一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法，该聚丙烯复合材料的制备原料按重量份数包括以下组分：无规共聚聚丙烯100份、陶瓷颗粒10～20份、透明成核剂1～5份、润滑剂0.1～0.3份、复合抗静电剂0.1～0.5份、抗氧剂0.1～0.3份；其中，所述复合抗静电剂是将导电聚合物包覆在碳纳米管上制备而成。该复合材料不仅具有较高的透明度和光泽度，较优异的力学性能，而且具有较优异且持久的抗静电能力。

【技术实现步骤摘要】
一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，特别涉及一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有密度小、无毒、易加工、冲击强度高、抗挠曲性好以及电绝缘性好等优点，被广泛用于制作复合材料。自1957年在意大利首次实现工业化生产以来，聚丙烯材料的发展速度一直居各种通用塑料之首。尤其是近年来，聚丙烯生产技术的不断发展和应用领域的不断开拓，进一步推动了世界聚丙烯工业的快速发展。聚丙烯的结晶性使其制品的透明性差，外管缺少美感，因此，在一些透明包装制品、医疗器具、日用品等领域的发展受到限制；因此，透明聚丙烯材料的开发显得尤为重要。此外，聚丙烯复合材料的抗静电性能也需要进行改善；当两种不同性质的物体相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时，由于它们对电子的吸引力大小各不相同，就会发生电子转移。一部分物体因失去部分电子而带正电，另一部分获得电子而带负电。如果该物体与大地绝缘，则电荷无法泄漏，停留在物体的内部或表面呈相对静止状态，这种电荷就称静电。静电电压可以达到几千伏甚至几万伏。静电的软击穿可造成敏感器件的品质劣化和使用寿命降低，而且不易被发现。另外，静电感应和静电放电时产生的电磁脉冲对人体和电子敏感器件也有一定危害。因此，发展一种具有长效抗静电效果的聚丙烯复合材料就成为一种大的市场需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法，该复合材料不仅具有较高的透明度和光泽度，较优异的力学性能，而且具有较优异且持久的抗静电能力。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：无规共聚聚丙烯100份、陶瓷颗粒10～20份、透明成核剂1～5份、润滑剂0.1～0.3份、复合抗静电剂0.1～0.5份、抗氧剂0.1～0.3份；其中，所述复合抗静电剂是将导电聚合物包覆在碳纳米管上制备而成。优选的，所述透明成核剂为松香型成核剂、山梨醇成核剂和有机磷酸盐类成核剂中的一种或两种及以上的组合。优选的，所述润滑剂为硬脂酸盐类润滑剂，优选为硬脂酸锌或硬脂酸钙。优选的，所述复合抗静电剂中的导电聚合物为聚乙撑二氧噻吩、聚苯胺、聚N，N二乙基丙烯酰胺中的一种。优选的，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂619、抗氧剂B-215中的一种。优选的，所述陶瓷颗粒经过硅烷偶联剂处理。本专利技术还提供了一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照重量份数配比称取无规共聚聚丙烯、陶瓷颗粒、透明成核剂、润滑剂、抗氧剂，加入到高速混合机中，充分混合均匀，得到主混合料；(2)将步骤(1)得到的主混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口中，将按重量份数称取的复合抗静电剂从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，进入双螺杆挤出机的物料经双螺杆挤出机的输送挤压、熔融混练，再通过双螺杆挤出机的模头挤出，再经冷却、风干、切粒、干燥后，即得颗粒状的透明长效抗静电聚丙烯复合材料。进一步的，所述双螺杆挤出机分为八区，各区的温度控制在170～230℃。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的复合材料采用了无规共聚聚丙烯为基体聚合物材料，其是利用乙烯单体和丙烯单体共聚得到，增加了聚丙烯基体聚合物材料的透明度，减少了浊雾；加入的透明成核剂则可以促进无规共聚聚丙烯的球晶细化和均质化，起到高效的增透作用，同时还可改善材料的刚性和韧性，提高了复合材料的弯曲模量和冲击强度等力学性能；(2)本专利技术的制备原料中的陶瓷颗粒填充于复合材料中，可以提高加工过程中材料的流动性，改善加工性能，与聚丙烯之间的粘结性强，提高复合材料的韧性和拉伸强度；且由于陶瓷颗粒的熔点高，在加工过程中也不容易分解，有利于加工过程的进行；(3)本专利技术的制备原料中的润滑剂可以降低聚合物分子间以及聚合物与加工设备之间的作用力，从而降低流动阻力，提高了聚合物材料结晶度，提高材料的表面光泽度和透明性；抗氧剂，尤其是抗氧剂168，除了提高复合材料的抗氧化能力之外，还可以在一定程度上起到异相成核的作用，从而提高材料的结晶度，降低材料的雾度，提高材料的透明度和光泽度；(4)本专利技术的制备原料中加入的复合抗静电剂是将导电聚合物包覆在碳纳米管上制备而成，导电聚合物可以提高碳纳米管与无规共聚聚丙烯以及其他原料之间的相容性，使复合导电剂在材料中形成三维互穿结构的导电网络，提高了导电分子的有序性，提高了整体导电性；复合抗静电剂，相比于单一的导电聚合物或碳纳米管，其导电能力大大提高，赋予了复合材料较优异的抗静电性能；(5)本专利技术的制备方法是通过侧喂料的方式加入复合抗静电剂，如此，可以使抗静电剂更均匀的与其他原料进行混合，达到较高的抗静电效果保留率。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：无规共聚聚丙烯100份、经过硅烷偶联剂处理的陶瓷颗粒10份、山梨醇成核剂1份、硬脂酸钙0.1份、复合抗静电剂0.1份、抗氧剂1680.1份；其中，复合抗静电剂是将聚乙撑二氧噻吩包覆在碳纳米管上制备而成。本专利技术还提供了上述透明长效抗静电聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照重量份数配比称取无规共聚聚丙烯、陶瓷颗粒、透明成核剂、润滑剂、抗氧剂，加入到高速混合机中，充分混合均匀，得到主混合料；(2)将步骤(1)得到的主混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口中，将按重量份数称取的复合抗静电剂从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，进入双螺杆挤出机的物料经双螺杆挤出机的输送挤压、熔融混练，再通过双螺杆挤出机的模头挤出，再经冷却、风干、切粒、干燥后，即得颗粒状的透明长效抗静电聚丙烯复合材料。其中的双螺杆挤出机分为九区，各区温度依次为170℃、185℃、195℃、215℃、230℃、220℃、210℃、195℃、180℃。实施例2一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：无规共聚聚丙烯100份、经过硅烷偶联剂处理的陶瓷颗粒15份、山梨醇成核剂3份、硬脂酸钙0.2份、复合抗静电剂0.3份、抗氧剂1680.2份；其中，复合抗静电剂是将聚苯胺包覆在碳纳米管上制备而成。本专利技术还提供了上述透明长效抗静电聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照重量份数配比称取无规共聚聚丙烯、陶瓷颗粒、透明成核剂、润滑剂、抗氧剂，加入到高速混合机中，充分混合均匀，得到主混合料；(2)将步骤(1)得到的主混合料加入双螺杆挤出机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其特征在于，其制备原料按重量份数包括以下组分：无规共聚聚丙烯100份、陶瓷颗粒10～20份、透明成核剂1～5份、润滑剂0.1～0.3份、复合抗静电剂0.1～0.5份、抗氧剂0.1～0.3份；其中，所述复合抗静电剂是将导电聚合物包覆在碳纳米管上制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其特征在于，其制备原料按重量份数包括以下组分：无规共聚聚丙烯100份、陶瓷颗粒10～20份、透明成核剂1～5份、润滑剂0.1～0.3份、复合抗静电剂0.1～0.5份、抗氧剂0.1～0.3份；其中，所述复合抗静电剂是将导电聚合物包覆在碳纳米管上制备而成。


2.根据权利要求1所述的一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其特征在于，所述透明成核剂为松香型成核剂、山梨醇成核剂和有机磷酸盐类成核剂中的一种或两种及以上的组合。


3.根据权利要求1所述的一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸盐类润滑剂，优选为硬脂酸锌或硬脂酸钙。


4.根据权利要求1所述的一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合抗静电剂中的导电聚合物为聚乙撑二氧噻吩、聚苯胺、聚N，N二乙基丙烯酰胺中的一种。


5.根据权利要求1所述的一种透明长效抗静电聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周威，魏佳伟，赵凯元，
申请(专利权)人：苏州禾昌聚合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32