[發明專利]一種具有優良導電性能的PP改性材料及其改性工藝

在審

• 申請號: 202111471544.2
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114230908A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 獨特;獨文俊;獨少培;范曉影
• 申請（專利權）人: 界首市雙特新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K3/04;C08K5/098;C08K3/08;C08K9/06
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 張歡

本發明涉及一種具有優良導電性能的PP改性材料及其改性工藝，該種具有優良導電性能的PP改性材料由下述重量百分比的原料制得：聚丙烯81%~86%，炭黑5%~6%，硅烷偶聯劑3%~4%，硬脂酸鈣2%~3%，石墨粉2%~3%，鋁粉2%~3%，異丙醇適量，本發明具有優良導電性能的PP改性材料以pp材料為基底，使用改性炭黑、石墨粉和鋁粉作為改性材料，賦予了本發明優良的導電性能。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，特別涉及一種具有優良導電性能的PP改性材料及其改性工藝。

背景技術

聚丙烯（Polypropylene，簡稱PP）是一種半結晶的熱塑性塑料，具有較高的耐沖擊性，機械性質強韌，抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕，在工業界有廣泛的應用，是平常常見的高分子材料之一，其密度較小、質地硬而韌性，具有一定的性能缺點，一般會對其進行改性，增強某些方面的性能使用，PP材料抗電壓、耐電弧性好，擊穿電壓也很高，適合用作電器配件等，但其本身的抗靜電效果并不理想。

因此，發明一種具有優良導電性能的PP改性材料及其改性工藝來解決上述問題很有必要。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種具有優良導電性能的PP改性材料及其改性工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種具有優良導電性能的PP改性材料，由下述重量百分比的原料制得：聚丙烯81%~86%，炭黑5%~6%，硅烷偶聯劑3%~4%，硬脂酸鈣2%~3%，石墨粉2%~3%，鋁粉2%~3%，異丙醇適量。

進一步的，所述炭黑為乙炔碳黑。

進一步的，所述石墨粉為鱗片狀石墨多次磨選而成。

一種具有優良導電性能的PP改性材料的改性工藝，按以下步驟進行：

S1、將炭黑于100℃~110℃下攪拌15min；

S2、將1％硅烷偶聯劑加入炭黑繼續攪拌20min；

S3、將物料倒入擠出造粒機中，加入硬脂酸鈣，提高溫度到200℃，混煉10min；

S4、將石墨粉于1700℃下氧化；

S5、將鋁粉和氧化后的石墨粉放入異丙醇中磁性攪拌4h后過濾干燥得到石墨-鋁復合粉；

S6、將S5的得到的石墨-鋁復合粉倒入造粒機中添加剩余硅烷偶聯劑，提高溫度到800℃，并通入氮氣，恒溫混煉60min~80min；

S7、加入聚丙烯，降低溫度到200~210℃，攪拌40min；

S8、將混合好的材料擠出造粒，烘干備用；

S9、將造粒后的粒料倒入注塑機，使用注塑機注塑成型。

進一步的，攪拌時異丙醇需沒過鋁粉與石墨粉表面。

進一步的，所述鋁粉直徑在10微米以下。

進一步的，造粒區一區溫度206℃，二區溫度204℃，三區溫度201℃。

本發明的反應機理及有益效果如下：

本發明首先將炭黑與硬脂酸鈣混合，將炭黑材料改性，降低了炭黑滲濾域的閥值，提示了改性炭黑的導電性，石墨粉與空氣在高溫下氧化，經氧化處理后其表面形成-COO-和-OH等共價鍵結合的官能團，這些官能團可在首次放電循環時形成化合鍵穩定的SEI膜從而提高壽命，之后鋁粉和石墨粉在有機溶液中混合后干燥，可以有效將石墨粉分散，解決石墨粉易團聚的問題，并且鋁粉可以提升石墨粉的硬度，石墨粉可以作為鋁粉的潤滑劑，防止鋁粉直接添加到造粒機中，刮傷機桿，再次添加硅烷偶聯劑后與改性炭黑一起在高溫下混煉，通入氮氣防止鋁粉氧化，此時混合物料在高溫下呈現液體狀態，方便充分混合均勻，最后將混合的改性材料與聚丙烯混合，得到導電性優良的pp材料。

附圖說明