一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料及其制备方法，该聚丙烯复合材料主要由抗析出、永久型抗静电功能母粒3～8份、常规聚丙烯50～90份、无机填料0～40份、弹性体8～20份、抗氧剂0.1～1份、其他助剂0～3份组成。本发明专利技术充分利用高聚物的挤出物胀大效应，在保证材料具有良好抗静电效果的同时能有效的减少稳定性好但抗静电效果不佳的非离子型抗静电功能助剂的用量，最终在达到降低材料成本的同时减少因大量添加抗静电剂给材料其他性能带来的影响，所制备的抗静电聚丙烯复合材料具有抗析出、抗静电效果优异、机械性能优良等特点。

Composite material containing anti precipitation and permanent antistatic polypropylene functional master batch and preparation method thereof

The invention discloses a containing composite material and a preparation method of anti precipitation, antistatic polypropylene masterbatch, the polypropylene composite material mainly consists of anti precipitation, antistatic masterbatch 3 - 8, 50 - 90, conventional polypropylene filler 0 ~ 40, 8 ~ 20 elastic body a, antioxidant 0.1 - 1, 0 to 3 portions of other additives. The invention fully utilizes the die swell effect of polymer, in order to ensure the material has good antistatic effect and good stability but can effectively reduce the non-ionic antistatic effect of antistatic additive dosage, reduce the material cost in the final at the same time reduced by adding large amounts of effect of antistatic agent to bring other materials the performance of the antistatic polypropylene composite material prepared has the characteristics of anti precipitation, excellent antistatic effect and excellent mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种功能性聚丙烯材料及其制备方法，尤其涉及一种抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒及其复合材料的制备方法，属于聚丙烯

技术介绍
聚丙烯因其具有密度小，性价比高且具有优异的耐热性和易于成型加工等特点，而成为在汽车内外饰、家电、PC等产品中用量最大，发展速度最快的塑料品种之一。虽然聚丙烯具有以上诸多优点，但是其材料表面电阻率较高＞1015Ω，在其产品表面易产生静电，在产品生产、运输和使用过程中容易吸附灰尘，影响材料制品的外观品质，导致制品外观不合格，严重影响了聚丙烯及其复合材料的应用。为解决聚丙烯材料的静电缺陷，目前市场上主要通过共混添加一定含量的离子型与非离子型抗静电剂的方式来提高聚丙烯复合材料的抗静电性能。其主要存在以下缺点：其一：添加阳离子或阴离子型抗静电剂其抗静电效果虽好，但是该类型的抗静电剂与聚丙烯材料的相容性较差，一方面容易导致聚丙烯材料的机械性能下降，另一方面在材料长期使用过程中容易析出导致制品发粘与气味问题，如美国专利US4000102公开的一种添加阴离子型抗静电剂脂肪酸锌，通过利用在材料使用过程中不断迁移到表面的脂肪酸锌的吸水性和表面离子化作用来提高聚丙烯材料的抗静电性能。其二：添加稳定性好，对材料性能影响较小的非离子型抗静电剂，但是该抗静电剂的抗静电效果较差，在使用过程中要想达到与离子型抗静电剂相同的抗静电效果，其添加量较离子型抗静电剂高出很多倍，使用成本高，缺乏市场竞争力，如专利CN103910997A公开的一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，通过添加非离子型抗静电剂碳纳米管20～60份，来提升材料的抗静电效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒及其复合材料的制备方法，该方法主要包括将一种具有高流动性与相容性的非离子型永久抗静电功能母粒与常规聚丙烯通过双螺杆挤出机或注塑机共混挤出制备而来。抗静电功能母粒较常规聚丙烯材料具有较高的流动性当共混物从双螺杆挤出机或注塑机挤出时，由于聚合物熔体的挤出物胀大效应，在聚合物从双螺杆挤出机或注塑机挤出时具有高流动性的功能母粒首先向熔体外侧流动从而带动抗静电功能助剂优先富集于材料表层，而在材料内部则不含或者含有微量的抗静电助剂，保证材料具有良好抗静电效果的同时能有效的减少稳定性好但抗静电效果不佳的非离子型抗静电功能助剂的用量，最终在达到降低材料成本同时减少因大量添加抗静电剂给材料性能带来的影响。本专利技术提供一种抗析出、永久型抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法，由经表面改性修饰后的非离子型永久抗静电剂制备而来的具有高流动性与相容性的聚丙烯抗静电功能母粒与常规聚丙烯通过双螺杆或注塑机共混挤出制备而来，其中功能母粒的添加量按重量份数为3～8份。所述的功能母粒是通过以高流动性聚丙烯为基体材料，经双螺杆挤出机与经表面修饰的非离子型永久抗静电剂(石墨烯、碳纳米管、纳米导电炭黑等一种或几种组合物)等挤出造粒制备而来。为达上述专利技术目的，本专利技术主要通过以下技术方案实现：一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，由以下按照重量份数计的原料制备而成：常规聚丙烯：50～95份，无机填料：0～40份，弹性体：0～20份，抗静电聚丙烯功能母粒：3～8份，助剂：2～5份。所述的抗静电功能母粒，由以下按照重量份数计的原料制备而成：高流动速度聚丙烯：50～75份，抗静电剂：20～40份，表面修饰剂：5～10份，助剂：2～5份。进一步的，所述的常规聚丙烯材料是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在1.0～60g/10min的聚丙烯，所述的高流动速度聚丙烯是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在150g/10min以上的聚丙烯原料。所述的无机填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙等无机粉体材料。所述的弹性体为乙烯-丙烯共物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物的一种或者几种的混合物，密度为0.80～1.0g/cm3。所述的助剂为抗氧剂1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羟基苯基)季戊四醇脂)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯、抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)、光稳定剂V703、5589、531、润滑剂白油、乙烯基双硬酯酰胺(EBS)其中的一种或者几种混合物。所述的抗静电剂优先为石墨烯、碳纳米管、纳米导电炭等其中的一种或几种混合物。所述的表面修饰剂优选为聚烯烃有机硅烷共聚物或者通过烷基改性聚硅氧烷等一种或几种混合物。本专利技术的专利技术目的是提供一种抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒及其复合材料的制备方法，主要包括以下制备步骤：(1)功能母粒的制备：i.抗静电剂的表面修饰按重量份数，非离子型抗静电剂90～95份干燥后与硅烷类表面修饰剂5～10份，一起加入到高速混炼机中，经高速混炼制备而成。ii.功能母粒的制备按重量份数，将流动速率大于150g/min的高流动速度聚丙烯50～80份，抗静电剂20～40份，助剂2～5份一起加入到混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备而来。所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃，195℃，205℃，205℃，215℃，225℃，225℃，230℃，235℃，235℃。主螺杆转速为300～450r/min，水槽温度23℃～50℃。(2)抗析出、永久型抗静电聚丙烯复合材料的制备：按重量份数，将步骤(1)中制备的抗静电功能母粒3～8份与常规聚丙烯50～95份，无机填料0～40份，弹性体0～20份，助剂2～5份一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成聚抗析出、永久抗静电丙烯复合材料。所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为155℃，185℃，200℃，205℃，210℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺杆转速为550～600r/min，水槽温度23℃～50℃。本专利技术与现有技术相比，具有以下技术优势：(1)本专利技术采用高流动性聚丙烯作为聚丙烯抗静电功能母粒的基体材料，利用高聚物在挤出加工过程中的熔体挤出胀大效应，在聚合物从双螺杆挤出机或注塑机挤出时具有高流动性的功能母粒首先向熔体外侧流动从而带动抗静电功能助剂优先富集于材料表层，能有效的降低非离子型抗静电剂的添加量，从而达到降低材料成本以及减少因大量添加抗静电剂给材料性能带来的影响，其材料的特点具体体现在低成本、良好的抗静电性。(2)本专利技术采用的抗静电剂是稳定性好的非离子型抗静电剂，并采用硅烷类表面修饰剂对其进行表面修饰，提升了抗静电剂与聚丙烯树脂的相容性，所制备的抗静电材料具有抗析出、抗静电效果优异、机械性能优良等特点。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本
技术实现思路
。应该强调的是，这些实施例仅用于对本专利技术的进一步说明，而不能理解为对本专利技术保护范围的限制。此外应理解，在阅读了本专利技术所述的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。下列实施例中的高流动速率聚丙烯分别选用北欧化工的牌号为HL504FB、HL5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：由以下按照重量份数计的原料制备而成：常规聚丙烯：50～95份，无机填料：0～40份，弹性体：0～20份，抗静电聚丙烯功能母粒：3～8份，助剂：2～5份；所述的抗静电功能母粒，由以下按照重量份数计的原料制备而成：高流动速度聚丙烯：50～75份，抗静电剂：20～40份，表面修饰剂：5～10份，助剂：2～5份。

【技术特征摘要】
1.一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：由以下按照重量份数计的原料制备而成：常规聚丙烯：50～95份，无机填料：0～40份，弹性体：0～20份，抗静电聚丙烯功能母粒：3～8份，助剂：2～5份；所述的抗静电功能母粒，由以下按照重量份数计的原料制备而成：高流动速度聚丙烯：50～75份，抗静电剂：20～40份，表面修饰剂：5～10份，助剂：2～5份。2.根据权利要求1所述的一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：所述的常规聚丙烯材料是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在1.0～60g/10min的聚丙烯，所述的高流动速度聚丙烯是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在150g/10min以上的聚丙烯原料。3.根据权利要求1所述的一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：所述的无机填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的一种。4.根据权利要求1所述的一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：所述的弹性体为乙烯-丙烯共物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物的一种或者几种的混合物，密度为0.80～1.0g/cm3。5.根据权利要求1所述的一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：所述的助剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DSTP、光稳定剂V703、5589、531、润滑剂白油、乙烯基双硬酯酰胺(EBS)中的一种或者几种混合物。6.根据权利要求1所述的一种包含抗析出、永久型抗静电聚丙烯功能母粒的复合材料，其特征在于：所述的抗静电剂选自石墨烯、碳纳米管和纳米导电炭中的一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，张锴，张鹰，张祥福，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，浙江普利特新材料有限公司，重庆普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31