CN108586942A - 一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，该聚丙烯材料由以下质量份的组分组成：共聚聚丙烯：20～65份；玻璃纤维增强母粒：20～50份；导电母粒：15～30份。其制备方法如下：将共聚聚丙烯、玻璃纤维增强母粒和导电母粒加入高速搅拌机，充分混合均匀，得到耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料。本发明的聚丙烯材料具有良好的抗静电效果，力学性能优异，低温冲击性能优异，可以广泛用于烟花发射器底座、防爆制件、挤出板材等有抗静电和长期低温使用需求的制件。

Description

一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。
背景技术
聚丙烯是五大通用树脂之一，具有质量轻、易加工、耐化学药品性能好等优点，在化工、电器、包装等工业领域得到了广泛的应用。然而，随着聚丙烯在建筑、汽车、船舶等行业的需求逐渐扩大，人们对其力学强度和抗静电性能提出了更高的要求，但聚丙烯本身属于绝缘材料，其表面电阻率超过1014Ω，抗静电性能较差，且聚丙烯的低温性能很差，限制了聚丙烯的应用范围。因此，有必要对聚丙烯进行改性，制备出一种具有优异的抗静电性能和耐低温性能的聚丙烯材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，由以下质量份的组分组成：
共聚聚丙烯：20～65份；
玻璃纤维增强母粒：20～50份；
导电母粒：15～30份。
所述的共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度为90～150J/m，熔融指数为0.3～60g/10min，230℃/2.16kg。
所述的玻璃纤维增强母粒由聚丙烯和玻璃纤维组成，玻璃纤维的质量百分含量为40％～60％，玻璃纤维的长度为6～25mm。
所述的玻璃纤维增强母粒由聚丙烯、玻璃纤维、相容剂和抗氧剂组成，玻璃纤维的质量百分含量为40％～60％，玻璃纤维的长度为6～25mm。
所述的导电母粒由聚丙烯和导电剂组成，导电剂的质量百分含量为30％～50％。
所述的导电母粒由聚丙烯、导电剂、相容剂和抗氧剂组成，导电剂的质量百分含量为30％～50％。
所述的导电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、镍包石墨粉、乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、科琴黑、导电剂KS-6、导电剂SFG-6中的至少一种。
上述耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：将共聚聚丙烯、玻璃纤维增强母粒和导电母粒加入高速搅拌机，充分混合均匀，得到耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料。
本发明的有益效果是：本发明的聚丙烯材料具有良好的抗静电效果，力学性能优异，低温冲击性能优异，可以广泛用于烟花发射器底座、防爆制件、挤出板材等有抗静电和长期低温使用需求的制件。
1)本发明的聚丙烯材料中添加有玻璃纤维增强母粒，其中的玻璃纤维在注塑制件中可以保留2mm以上的长度，赋予了制件优异的低温冲击性能，且玻璃纤维还会降低聚丙烯链段的规整度，从而可以降低制件的表面电阻，提高制件的抗静电效果；
2)本发明的聚丙烯材料可以直接进行注塑成型或者挤出成型，得到各类产品。
具体实施方式
一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，由以下质量份的组分组成：
共聚聚丙烯：20～65份；
玻璃纤维增强母粒：20～50份；
导电母粒：15～30份。
优选的，所述的共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度为90～150J/m，熔融指数为0.3～60g/10min，230℃/2.16kg。
优选的，所述的玻璃纤维增强母粒由聚丙烯和玻璃纤维组成，玻璃纤维的质量百分含量为40％～60％，玻璃纤维的长度为6～25mm。
优选的，所述的玻璃纤维增强母粒由聚丙烯、玻璃纤维、相容剂和抗氧剂组成，玻璃纤维的质量百分含量为40％～60％，玻璃纤维的长度为6～25mm。
优选的，所述的导电母粒由聚丙烯和导电剂组成，导电剂的质量百分含量为30％～50％。
优选的，所述的导电母粒由聚丙烯、导电剂、相容剂和抗氧剂组成，导电剂的质量百分含量为30％～50％。
优选的，所述的导电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、镍包石墨粉、乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、科琴黑、导电剂KS-6、导电剂SFG-6中的至少一种。
上述耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：将共聚聚丙烯、玻璃纤维增强母粒和导电母粒加入高速搅拌机，充分混合均匀，得到耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1～4和对比例1～2：
实施例1～4和对比例1～2的聚丙烯材料的原料组成如下表所示：
表1实施例1～4和对比例1～2的聚丙烯材料的原料组成表
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
共聚聚丙烯 65 30 20 50 60 40
玻璃纤维增强母粒 20 40 50 30 40 0
导电母粒 15 30 30 20 0 30
玻璃纤维 0 0 0 0 0 30
注：
玻璃纤维增强母粒：由共聚聚丙烯、玻璃纤维、相容剂和抗氧剂按照质量比40:50:7:3组成，玻璃纤维的长度为6～25mm；制备工艺如下：将共聚聚丙烯、玻璃纤维、相容剂和抗氧剂充分混合均匀后加入单螺杆挤出机(螺杆长径比为40:1，螺杆直径为60mm)，挤出、冷却、切粒；
导电母粒：由共聚聚丙烯、乙炔黑、相容剂和抗氧剂按照质量比50:40:6:4组成。
测试例：
将实施例1～4和对比例1～2制备的聚丙烯材料分别加入CG110E卧式注射机，注射成型标准试样，成型工艺条件如下：注射温度：195(加料口)、210、215、220℃(喷嘴)；注射压力：50MPa；保压时间：5s；冷却时间：8s。对各标准试样进行性能测试，测试结果如下表所示：
表2实施例1～4和对比例1～2的聚丙烯材料的性能测试结果
注：
各项性能指标的测试标准或方法如下：
拉伸强度：按照ASTM D-638标准进行测试；
弯曲强度和弯曲模量：按照ASTM D-790标准进行测试；
IZOD冲击强度：按照ASTM D-256标准进行测试；
表面电阻率：按照ISO 3915标准进行测试。
由表1和2可知：实施例1～4的聚丙烯材料中添加的玻璃纤维增强母粒可以使聚丙烯材料的低温韧性保持较好，添加的导电母粒可以使聚丙烯材料的表面电阻率达到109Ω，表现出很好的抗静电性能，适用于制作需要防静电和长期低温使用的产品。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：由以下质量份的组分组成：
共聚聚丙烯：20～65份；
玻璃纤维增强母粒：20～50份；
导电母粒：15～30份。
2.根据权利要求1所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度为90～150J/m，熔融指数为0.3～60g/10min，230℃/2.16kg。
3.根据权利要求1所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的玻璃纤维增强母粒由聚丙烯和玻璃纤维组成，玻璃纤维的质量百分含量为40％～60％，玻璃纤维的长度为6～25mm。
4.根据权利要求1所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的玻璃纤维增强母粒由聚丙烯、玻璃纤维、相容剂和抗氧剂组成，玻璃纤维的质量百分含量为40％～60％，玻璃纤维的长度为6～25mm。
5.根据权利要求1所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的导电母粒由聚丙烯和导电剂组成，导电剂的质量百分含量为30％～50％。
6.根据权利要求1所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的导电母粒由聚丙烯、导电剂、相容剂和抗氧剂组成，导电剂的质量百分含量为30％～50％。
7.根据权利要求5或6所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的导电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、镍包石墨粉、乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、科琴黑、导电剂KS-6、导电剂SFG-6中的至少一种。
8.权利要求1所述的耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将共聚聚丙烯、玻璃纤维增强母粒和导电母粒加入高速搅拌机，充分混合均匀，得到耐低温抗静电的玻璃纤维增强聚丙烯材料。
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