一种高性能导电PP聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高性能导电PP聚合物，其原料配方由偶联剂、增韧剂、PP、导电剂1、导电剂2组成。本发明专利技术的一种高性能导电PP聚合物表现出高抗冲、耐磨的性能，尤其表现出良好的导静电性能，其能够将产品表面及内部的静电彻底清除，尤其适用于精密仪器仪表结构件、国防军用特种结构件及箱体制品、航空航天器构件制造中的应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高性能导电PP聚合物，其原料配方由偶联剂、增韧剂、PP、导电剂1、导电剂2组成。本专利技术的一种高性能导电PP聚合物表现出高抗冲、耐磨的性能，尤其表现出良好的导静电性能，其能够将产品表面及内部的静电彻底清除，尤其适用于精密仪器仪表结构件、国防军用特种结构件及箱体制品、航空航天器构件制造中的应用。【专利说明】一种高性能导电PP聚合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及PP聚合物材料领域，具体涉及一种高性能导电PP聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
聚丙烯(PP)是一种高密度、无侧链、高结晶的线性聚合物，相对于普通的塑料材料，抗冲击性能较高，同时具有耐热、耐腐蚀等优点。通常用于生产制造仪表、电气设备。同时，PP材料在使用过程中容易产生、积累静电而损伤电子元件，使之损毁报废 现有技术的抗静电措施虽然在一定程度上减少了 PP表面静电的产生量，但效果仍不理想，未达到精密仪器仪表结构件、国防军用特种结构件及箱体制品、航空航天器构件等产品的抗静电标准。此外，现有的抗静电措施大多是采用抑制PP材料表面静电的产生而获得抗静电效果，此时PP材料内部仍聚集有较多的静电，用这种材料制备的产品，在高静电环境中容易影响正常性能。现有的抗静电PP还具有易老化、缺口抗冲击性能差、耐低温能力低等缺点，所制得的产品易损坏、性能差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一是提供一种高性能、防止静电聚集的PP聚合物。本专利技术的另一目的是提供一种可大规模推广、提高上述PP聚合物性能的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种上述PP聚合物的应用。本专利技术的第一个目的通过以下方式实现: 一种高性能导电PP聚合物，其原料配方由如下重量份的各组分组成: 偶联剂0.5-2份； 增韧剂1-5份； PP18-46.5 份； 导电剂I30-70份； 导电剂21-5份； 所述增韧剂为美国陶氏所产的P0E8150，所述偶联剂为偶联剂550 ;所述导电剂I为炭黑；所述导电剂2为浙江哈弗龙公司所产的NP1010。上述原料中，PP可选用市售产品实现。上述增韧剂为美国陶氏所产的P0E8150主要成份是一种乙烯辛烯共聚物，在本专利技术中可提高PP聚合物的抗冲击能力，尤其是低温下的抗冲击能力。P0E8150具有良好的流动性，故能够充分与本专利技术原料配方中的各种原料和助剂充分混融。上述偶联剂为市售产品偶联剂550，是优异的粘合促进剂，于本专利技术中可促进所述炭黑、NP1010与PP聚合物的结合，使之能够均匀、稳定地分散于本专利技术PP聚合物当中。偶联剂550具有增强PP聚合物绝缘性的效果，其使用通常会使PP聚合物更容易积聚静电。上述导电剂I为炭黑，可采用任一种市售产品实现。一定数量的炭黑能够在PP聚合物中形成链式导电结构，使PP聚合物中产生的电荷迅速传导而不发生聚集。但炭黑难以在PP聚合物中均匀、稳定的分布，导致其导线效果不能正常发挥。且炭黑用量过高将影响 PP聚合物的韧度和缺口抗冲击性能、耐寒性能，导致PP聚合物容易破裂、损坏、不耐低温。 NP1010则是一种高效的阻燃剂，通常用于增强高分子材料的阻燃性能。而本专利技术人在研究中发现，NP1010具有增强炭黑导电效果的作用，即可降低PP聚合物中炭黑的添加量，二者协效可防止静电荷过量聚集而损伤电子元件同时能够避免现有技术中炭黑用量过高导致 PP聚合物性能下降的问题。此外P0E8150与上述炭黑、NP1010以一定比例的添加，还可提升本专利技术PP聚合物的抗冲击性能、耐低温性能，三者共同作用使所制得的高性能导电PP聚合物表现出较高的高抗冲、耐寒性能。一种高性能导电PP聚合物的制备方法，其具体包括如下步骤:按照所述的比例将偶联剂、增韧剂、PP、导电剂1、导电剂2装入搅拌机中反复搅拌混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在190-230°C的温度下熔融混炼，所得熔体由双螺旋挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，所得粒料即为所述高性能导电PP聚合物。所述反复搅拌是指反复搅拌三次，每次搅拌时间为30-50分钟。所述搅拌机的转速为1000-1300转/分。提高搅拌机的转速可使各原料组分混合更充分从而获得质地均匀的产品。但对于某些原料来说，过慢的搅拌速度难以使其充分混合，过高的搅拌转速容易导致其自身结构的裂解。上述搅拌机的转速是专利技术人根据本专利技术各种原料组分的物性而优选的，在此范围内，既能保证原料的各组分能够混合均匀，又能有效防止原料发生裂解而失效。所述反复搅拌是指交替改变搅拌机的搅拌方向，如此便能够在不增加转速的情况下进一步促进各原料组分的混合。本专利技术的熔炼温度是根据各类原料的性质选定的，在该温度范围内，各类原料均可熔化彻底而得以充分混融，不因温度过低而熔融混炼不彻底，且不易因温度过高而裂解、变质。原料只有得到充分混融结合，才能协同作用获得本专利技术所追求的优质性能。所述双螺旋挤出机的转速为600-850转/分。所述熔体由双螺旋挤出机挤出后经水槽冷却时，所用水槽温度为60_75°C。由于产品的性质不同，其冷却水温也各不一致。一般来说，升高水槽内的水温能够缩减粒料间的空隙使其不易碎裂，但过高的水温将导致粒料粘结，影响产品品质及外观。因此在本专利技术中，设计人根据双螺旋挤出机的转速、熔体的性质设计出上述的水槽水温范围， 在该温度范围内生产出的本专利技术产品粒料间隙适中、不易粘结，具有良好的加工性能。 所述切粒机的转速为600-900转/分。本专利技术设计人在研究实践中发现,切粒机转速过高会使粒料体积过小在后续的拉条工序中容易断裂，而切粒机转速过慢时则会是粒料肥大，影响最终粒料美观的同时还会加大粒料应用中的加工难度。而每一种成分的粒料均有其适宜的粒料大小，对于本专利技术而言，600-900转/分的切粒机的转速能够最大程度地提升本专利技术产品的外观及加工性能。对产品的各项测试表明，本专利技术的一种高性能导电PP聚合物具有高抗冲、耐寒的性能，尤其表现出稳定、持续的导电效果，产品表面电阻值低至IXlO4Q,能够有效消除静电的聚集，尤其适用于精密仪器仪表结构件、国防军用特种结构件及箱体制品、航空航天器构件制造中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果: 1.本专利技术特别选用了炭黑、NP1010作为导电剂，二者结合有协效作用，能够彻底传导消除PP聚合物内部产生的静电，经测试PP聚合物的表面电阻最高可达到ιχιο4ω ;同时ΝΡ1010可以降低PP聚合物中炭黑的用量，有助于维持PP聚合物的性能；炭黑、ΝΡ1010与偶联剂共同作用，可使炭黑、ΝΡ1010与各原料组分充分混合，从而进一步提高本专利技术高性能导电PP聚合物的导电效果。2.本专利技术向PP聚合物中添加了增韧剂Ρ0Ε8150，其与炭黑、ΝΡ1010共同作用能够有效维持PP聚合物的抗冲击性能、机械性能，产品长期使用仍能具有较高的抗冲击效果；此外，其还能增强本专利技术PP聚合物的耐寒性能，在低温环境中仍能正常工作。3.本专利技术的高性能导电PP聚合物的制备方法，是依据各原料组分的特点对搅拌机转速、熔炼温度、水槽水温、切粒机转速等工艺参数优化而得，保证所制得的高性能导电PP聚合物产品能够实现本专利技术所追寻的技术效果。【具体实施方式】为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能导电PP聚合物，其原料配方由如下重量份的各组分组成：偶联剂????????????????????0.5?2份；增韧剂??????????????????????1?5份；PP????????????????????????18?46.5份；导电剂1?????????????????30?70份；导电剂2??????????????????1?5份；所述增韧剂为美国陶氏所产的POE8150，所述偶联剂为偶联剂550；所述导电剂1为炭黑；所述导电剂2为浙江哈弗龙公司所产的NP1010。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林湖彬，杜崇铭，李华军，
申请(专利权)人：惠州市昌亿新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：