一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法，所述方法为：将碳纳米管进行高速搅拌，同时将分散剂溶于液体中通过喷雾的方式将其喷入搅拌中的碳纳米管粉体中，使得碳纳米管表面活化，得到的活性碳纳米管作为导电填充剂添加至PP材料基体中，从而制备出导电性能良好的PP/碳纳米管导电母粒。本发明专利技术制备的PP/碳纳米管导电母粒可用于制备抗静电制品，抗静电性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法。二、
技术介绍
聚丙烯(PP)作为五大通用塑料之一，其原料来源丰富、价格便宜、易于加工成型，力学性能、耐热性能、综合性能优良，且无毒、易于回收，因此其薄膜及薄膜制品在很多领域都得到广泛应用。因聚丙烯分子是非极性的，电绝缘性很高，它的表面电阻率为1016～1017Ω，体积电阻率1016～1018Ω·cm。所以，相对而言，聚丙烯是高分子聚合物材料中比较易产生静电荷积累的。而一旦产生了静电积累，其危害是不容小觑的。这会导致在聚丙烯薄膜生产或加工过程中，因摩擦等原因使薄膜带上静电而很难通过传导消失，给薄膜的生产、加工、应用带来问题。抗静电PP薄膜首先是在粉末包装、食品包装、糖果包装等领域得以应用的，因为静电积聚的缘故，会导致PP薄膜媳妇空气中的灰尘或其他赃物，不仅影响到薄膜表面的美观，而且在使用过程中也会发生静电吸附，影响正常使用。近年来，抗静电PP薄膜及制品你在机电产品、仪器仪表部件、电子元器件、大规模集成电路、线路板等领域迅速发展，需求量和使用量迅速增加。因此，就更加需要用相应的方法将聚丙烯薄膜表面的静电消除，以满足生产生活的需求。PP抗静电薄膜主要包括应用抗静电剂制备PP抗静电薄膜、采用导电型填料生产PP抗静电塑料薄膜、采用涂料生产PP防静电薄膜等。其中，采用导电型填料不仅可以生产PP防静电塑料薄膜，而且由于其抗静电性基于填料的导电性，持久性较表面活性剂型PP抗静电薄膜好，而且抗静电性受环境湿度的影响小。在众多导电型填料中，碳纳米管具有良好的导电性，同时又拥有较大的长径比，因而很适合作导电填料，相对于其它金属颗粒和石墨颗粒，其很少的用量就能形成导电网链，且其密度比金属颗粒小得多，不易因重力的作用而聚沉。利用碳纳米管的这些特性将其作为导电介质加入到塑料中，对塑料的导电性会产生强烈影响。目前，碳纳米管在PP抗静电材料中的应用研究主要是通过改变碳纳米管的结构及含量，改进碳纳米管在PP中的分散性，以及对碳纳米管进行表面处理来均衡PP抗静电材料的导电性和其他各项性能。三、
技术实现思路
本专利技术提供了一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法，碳纳米管经预处理改性后，作为导电填充剂添加至PP材料基体中，从而制备出导电性能良好的PP/碳纳米管导电母粒。本专利技术采用的技术方案是：一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将分散剂A溶于溶剂中，得到分散剂溶液，然后将分散剂溶液通过高压喷淋法喷入高速搅拌的碳纳米管中，高速搅拌混合后，制得活性碳纳米管；所述碳纳米管、分散剂A、溶剂的质量份数比为85～95：0.1～5：5～10；(2)活性碳纳米管与PP聚合物基体材料搅拌混匀，然后与助剂混合，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒制得PP/碳纳米管导电母粒；所述PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、助剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～20质量份；所述助剂为分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上的混合；优选所述助剂为偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上与分散剂B的混合，更优选助剂为偶联剂、抗氧剂中的一种或两种与分散剂B、润滑剂的混合。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、抗氧剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～2质量份。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～10质量份。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份、0.01～2质量份。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份、0.01～10质量份，其中分散剂B、偶联剂、润滑剂的总的质量份数为0.2～20质量份。进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～2质量份、0.01～10质量份，其中分散剂B、抗氧剂、润滑剂的总的质量份数为0.2～20质量份。更进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份、0.01～2质量份、0.01～10质量份，其中分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的总的质量份数为0.2～20质量份。更进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.1～30质量份、1～10质量份、0.01～3质量份、0.01～2质量份、0.01～3质量份。更进一步，优选步骤(2)中原料的配方为：PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、1～30质量份、1～10质量份、0.01～3质量份、0.01～2质量份、0.01～3质量份。所述方法中，分散剂A和分散剂B用于区分不同步骤中所使用的分散剂，A、B不具有化学意义。所述分散剂A和分散剂B各自独立为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、黄原胶、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、羧甲基纤维素钠、双十六烷基磷酸、阿拉伯胶、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚环氧乙烷缩合物乳化剂、十六烷基三甲基溴化钠、聚偏氟乙烯中的一种或两种以上的混合物。所述步骤(1)中，所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、氯仿、无水乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上的混合物；所述步骤(1)中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管中的一种或两种的混合物，优选多壁碳纳米管。所述步骤(2)中，所述PP聚合物基体材料为粒子或粉状材料，优选使用PP聚合物粉状材料，平均粒径为0.5μm到5mm，优选PP聚合物基体材料的熔融指数为2-100g/10min，优选10-30g/10min，利于碳纳米管在PP基体中的分散。所述步骤(2)中，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂、硅烷类偶联剂中的一种或两种以上的混合物；所述钛酸酯类偶联剂可以为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯或双(二辛氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)将分散剂A溶于溶剂中，得到分散剂溶液，然后将分散剂溶液通过高压喷淋法喷入高速搅拌的碳纳米管中，高速搅拌混合后，制得活性碳纳米管；(2)活性碳纳米管与PP聚合物基体材料搅拌混匀，然后与助剂混合，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒制得PP/碳纳米管导电母粒所述PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、助剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～20质量份；所述助剂为分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上的混合。

【技术特征摘要】
1.一种PP/碳纳米管导电母粒的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)将分散剂A溶于溶剂中，得到分散剂溶液，然后将分散剂溶液通过高压喷淋法喷入高速搅拌的碳纳米管中，高速搅拌混合后，制得活性碳纳米管；(2)活性碳纳米管与PP聚合物基体材料搅拌混匀，然后与助剂混合，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒制得PP/碳纳米管导电母粒所述PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、助剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～20质量份；所述助剂为分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上的混合。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，所述碳纳米管、分散剂A、溶剂的质量份数比为85～95：0.1～5：5～10。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述分散剂A和分散剂B各自独立为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、黄原胶、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、羧甲基纤维素钠、双十六烷基磷酸、阿拉伯胶、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚环氧乙烷缩合物乳化剂、十六烷基三甲基溴化钠、聚偏氟乙烯中的一种或两种以上的混合物。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、氯仿、无水乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上的混合物。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述原料的配方为下列之一：配方(一)PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份；配方(二)PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份；配方(三)PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、抗氧剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～2质量份；配方(四)PP聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～10质量份；配方(五)...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄万清，王鹏，
申请(专利权)人：嘉兴市高正高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33