CN110776695A - 一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：均聚聚丙烯粉料10～30份；共聚聚丙烯65～80份；羟基化多壁碳纳米管2～8份；羟基封端甲基乙烯基硅油0.2～1.5份；聚丙烯蜡接枝马来酸酐1～5份；二月桂酸二丁基锡0.02～0.15份；过氧化二异丙苯0.02～0.15份；四[β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1～0.3份；三[2.4‑二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.1～0.3份。上述抗静电聚丙烯组合物同时具有优异的导电性能和冲击性能，可应用于电子器件托盘、火药容器等领域。

Description

一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，特别是涉及一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)因其具有综合性能优良、来源广泛、质轻价廉、易成型加工等特点已经广泛的应用于家电、汽车领域。
聚丙烯是高绝缘材料，表面电阻率为1016-1017，材料在摩擦、剥离、感应等过程，表面容易产生静电荷，由于体积电阻率和表面电阻率很高，很难将产生的静电荷转移，当表面静电荷积累到一定程度时，易导致严重的危险，如吸尘、放电、击穿，甚至燃烧或爆炸，因此需要对材料进行抗静电改性，满足电子产品、军工火药等产品的包装运输要求。
碳纳米管具有优异的导电性能，相比导电碳黑具有添加量少、力学性能影响相对较小的特点。碳纳米管管径小，表面能大，很容易发生团聚缠绕，影响其在聚合物中的分散，同时与聚合物的相容性差，导致复合材料的冲击性能较低，需要提高添加量才能达到较好的导电性能。
目前，现有技术中对碳纳米管的分散做了一些研究，部分采用在溶剂中进行超声分散或反应接枝的方式，例如：中国专利CN201110211208采用在溶剂中对碳纳米管接枝马来酸酐；中国专利CN200510023659采用硝酸以及偶联剂对碳纳米管进行处理提高分散；中国专利CN200710067203采用超声处理以及溶剂反应接枝来提高分散；中国专利CN200610026438采用稀土改性碳纳米管；中国专利CN201410750672采用表面活性剂和偶联剂对碳纳米管进行超声处理；中国专利CN201611173296采用表面活性剂对碳纳米管进行超声处理。
采用添加偶联剂或相容剂进行熔融挤出来提高聚合物与碳纳米管的相容性，例如：中国专利CN201510273898、CN201510861250采用添加偶联剂提高相容性；中国专利CN201811544207采用添加聚丙烯接枝马来酸酐来提高碳纳米管与复合材料的相容性。
但是现有技术中仍缺少一种同时具有优异的导电性能和冲击性能的碳纳米管复合材料。
发明内容
基于此，本发明提供一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法。所述抗静电聚丙烯组合物同时具有优异的导电性能和冲击性能，可应用于电子器件托盘、火药容器等领域。
具体技术方案为：
一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000021
在其中一些实施例中，所述的抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000022
Figure BDA0002303195570000031
在其中一些实施例中，所述均聚聚丙烯粉料的粒径为0.15～0.5mm。
在其中一些实施例中，所述羟基封端甲基乙烯基硅油中的乙烯基的含量为6～8mmol/g。
在其中一些实施例中，所述聚丙烯蜡接枝马来酸酐的马来酸酐接枝率为5～8wt％。
本发明还提供了上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法。
具体技术方案为：
抗静电聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料和羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌1～3min，搅拌机转速为200～500转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡和羟基化多壁碳纳米管混合5～8min，搅拌机转速为800～1500转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)所述物料中搅拌1～2min，搅拌机转速为200～500转/分；
(3)将步骤(2)获得的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
在其中一些实施例中，所述步骤(3)中平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹。
在其中一些实施例中，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为35～50；所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个以上的反螺纹区。
在其中一些实施例中，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40～48；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
在其中一些实施例中，所述步骤(3)中熔融挤出造粒的工艺参数包括：一区温度为140～180℃，二区温度为180～220℃，三区温度为180～220℃，四区温度为180～220℃，五区温度为180～220℃，六区温度为180～220℃，七区温度为180～220℃，八区温度为180～220℃，模头温度为180～220℃，螺杆转速为200～600rpm。
本发明所述抗静电聚丙烯组合物的原理如下：
为了解决一种抗静电聚丙烯组合物中碳纳米管不好分散以及与聚丙烯相容性差的问题，本发明通过加入羟基封端甲基乙烯基硅油、聚丙烯蜡接枝马来酸酐来提高碳纳米管的分散性能，同时聚丙烯蜡接枝马来酸酐可以提高PP和碳纳米管的相容性，引发剂过氧化二异丙苯在熔融过程中使PP与羟基封端甲基乙烯基硅油反应接枝进一步提高PP和碳纳米管的相容性。
本发明采用均聚PP粉料，在高速混合过中可以更好的与碳纳米管混合均匀。由于碳纳米管较轻，PP料粒的质量较大，两者在高速混合时碳纳米管会浮在混合料的上层，从而不能均匀混合影响碳纳米管在聚丙烯中的分散。而采用均聚PP粉料具有较小的粒径0.15-0.5mm，PP粉料的质量与碳纳米管质量接近，两者混合时不会产生分层，提高碳纳米管混合均匀性和分散性。
本发明采用的羟基封端甲基乙烯基硅油具润滑作用在高速混合时可以提高碳纳米管的分散性，同时羟基封端甲基乙烯基硅油中的羟基可以与羟基化多壁碳纳米管表面的羟基形成氢键作用，在高速混合过程中的升温会产生脱水反应提高羟基封端甲基乙烯基硅油与羟基化多壁碳纳米管的结合力，催化剂二月桂酸二丁基锡可以加速脱水反应的进行，在熔融挤出过程中过氧化二异丙苯可以使PP与羟基封端甲基乙烯基硅油中的乙烯基产生自由基接枝，从而提高PP与碳纳米管的相容性。羟基封端甲基乙烯基硅油中的乙烯基含量是6-8mmol/g，高的乙烯含量有利于提高接枝率。
本发明采用的聚丙烯蜡接枝马来酸酐，其中聚丙烯蜡具有润滑分散性能在高速混合时可以提高碳纳米管的分散性能，同时聚丙烯蜡接枝马来酸酐中的低分子量聚丙烯可以与聚丙烯有很好的相容性，聚丙烯蜡接枝马来酸酐中的马来酸酐可以与羟基化多壁碳纳米管表面的羟基反应，从而提高PP与碳纳米管的相容性。与聚丙烯接枝马来酸酐相比，聚丙烯蜡接枝马来酸酐具有良好的分散效果，同时其接枝率高(马来酸酐接枝率为5～8wt％)与碳纳米管的结合力更好。
本发明采用的制备方法采用分步进行提高混合的均匀性，先在低速搅拌时将羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在聚丙烯粉料表面，然后再加入碳纳米管，可以使碳纳米管均匀粘附在PP粉料上，提高混合均匀性。然后通过高速搅拌时的升温作用以及催化剂作用，提高碳纳米管与羟基封端甲基乙烯基硅油的结合力，最后通过反应挤出提高聚丙烯与碳纳米管的相容性。与碳纳米管在溶剂中的分散技术相比，本发明工艺简单更具环保性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述抗静电聚丙烯组合物的制备原料是发明人经过大量研究和分析得出的，解决了现有技术中碳纳米管不好分散以及与聚丙烯相容性差的问题，各原料组分相互配合使所述静电聚丙烯组合物具有优异导电性能和冲击性能：(1)均聚聚丙烯粉料具有较小的粒径0.15～0.5mm，质量与碳纳米管质量接近，两者混合时不会产生分层，提高碳纳米管混合均匀性和分散性；(2)通过使用羟基封端甲基乙烯基硅油和聚丙烯蜡接枝马来酸酐来进一步提高碳纳米管的分散性能，从而提高所述抗静电聚丙烯组合物的导电性能；(3)通过熔融挤出形成聚丙烯接枝羟基封端甲基乙烯基硅油，以及添加聚丙烯蜡接枝马来酸酐，提高聚丙烯和碳纳米管的相容性，从而提高所述抗静电聚丙烯组合物的冲击性能。
2、本发明提供的一种抗静电聚丙烯组合物的制备方法与现有碳纳米管在溶剂中的分散技术相比更具环保性，且工艺简单，易于控制，对设备要求不高，所使用的设备均为通用的聚合物加工设备，投资不高，有利于工业化生产。
附图说明
图1为本发明所述抗静电聚丙烯组合物的制备工艺流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。应理解，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用试剂，均为市售产品。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
均聚聚丙烯粉料，粒径0.15～0.5mm，选自茂名石化实华股份有限公司；
均聚聚丙烯粒料，粒径1～5mm，选自茂名石化实华股份有限公司；
共聚聚丙烯，选自中国石油化工股份有限公司茂名分公司；
羟基化多壁碳纳米管，选自南京先丰纳米材料科技有限公司；
羟基封端甲基乙烯基硅油，乙烯基含量6.5～7.5mmol/g，选自无锡市全立科技有限公司；
羟基封端甲基乙烯基硅油，乙烯基含量3～4mmol/g，选自无锡市全立科技有限公司；
聚丙烯蜡接枝马来酸酐，马来酸酐接枝率为7wt％，选自科莱恩特种化学品；
二月桂酸二丁基锡，选自湖北万业医药有限公司；
过氧化二异丙苯，阿克苏诺贝尔过氧化物(宁波)有限公司；
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂1010，选自巴斯夫股份公司；
三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，抗氧剂168，选自巴斯夫股份公司；
聚丙烯接枝马来酸酐，马来酸酐接枝率为1wt％，选自沈阳科通塑胶有限公司；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷，选自浙江沸点化工有限公司。
实施例1
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000071
Figure BDA0002303195570000081
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合7min，搅拌机转速为1200转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为400转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例2
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000082
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合7min，搅拌机转速为1200转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为400转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例3
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000092
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合7min，搅拌机转速为1200转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为400转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例4
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000111
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌1min，搅拌机转速为200转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合5min，搅拌机转速为800转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为200转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为140℃，二区温度为180℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃，五区温度为180℃，六区温度为180℃，七区温度为180℃，八区温度为180℃，模头温度为180℃，螺杆转速为200rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为48；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例5
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌3min，搅拌机转速为500转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合8min，搅拌机转速为1500转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌2min，搅拌机转速为500转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为180℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为220℃，八区温度为220℃，模头温度为220℃，螺杆转速为600rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例1
本对比例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000131
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、共聚聚丙烯、羟基化多壁碳纳米管、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分；
(2)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例2
本对比例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000132
Figure BDA0002303195570000141
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、共聚聚丙烯、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、羟基化多壁碳纳米管、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分；
(2)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例3
本对比例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000142
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、共聚聚丙烯、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、聚丙烯接枝马来酸酐、羟基化多壁碳纳米管、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分；
(2)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例4
本对比例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000151
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合7min，搅拌机转速为1200转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为400转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例5
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000161
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粒料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合7min，搅拌机转速为1200转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为400转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例6
本实施例一种抗静电聚丙烯组合物，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002303195570000171
Figure BDA0002303195570000181
上述抗静电聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌2min，搅拌机转速为400转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡、羟基化多壁碳纳米管混合7min，搅拌机转速为1200转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)中搅拌1min，搅拌机转速为400转/分；
(3)将步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，工艺参数包括：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为500rpm。
所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
以下为实施例与对比例一览表：
表1实施例与对比例原料组成重量份一览表
Figure BDA0002303195570000182
Figure BDA0002303195570000191
注：表中抗氧剂1010代表四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧剂168代表三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
性能测试：
将上述实施例和对比例制得的抗静电聚丙烯组合物制备成测试材料，并按照以下标准进行性能测试，性能测试结果如表2所示。
冲击性能：按GB/T 1843-2008标准测试，样条厚度为4mm；
表面电阻：按GB/T 1410-2006标准测试；表面电阻越小，抗静电性越好。
表2实施例与对比例性能测试结果
Figure BDA0002303195570000192
由表2可知，实施例1与对比例1～3相比，对比例1未加入羟基封端甲基乙烯基硅油和聚丙烯蜡接枝马来酸酐对碳纳米管进行分散处理，也未加入相容剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷，测试材料的表面电阻较大4.5×105Ω，导电效果较差。对比例2加入偶联剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷直接混合挤出，未加入羟基封端甲基乙烯基硅油和聚丙烯蜡接枝马来酸酐对碳纳米管进行分散处理，其表面电阻和冲击性能较差。对比例3加入聚丙烯接枝马来酸酐直接混合挤出，未加入羟基封端甲基乙烯基硅油和聚丙烯蜡接枝马来酸酐对碳纳米管进行分散处理，加入相容剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷，其表面电阻和冲击性能略有提高。实施例1用羟基封端甲基乙烯基硅油对碳纳米管进行分散处理，同时加入聚丙烯蜡接枝马来酸酐提高分散和相容性，再利用熔融挤出时的接枝反应提高聚丙烯与碳纳米管的相容性，使聚丙烯组合物表面电阻降低达到6.2×103Ω，材料冲击强度从对比例1的5.4kJ/m2提高到10.8kJ/m2。
实施例1与对比例4相比，实施例1使用的聚丙烯蜡接枝马来酸酐的马来酸酐接枝率为7wt％，对比例4使用的聚丙烯接枝马来酸酐的马来酸酐接枝率为1wt％，实施例1使用的聚丙烯蜡接枝马来酸酐相比对比例4使用的聚丙烯接枝马来酸酐具有更高的马来酸酐接枝率，因此材料的相容性和分散性更好，材料的冲击和导电性能提升。
实施例1与对比例5相比，对比例5中使用的是均聚聚丙烯粒料，在与羟基化多壁碳纳米管混合过程中容易分层，混合效果差，使聚丙烯组合物表面电阻较高。
实施例1与对比例6相比，对比6中使用乙烯基含量低的羟基封端甲基乙烯基硅油，会导致与聚丙烯的接枝率低，低接枝率会使聚丙烯组合物各组分相容差，聚丙烯组合物冲击较低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对以上实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure FDA0002303195560000011
2.根据权利要求1所述的抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure FDA0002303195560000012
3.根据权利要求1～2任一项所述的抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述均聚聚丙烯粉料的粒径为0.15～0.5mm。
4.根据权利要求1～2任一项所述的抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述羟基封端甲基乙烯基硅油中的乙烯基的含量为6～8mmol/g。
5.根据权利要求1～2任一项所述的抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯蜡接枝马来酸酐的马来酸酐接枝率为5～8wt％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的抗静电聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述均聚聚丙烯粉料和羟基封端甲基乙烯基硅油加入到搅拌机中搅拌1～3min，搅拌机转速为200～500转/分，使羟基封端甲基乙烯基硅油均匀粘附在均聚聚丙烯粉料上；然后加入二月桂酸二丁基锡和羟基化多壁碳纳米管混合5～8min，搅拌机转速为800～1500转/分，将物料冷却至室温；
(2)将所述共聚聚丙烯、聚丙烯蜡接枝马来酸酐、过氧化二异丙苯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入步骤(1)所述物料中搅拌1～2min，搅拌机转速为200～500转/分；
(3)将步骤(2)获得的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
7.根据权利要求6所述的抗静电聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹。
8.根据权利要求7所述的抗静电聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为35～50；所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个以上的反螺纹区。
9.根据权利要求8所述的抗静电聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40～48；所述螺杆上设有4个啮合块区和2个反螺纹区。
10.根据权利要求6-9任一项所述的抗静电聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中平行双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒的工艺参数包括：一区温度为140～180℃，二区温度为180～220℃，三区温度为180～220℃，四区温度为180～220℃，五区温度为180～220℃，六区温度为180～220℃，七区温度为180～220℃，八区温度为180～220℃，模头温度为180～220℃，螺杆转速为200～600rpm。
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