CN104530557A - 一种导电pp材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电PP材料，以重量份数计由以下组分组成：PP30-50份；滑石粉15-20份；增韧剂6-10份；导电母粒10-20份；复合抗氧剂3-5份；着色剂1-3份；分散剂5-10份；偶联剂6-8份；所述导电母粒为经过超声分散处理的微米级石墨烯。同时本发明还公开了该导电PP材料的制备方法，采用超声分散处理过的微米级石墨烯作为导电母粒加入PP材料中，降低了PP材料的表面电阻率，从而提高了PP材料的导电性能，另外，分散剂和偶联剂的加入发挥了协同作用，使得石墨烯分散更加均匀，同时提升了石墨烯在PP材料中的相容性，避免导电母粒的加入导致材料的机械性能劣化。

Description

一种导电PP材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种导电PP材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，具有易加工、低吸水性、价格低廉等特性，主要应用在汽车、电子电器、机械零部件、服装等方面。但PP材料的导电性能不够好，限制了其应用范围，现有技术中一般是直接将导电炭黑填料采用复合共混的方法加入到PP材料中来提高高聚物的导电性，但由于导电炭黑填料在基体中分散不均，导致导电性能得不到很好的改善，且对基体高聚物的机械性能破坏较大。因此，开发一种导电性能良好，分散性好且保证其机械强度的导电PBT复合材料确有必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导电PP材料及其制备方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种导电PP材料，以重量份数计由以下组分组成：PP 30-50份；滑石粉15-20份；增韧剂6-10份；导电母粒10-20份；复合抗氧剂3-5份；着色剂1-3份；分散剂5-10份；偶联剂6-8份；所述导电母粒为经过超声分散处理的微米级石墨烯。
前述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物。
前述复合抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂164的复配物。
前述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯或聚乙烯醇。
前述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
本发明还公开了前述的一种导电PP材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照重量份称取各原料组分；
S2、将各组分于混合搅拌机中进行混合，混合温度为30-50℃；
S3、将混合后的物料通过双螺杆挤出机进行挤出成型，挤出温度为200-230℃，冷却造粒。
本发明的有益之处在于：本发明采用超声分散处理过的微米级石墨烯作为导电母粒加入PP材料中，降低了PP材料的表面电阻率，从而提高了PP材料的导电性能，另外，分散剂和偶联剂的加入发挥了协同作用，使得石墨烯分散更加均匀，同时提升了石墨烯在PP材料中的相容性，避免导电母粒的加入导致材料的机械性能劣化。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明中无特殊说明，所有原料均为市购。
实施例1
将PP 30份、滑石粉15份、增韧剂6份、导电母粒10份、复合抗氧剂3份、着色剂1份、分散剂5份、偶联剂6份置于混合搅拌机中混合均匀，然后喂料至双螺杆挤出机进行挤出成型，冷却造粒。需要特别说明的是，导电母粒为经过超声分散处理的微米级石墨烯。
实施例2
将PP 40份、滑石粉18份、增韧剂8份、导电母粒15份、复合抗氧剂4份、着色剂1-3份、分散剂5-10份、偶联剂6-8份置于混合搅拌机中混合均匀，然后喂料至双螺杆挤出机进行挤出成型，冷却造粒。需要特别说明的是，导电母粒为经过超声分散处理的微米级石墨烯。
实施例3
将PP 50份、滑石粉20份、增韧剂10份、导电母粒20份、复合抗氧剂5份、着色剂3份、分散剂10份、偶联剂8份置于混合搅拌机中混合均匀，然后喂料至双螺杆挤出机进行挤出成型，冷却造粒。需要特别说明的是，导电母粒为经过超声分散处理的微米级石墨烯。
对比例1
将PP 30份、滑石粉15份、增韧剂6份、导电母粒10份、复合抗氧剂5份、着色剂3份、分散剂5份、偶联剂6份置于混合搅拌机中混合均匀，然后喂料至双螺杆挤出机进行挤出成型，冷却造粒。导电母粒未经超声分散处理。
对比例2
将PP 30份、滑石粉15份、增韧剂6份、导电母粒10份、复合抗氧剂3份、着色剂2份置于混合搅拌机中混合均匀，然后喂料至双螺杆挤出机进行挤出成型，冷却造粒。导电母粒未经超声分散处理。
性能检测
测试实施例1-3及对比例1和2的相关性能，其中表面电阻率按ASTM-D257标准测试，Izod冲击强度按ISO-180标准测试，拉伸强度按ISO-527标准测试，拉伸速度为50mm/min。测试结果见表1：
表1实施例1-3及对比例1和2性能测试比较
由表1分析可知，本发明采用超声分散处理过的微米级石墨烯作为导电母粒加入PP材料中，能够显著降低PP材料的表面电阻率，从而提高了PP材料的导电性能，另外，分散剂和偶联剂的加入发挥了协同作用，使得石墨烯分散更加均匀，导电性能进一步优化，同时提升了石墨烯在PP材料中的相容性，避免导电母粒的加入导致材料的机械性能劣化。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种导电PP材料，其特征在于，以重量份数计由以下组分组成：PP 30-50份；滑石粉15-20份；增韧剂6-10份；导电母粒10-20份；复合抗氧剂3-5份；着色剂1-3份；分散剂5-10份；偶联剂6-8份；所述导电母粒为经过超声分散处理的微米级石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种导电PP材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种导电PP材料，其特征在于，所述复合抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂164的复配物。
4.根据权利要求1所述的一种导电PP材料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯或聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的一种导电PP材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
6.一种权利要求1所述的一种导电PP材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按照重量份称取各原料组分；
S2、将各组分于混合搅拌机中进行混合，混合温度为30-50℃；
S3、将混合后的物料通过双螺杆挤出机进行挤出成型，挤出温度为200-230℃，冷却造粒。
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