[發(fā)明專利]一種抗靜電型石墨烯包覆鋁微球改性PP復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011463027.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN112662077B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃衛(wèi)忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市三至新材料技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08K9/10;C08K3/08;C08K3/04;C08K3/34
• 代理公司: 廣州名揚(yáng)高玥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44738
• 代理人: 郭琳

本發(fā)明涉及一種抗靜電型PP復(fù)合材料，特別是涉及一種抗靜電型石墨烯包覆鋁微球改性PP的復(fù)合材料和制備方法。其中，抗靜電型石墨烯包覆鋁微球改性PP的復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成：PP 55～75份，滑石粉10～20份，導(dǎo)電粉體5～20份，偶聯(lián)劑2～8份，潤滑劑0.5～1.5份和抗氧劑0.3～1.0份，其中，導(dǎo)電粉體為通過典型分子級(jí)混合法制備出石墨烯包覆鋁微球的導(dǎo)電混合物。本發(fā)明選用典型分子級(jí)混合法制備的石墨烯包覆鋁微球的混合物作為導(dǎo)電粉體，添加少量導(dǎo)電粉體即具有較高的導(dǎo)電性能。同時(shí)，選用少量滑石粉作為共混物，能夠提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度，最終制得具有優(yōu)異力學(xué)性能和抗靜電效果的新型PP復(fù)合材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗靜電型PP復(fù)合材料，特別是涉及一種抗靜電型石墨烯包覆鋁微球改性PP的復(fù)合材料和制備方法。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，材料行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于抗靜電型材料性能要求越來越高。由于高分子材料具有的電性能明顯優(yōu)于其它材料，所以抗靜電型高分子材料備受青睞，聚丙烯，是通過丙烯聚合得到的一種熱塑性樹脂，簡稱PP。PP為結(jié)晶性高聚物，具有質(zhì)輕價(jià)廉、無毒、無味等特點(diǎn)。PP材料具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)相對(duì)密度小，僅為0.89～0.91，是最輕的塑料之一。 (2)良好的力學(xué)性能，強(qiáng)度、硬度和剛性較高，耐彎折，成型加工性能好；(3)較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，分解溫度可達(dá)300℃以上，除了能被濃硫酸和濃硝酸侵蝕外，對(duì)其他化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定。PP材料的這些優(yōu)勢(shì)使其在機(jī)械、汽車、電子電器、建筑、紡織服裝、包裝等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用，但通常PP的導(dǎo)電性不好，導(dǎo)致其抗靜電效果并不理想。

關(guān)于制備抗靜電型PP復(fù)合材料，有關(guān)專利也提出了一些解決方案。例如專利CN201310254831公開了一種聚丙烯導(dǎo)電塑料及其制備方法，通過添加30～40份炭黑和10～20 份鋁粉以達(dá)到導(dǎo)電效果，但是由于過多的導(dǎo)電填料導(dǎo)致復(fù)合材料本身的機(jī)械性能大大降低。

例如專利CN201410195927公開了一種導(dǎo)電聚丙烯及其制備方法，通過添加20份以上的導(dǎo)電炭黑提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性，雖然導(dǎo)電性得到提高，但是由于導(dǎo)電炭黑的價(jià)格昂貴使得復(fù)合材料的成本高昂。此外，由于導(dǎo)電炭黑的分散性不好降低了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

例如專利CN201510862583.3公開了一種抗靜電型PP復(fù)合材料及其制備方法，通過添加 5～15份抗靜電劑，5～15份POE樹脂和0.05～0.15份PETS來提高改性材料的抗靜電、加工性能以及抗沖擊性能。其中，抗靜電劑是由粒徑在10～50nm的炭黑和單絲直徑在50～100nm的碳纖維以1.4～2.2:1的重量比組成的混合物。但是該抗靜電型PP復(fù)合材料的抗靜電效果并不夠理想，而且強(qiáng)度不足也限制了材料的應(yīng)用范圍。

因此，開發(fā)一種導(dǎo)電性能好，分散性好且保證其機(jī)械強(qiáng)度的抗靜電型PP復(fù)合材料具有重要的理論研究價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種抗靜電型PP復(fù)合材料，該抗靜電型PP復(fù)合材料在保持材料強(qiáng)度高、熱變形溫度高、尺寸穩(wěn)定性好和加工性能好的特點(diǎn)上，能顯著提高材料的抗靜電性能。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種抗靜電型石墨烯包覆鋁微球改性PP復(fù)合材料，其特征在于，所述PP復(fù)合材料由以下重量份的組分組成：PP：55～75份，滑石粉：10～20份，導(dǎo)電粉體：5～20份，偶聯(lián)劑：2～8份，潤滑劑：0.5～1.5份，抗氧劑：0.3～1.0份；

所述導(dǎo)電粉體為典型分子級(jí)混合法制備的石墨烯包覆鋁微球的導(dǎo)電混合物。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電粉體中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％～15％。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電粉體的制備方法包括以下步驟：

石墨烯預(yù)處理步驟：取石墨烯粉體分散在水中，然后將水溶液超聲60～120分鐘，得到石墨烯溶膠；