低石墨烯使用量的前提下，尋找簡單高效的方法制備分散良好，性能優秀的石墨烯基抗靜電材料。

為了實現上述目的，本發明提供一種微交聯抗靜電型石墨烯基聚丙烯復合材料，由以下按照重量份數計的原料制備而成：

聚丙烯：70～90份，

無機填料：0～20份，

加工助劑：2～3份，

引發劑：0.01～0.1份

石墨烯基抗靜電母粒：5～10份；

所述的石墨烯基抗靜電母粒，按照重量份數計，由以下原料制備而成：

彈性體：85～95份，

石墨烯微片：5～20份，

偶聯劑：1～5份，

加工助劑：2～5份，

引發劑：0.01～0.1份，

交聯助劑：0.1～2份。

所述的聚丙烯材料為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一種或多種，具體要求為在230℃，2.16Kg條件下熔體的流動速率在100g/10min以上。