CN108285584B - 一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。聚丙烯复合材料包括如下质量份数的组分：30‑50份聚丙烯、20‑40份茂金属聚乙烯、3‑10份相容剂、20‑30份导电炭黑、1‑5份烃基化石墨烯、1‑3份有机硅油、18‑23份红磷阻燃剂和3‑6份三氧化二锑。该聚丙烯复合材料是通过将配方量的各组分用挤出机挤出得到。本发明利用茂金属聚乙烯降低聚丙烯的结晶性和成型时的各向异性，利用烃基化石墨烯与导电炭黑配合，降低材料的电阻率，提供的聚丙烯复合材料兼具良好的尺寸稳定性、拉伸强度、韧性、延展性、阻燃性、自润滑和耐磨性、耐热耐寒、耐酸碱及耐溶蚀，抗静电性能长效稳定，可应用于防护电子行业领域。

Description

一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚丙烯材料无臭、无毒、无味符合国家卫生标准，密度小，是通用塑料中最轻的一种，能在100度温度下长期使用不变形，同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学品接触不发生作用。聚丙烯材料具有优越的耐学化性，耐热性及耐冲性，是目前最符合环保要求的工程塑料之一。
吸塑是聚丙烯板材加工工艺的一种，主要原理是将平展的聚丙烯板材加热变软后，采用真空吸附于模具表面，冷却后成型。但是聚丙烯是结晶性聚合物，单纯的聚丙烯材料在冷却成型过程中易因形成结晶而收缩，导致吸塑产品成型不均匀，甚至变形，从而使聚丙烯材料的应用受到了限制。
另外，聚丙烯的体积电阻率较高，达到1016-1018Ω·cm，表面电阻达到1016-1017Ω，在摩擦、剥离等过程中极易累积静电荷，带来一定的安全隐患。因此，聚丙烯材料通常需要进行防静电改性。通过内加防静电剂，如导电炭黑，是抗静电改性的常用方法。但是，为了保证聚丙烯材料具有足够的防静电性能，导电炭黑的添加量往往较高，而过多的导电炭黑又会导致聚丙烯材料的强度下降，即现有的聚丙烯材料在抗静电性能和机械强度方面难以兼顾。
因此，在本领域期望得到一种收缩率低、强度高、防静电性能好的聚丙烯材料，以满足其在吸塑成型领域和抗静电环境中的应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。该聚丙烯复合材料具有良好的尺寸稳定性、拉伸强度、韧性、延展性、耐磨性和抗静电性能，能够满足吸塑成型和防静电包装的技术要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000021
本发明利用茂金属聚乙烯破坏了聚丙烯分子链的规整堆砌，降低了其结晶性能，从而降低了聚丙烯材料的收缩率，提高了尺寸稳定性；且茂金属聚乙烯的支链结构加强了分子链之间的缠结，降低了聚丙烯材料在成型时的各向异性，使得到的聚丙烯复合材料在任意方向上均具有良好的延展性。
导电炭黑作为抗静电剂，其添加量往往要达到35wt％以上才能表现明显的抗静电效果，但是过多的炭黑又容易导致聚丙烯材料的强度下降。本发明利用烃基化石墨烯与导电炭黑配合，更有利于导电通路的形成。添加1-2wt％的烃基化石墨烯，即可使导电炭黑的用量减少10wt％，且得到的聚丙烯复合材料的体积电阻率更低，强度更高。另外，烃基化石墨烯和有机硅油协同作用，还能够显著提高聚丙烯复合材料的自润滑和耐磨性能。
本发明中，所述聚丙烯的质量份数可以是30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或50份等。
所述茂金属聚乙烯的质量份数可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。
所述相容剂的质量份数可以是3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
所述导电炭黑的质量份数可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。
所述烃基化石墨烯的质量份数可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。
所述有机硅油的质量份数可以是1份、1.2份、1.3份、1.5份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.3份、2.5份、2.6份、2.8份或3份等。
作为本发明的优选技术方案，所述聚丙烯复合材料包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000031
作为本发明的优选技术方案，所述聚丙烯复合材料包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000041
作为本发明的优选技术方案，所述聚丙烯复合材料还包括18-23质量份(例如18质量份、19质量份、20质量份、21质量份、22质量份或23质量份等)的红磷阻燃剂和3-6质量份(例如3质量份、4质量份、5质量份或6质量份等)的三氧化二锑
所述聚丙烯复合材料还包括0.1-0.5质量份(例如0.1质量份、0.2质量份、0.3质量份、0.4质量份或0.5质量份等)的受阻酚类抗氧剂。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)。
优选地，所述聚丙烯复合材料还包括0.1-0.5质量份(例如0.1质量份、0.2质量份、0.3质量份、0.4质量份或0.5质量份等)的亚磷酸酯类抗氧剂。
优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(抗氧剂168)和/或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)。
作为本发明的优选技术方案，所述聚丙烯复合材料还包括0.3-1质量份(例如0.1质量份、0.2质量份、0.3质量份、0.4质量份、0.5质量份、0.6质量份、0.7质量份、0.8质量份、0.9质量份或1质量份等)的苯并三唑类光稳定剂。
优选地，所述苯并三唑类光稳定剂选自2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔戊基苯基)苯并三唑(UV-328)、2-[2′-羟基-5′-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]苯并三唑(UV-329)或2-(2′-羟基-3′,5′-二枯基苯基)-苯并三唑(UV-234)中的一种或至少两种的组合；所述组合可以是UV-326与UV-327的组合、UV-326与UV-328的组合、UV-326与UV-329的组合、UV-326与UV-234的组合、UV-327与UV-328的组合、UV-327与UV-329的组合、UV-327与UV-234的组合或UV-329与UV-234的组合等。
优选地，所述聚丙烯复合材料还包括0.3-1wt％(例如0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1wt％等)的受阻胺类光稳定剂。
优选地，所述受阻胺类光稳定剂选自UV-770(双(2,2,6,6-四甲基-4-基)癸二酸酯)、UV-944、UV-622(聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯)、UV-2020或UV-791中的一种或至少两种的组合；所述组合可以是UV-770与UV-944的组合、UV-770与UV-622的组合、UV-770与UV-2020的组合、UV-770与UV-791的组合、UV-944与UV-622的组合、UV-944与UV-2020的组合、UV-944与UV-791的组合、UV-622与UV-2020的组合或UV-2020与UV-791的组合等。
作为本发明的优选技术方案，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
需要说明的是，本领域中聚丙烯(PP)包含均聚聚丙烯(H-PP)和共聚聚丙烯(co-PP)等，其中均聚聚丙烯是仅由丙烯单体聚合而成的塑料，共聚聚丙烯是丙烯和少量其他种类的单体(通常为乙烯)的共聚物。共聚聚丙烯又分为无规共聚聚丙烯(PPR)和嵌段共聚聚丙烯(PPB)，由于共聚单体的引入，PPR的分子链规整性降低，结晶度下降，使得其透明度和冲击强度比H-PP高，但刚性和硬度下降。本发明采用无规共聚聚丙烯和茂金属聚乙烯配合，能够有效降低材料的结晶度和加工成型时的各向异性，从而提高其尺寸稳定性。
优选地，所述无规共聚聚丙烯中乙烯单元的摩尔含量为1-7％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％或7％等。
优选地，所述相容剂为乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物具有星型结构，本发明采用其作为相容剂，能够同时提高聚丙烯和茂金属聚乙烯之间、烃基化石墨烯与基材之间的相容性，从而进一步提高聚丙烯片材的韧性。
优选地，所述导电炭黑的粒径在2μm以下。
优选地，所述烃基化石墨烯的烃化率为1-2％。
羟基化和羧基化石墨烯均属于功能化石墨烯。一般用石墨和碱金属固体在高能球磨机中连续球磨，在分散于水中的石墨烯上加以低频高压的脉冲电流,可得到仅含羟基的水溶性石墨烯，羟基化石墨烯对水等极性分子有较大亲和能力水溶液中-OH显中性，有良好的生物相容性。
氧化石墨(GO)加入到一定浓度的碱液中超声分散为氧化石墨烯胶体溶液，再加入过量的氯乙酸，将氧化石墨烯上的羟基和环氧基转化为羧基.得到均相的羧基化氧化石墨烯溶液。羧基改性的氧化石墨烯在功能化氧化石墨烯的制备中占有重要的地位.利用氧化石墨烯表面的活泼羧基，通过酰胺化或酯化反应，可使各种有机小分子、高分子、生物大分子以及含有活泼基团的功能材料被共价结合到氧化石墨烯上。
石墨烯是以sp2杂化连接的碳原子层构成的二维材料，其厚度仅为一个碳原子层的厚度。这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、最有韧性的新型材料。
石墨烯具有超高的强度，碳原子间的强大作用力使其成为目前已知力学强度最高的材料。石墨烯比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还高100倍。石墨烯还具有特殊的电光热特性，包括室温下高速的电子迁移率、半整数量子霍尔效应、自旋轨道交互作用、高理论比表面积、高热导率和高模量、高强度，被认为在单分子探测器、集成电路、场效应晶体管等量子器件、功能性复合材料、储能材料、催化剂载体等方面有广泛的应用前景。石墨烯是一种疏松物质，在高分子基体中易团聚，而且石墨烯本身不亲油、不亲水，在一定程度上也限制了石墨烯与高分子化合物的复合，尤其是纳米复合。因而，很多学者对石墨烯的改性进行了大量的研究，以提高石墨烯和高分子基体的亲和性，从而得到优异的复合效应、广泛应用于汽车能源电池和耐辐射屏蔽外壳及电子产业领域等。
第二方面，本发明提供一种上述聚丙烯复合材料的制备方法，所述制备方法如下：
将配方量的各组分通过挤出机挤出，得到所述聚丙烯复合材料。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将配方量的烃基化石墨烯、有机硅油、任选地红磷阻燃剂、任选地三氧化二锑、任选地受阻酚类抗氧剂、任选地亚磷酸酯类抗氧剂、任选地苯并三唑类光稳定剂和任选地受阻胺类光稳定剂混合，形成物料B；
(3)将所述物料A从挤出机的主喂料口加入，所述物料B从所述挤出机的侧喂料口加入，挤出，得到所述聚丙烯复合材料。
烃基化石墨烯为纳米材料，易团聚，很难在高分子基体中分散均匀。通过将其与其他助剂混合，从侧味料口加入，有助于改善其在聚丙烯复合材料中的分散性，构建导电通路。
作为本发明的优选技术方案，所述挤出机的工作温度为170-190℃，例如可以是170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃、180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃、189℃或190℃等。
优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机。
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1。
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-600rpm，例如可以是300rpm、320rpm、350rpm、380rpm、400rpm、420rpm、450rpm、480rpm、500rpm、520rpm、550rpm、580rpm或600rpm等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将配方量的烃基化石墨烯、有机硅油、任选地红磷阻燃剂、任选地三氧化二锑、任选地受阻酚类抗氧剂、任选地亚磷酸酯类抗氧剂、任选地苯并三唑类光稳定剂和任选地受阻胺类光稳定剂混合，形成物料B；
(3)将所述物料A从双螺杆挤出机的主喂料口加入，所述物料B从所述双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速为300-600rpm，在170-190℃下挤出，得到所述聚丙烯复合材料。
第三方面，本发明提供一种上述聚丙烯复合材料在防护电子行业领域的应用，优选用作电动汽车的电池外壳。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明利用茂金属聚乙烯降低聚丙烯的结晶性和在成型时的各向异性；利用烃基化石墨烯与导电炭黑配合，降低材料的电阻率；利用烃基化石墨烯与有机硅油配合，提高材料的耐磨性，从而使得到的聚丙烯复合材料兼具良好的尺寸稳定性、拉伸强度、韧性、延展性、阻燃性、自润滑和耐磨性、抗静电性能、耐热耐寒性、耐酸碱及耐溶蚀性。本发明提供的聚丙烯复合材料的纵向和横向拉伸强度均为15-20MPa，纵向断裂伸长率为300-400％，横向断裂伸长率为200-300％，缺口冲击强度为40-48kJ/m2，收缩率为0.5-0.9％，摩擦系数为0.12-0.16，体积电阻率为≤1.0×103Ω·cm，表面电阻≤1.0×102Ω，能够将电荷在0.015s内耗散，符合SJ/T10694-2006的要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
下述实施例和对比例中，无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯共聚物，乙烯单元的摩尔含量为3％；导电炭黑的粒径为1-2μm；。
实施例1
一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000091
上述聚丙烯复合材料的制备方法如下：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将上述物料A从双螺杆挤出机(螺杆长径比为48:1)的主喂料口加入，烃基化石墨烯和有机硅油作为物料B从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速为300rpm，在190℃下挤出，得到上述聚丙烯复合材料。
实施例2
一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000101
上述聚丙烯复合材料的制备方法如下：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将上述物料A从双螺杆挤出机的主喂料口加入，烃基化石墨烯和有机硅油作为物料B从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速为600rpm，在170℃下挤出，得到上述聚丙烯复合材料。
实施例3
一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000102
Figure BDA0001560306280000111
上述聚丙烯复合材料的制备方法如下：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将配方量的烃基化石墨烯、有机硅油、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、苯并三唑类光稳定剂和受阻胺类光稳定剂混合，形成物料B；
(3)将上述物料A从双螺杆挤出机的主喂料口加入，物料B从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速为400rpm，在180℃下挤出，得到上述聚丙烯复合材料。
实施例4
一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000112
Figure BDA0001560306280000121
上述聚丙烯复合材料的制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000122
上述聚丙烯复合材料的制备方法与实施例3相同。
实施例6
一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，包括如下质量份数的组分：
Figure BDA0001560306280000123
Figure BDA0001560306280000131
上述聚丙烯复合材料的制备方法与实施例3相同。
对比例1
与实施例4的区别在于，烃基化石墨烯的用量为0，导电炭黑的质量份数为27份。
对比例2
与实施例4的区别在于，烃基化石墨烯的质量份数为27份，导电炭黑的用量为0。
对比例3
与实施例4的区别在于，茂金属聚乙烯的用量为0，无规共聚聚丙烯的质量份数为66份。
对比例4
与实施例4的区别在于，将茂金属聚乙烯替换为高密度聚乙烯。
对比例5
与实施例4的区别在于，相容剂为乙烯丙烯弹性体。
对比例6
与实施例4的区别在于，烃基化石墨烯的质量份数为4份，有机硅油的用量为0。
对比例7
与实施例4的区别在于，烃基化石墨烯的用量为0，有机硅油的质量份数为4份。
将上述实施例1-6和对比例1-7提供的聚丙烯材料制作成板材，对其性能进行测试，测试标准和结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0001560306280000141
由表1的数据可知，本发明中导电炭黑和烃基化石墨烯相配合，能够有效降低聚丙烯复合材料的体积电阻率和表面电阻，当不添加烃基化石墨烯时(对比例1)，导电炭黑的用量难以使其形成完整的导电通路，因此聚丙烯复合材料的导电性能大幅下降；当用烃基化石墨烯替代导电炭黑时(对比例2)，由于烃基化石墨烯用量过多，难以分散，同样会导致聚丙烯复合材料的电阻率较大。
本发明利用茂金属聚乙烯降低材料的收缩率和加工成型时的各向异性，当不添加茂金属聚乙烯(对比例3)，或采用不含支链的高密度聚乙烯时(对比例4)，均会导致聚丙烯复合材料形成的片材在横向和纵向上的力学性能有较大差异，冲击强度和尺寸稳定性下降。
本发明选用的相容剂为乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，能够同时提高聚丙烯和茂金属聚乙烯之间、烃基化石墨烯与基材之间的相容性，采用乙烯丙烯弹性体作为相容剂时(对比例5)，则只具有改善聚丙烯和茂金属聚乙烯之间相容性的作用，导致聚丙烯复合材料的拉伸强度和冲击强度下降。
通过烃基化石墨烯和有机硅油协同作用，能够显著降低聚丙烯复合材料的摩擦系数，提高其耐磨性能。当破坏二者的配合关系时(对比例6和对比例7)，则会导致材料的耐磨性下降。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (25)

1.一种自润滑耐磨聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料包括如下质量份数的组分：
Figure FDA0002504733710000011
所述相容剂为乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料包括如下质量份数的组分：
Figure FDA0002504733710000012
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料包括如下质量份数的组分：
Figure FDA0002504733710000013
Figure FDA0002504733710000021
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料还包括18-23质量份的红磷阻燃剂和3-6质量份的三氧化二锑。
5.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料还包括0.1-0.5质量份的受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
7.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料还包括0.1-0.5质量份的亚磷酸酯类抗氧剂。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯和/或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
9.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料还包括0.3-1质量份的苯并三唑类光稳定剂。
10.根据权利要求9所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述苯并三唑类光稳定剂选自UV-326、UV-327、UV-328、UV-329或UV-234中的一种或至少两种的组合。
11.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料还包括0.3-1质量份的受阻胺类光稳定剂。
12.根据权利要求11所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述受阻胺类光稳定剂选自UV-770、UV-944、UV-622、UV-2020或UV-791中的一种或至少两种的组合。
13.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
14.根据权利要求13所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述无规共聚聚丙烯中乙烯单元的摩尔含量为1-7％。
15.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述导电炭黑的粒径在2μm以下。
16.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述烃基化石墨烯的烃化率为1-2％。
17.根据权利要求1-16任一项所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：
将配方量的各组分通过挤出机挤出，得到所述聚丙烯复合材料。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将配方量的烃基化石墨烯、任选地受阻酚类抗氧剂、任选地亚磷酸酯类抗氧剂、任选地苯并三唑类光稳定剂和任选地受阻胺类光稳定剂混合，形成物料B；
(3)将所述物料A从挤出机的主喂料口加入，所述物料B从所述挤出机的侧喂料口加入，挤出，得到所述聚丙烯复合材料。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机的工作温度为170-190℃。
20.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机为双螺杆挤出机。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1。
22.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-600rpm。
23.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯、茂金属聚乙烯、导电炭黑和相容剂混合，形成物料A；
(2)将配方量的烃基化石墨烯、有机硅油、任选地红磷阻燃剂、任选地三氧化二锑、任选地受阻酚类抗氧剂、任选地亚磷酸酯类抗氧剂、任选地苯并三唑类光稳定剂和任选地受阻胺类光稳定剂混合，形成物料B；
(3)将所述物料A从双螺杆挤出机的主喂料口加入，所述物料B从所述双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速为300-600rpm，在170-190℃下挤出，得到所述聚丙烯复合材料。
24.根据权利要求1-16任一项所述的聚丙烯复合材料的应用，其特征在于，所述聚丙烯复合材料用于防护电子行业领域。
25.根据权利要求24所述的聚丙烯复合材料的应用，其特征在于，所述聚丙烯复合材料用作电动汽车的电池外壳。
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