CN115975291A - 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚丙烯材料及其制备方法和应用，组分包括：聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯和辛烯共聚物POE、玻璃纤维、抗静电剂、乙氧基酰胺蜡、加工助剂。本发明的聚丙烯材料具有较好的抗静电作用、较好的力学性能，还能很好的保持原材料的物理性能，性能保持率达到82％以上。
Description
技术领域
本发明属于改性塑料领域，特别涉及一种聚丙烯材料及其制备方法和应用。
背景技术
现有技术中永久抗静电玻纤增强聚丙烯材料，一种是直接加入导电填充物如炭黑，在高分子材料中形成导电网络，使静电荷迅速泄露而达到抗静电目的；另一种是加入高分子型的材料如离子聚合物，在加工成型时形成筋状的导电通路，聚集成为导电网络而泄露，迁移静电荷从而达到抗静电目的。但是，现有永久抗静电玻纤增强聚丙烯材料加入抗静电剂之后材料的性能的保持率，如拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度的保持率较低。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种聚丙烯材料及其制备方法和应用。
本发明的一种聚丙烯材料，按重量份数，组分包括：
其中抗静电剂为聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体TPA按质量比2:1～6:1复配。
优选地，所述聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体TPA的质量比为3:1～4:1。
优选地，所述聚醚-酰胺为是由亲水和疏水段组成的嵌段型热塑性弹性体。
优选地，所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂中的一种或几种。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂(如抗氧剂Y-001、RIANOX 1010等)、亚磷酸酯类抗氧剂(如抗氧剂Y-002、RIANOX 168等)、硫醚类抗氧剂(如RIANOX DSTDP、RIANOX412S等)中的一种或几种；所述润滑剂为酰胺类润滑剂。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂为具有空间受阻结构的酚类化合物；所述亚磷酸酯类抗氧剂为无酚型亚磷酸酯抗氧剂；硫醚类抗氧剂是硫代二丙酸双十八醇酯类的抗氧剂。
优选地，按重量份数，组分包括：
本发明的一种所述聚丙烯材料的制备方法，包括：
按配比称取各组分，将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯和辛烯共聚物POE、抗静电剂、乙氧基酰胺蜡、加工助剂混合2-3min，得到混合物，从主喂口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧位加入，挤出并造粒，得到聚丙烯材料。
所述熔融挤出温度190-210℃。
本发明的一种所述聚丙烯材料在吸尘器或电动工具领域中的应用，如工业用吸尘器等。
在加工阶段，聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体TPA抗静电剂在基体树脂中形成网络结构，这样，树脂中聚集的电荷可以通过形成的导电通路得以释放，同时复配抗静电剂的加入，相当于润滑剂的作用，增加了玻纤，和聚丙烯之间的相容性，使得材料的拉伸强度保持率和悬臂梁缺口冲击强度的保持率都有增加。添加少量的乙氧基酰胺蜡，它具有亲油和亲水两亲基团，亲油基团与塑料有较好的相容性；与传统抗静电剂相比，乙氧基酰胺蜡不仅能释放物体表面的电荷，还能释放物体内部的电荷，因此能降低物体的表面电阻。由于乙氧基酰胺蜡的加入，特别是亲油基团提高了材料内部各组分的分散，使得材料的拉伸强度保持率和悬臂梁缺口冲击强度保持率都较高。
有益效果
本发明的聚丙烯材料具有较好的抗静电作用、较好的力学性能，还能很好的保持原材料的力学性能，性能保持率达到82％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一、原料来源聚丙烯：兰州石化，PP SP179(兰化)，熔融指数10g/10min；其中熔融指数的按照ISO 1133-1-2011方法测得，测试条件为230℃/2.16kg；
马来酸酐接枝聚丙烯：佛山南海柏晨高分子新材料有限公司，AD-105，接枝率0.8％；乙烯和辛烯共聚物POE：TOYOTA TSUSHO ASIA PACIFIC PTE.LTD，POE DF610，熔融指数1.2g/10min，其中熔融指数的按照ISO 1133-1-2011方法测得，测试条件为230℃/2.16kg；
玻璃纤维：中国巨石股份有限公司，玻纤ECS13-04-508A，纤维直径13μm；
乙氧基酰胺蜡：浙江佳华精化股份有限公司，KF-027；
聚醚-酰胺A：三洋化成，PELESTAT-230；
聚醚-酰胺B：三洋化成，PELESTAT 300；
非聚醚-酰胺C：日本东邦，MK400，离子键聚合物；
聚酰胺弹性体TPA：北京旭阳，5505；
加工助剂：抗氧剂Y-001，抗氧剂Y-002，RIANOX DSTDP，润滑剂EBS B50，其质量比为1:2:1:2；
抗静电剂-1：聚醚-酰胺A和聚酰胺弹性体TPA质量比为3:1；
抗静电剂-2：聚醚-酰胺A和聚酰胺弹性体TPA质量比为2:1；
抗静电剂-3：聚醚-酰胺A和聚酰胺弹性体TPA质量比为6:1；
抗静电剂-4：聚醚-酰胺B和聚酰胺弹性体TPA质量比为3:1；
抗静电剂-5：聚醚-酰胺A和聚酰胺弹性体TPA质量比为0.5:1；
抗静电剂-6：非聚醚-酰胺C和聚酰胺弹性体TPA质量比为3:1。
抗静电剂制备方法：将聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体直接混合。
平行实施例和对比例中采用的加工助剂为同一市售产品。
二、实施例和对比例的制备方法
按配比称取各组分，将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯和辛烯共聚物POE、抗静电剂、乙氧基酰胺蜡、加工助剂混合2-3min，得到混合物，从主喂口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧喂加入，挤出并造粒，得到聚丙烯材料，其中熔融挤出温度190-210℃。
三、测试标准和方法
表面电阻:按照IEC 60093-1980标准，默认100*100*2.0mm方板使用100V电压测试；
拉伸强度：按照ISO 527-2-2012标准测试，测试速度为10mm/min，测试温度为25℃；
悬臂梁缺口冲击强度：按照ISO 180-2019标准测试，测试条件为4mm注塑缺口，测试温度为25℃；
拉伸强度保持率：加入抗静电剂和不加抗静电剂的聚丙烯材料的拉伸强度比值百分比；
悬臂梁缺口冲击强度保持率：加入抗静电剂和不加抗静电剂的聚丙烯材料的悬臂梁缺口冲击强度比值百分比。
表1实施例的配比(重量份)和性能数据
表2对比例的配比(重量份)和性能数据
从上述表1可以看出，实施例1对比实施例2-3，当聚醚-酰胺A和聚酰胺弹性体TPA质量比为3:1时，聚丙烯材料的表面电阻最低，数据为7.2*10^7Ω，同时聚丙烯材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度的保持率最高，分别是98.0％和99.5％。
表2从对比例1和对比例2可以看出，聚醚-酰胺A和聚酰胺弹性体TPA质量比为0.5:1时，以及非聚醚-酰胺C和聚酰胺弹性体TPA质量比为3:1，聚丙烯材料的表面电阻值较高，也就是材料的抗静电效果较差，抗静电剂比例不同，以及非聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体TPA的配方，两者的协同抗静电效果不明显，从而导致表面电阻值较高；并且可能存在此比例的抗静电剂和聚丙烯材料相容性较差，导致拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度的保持率较低。
Claims (7)
1.一种聚丙烯材料，其特征在于，按重量份数，组分包括：
其中抗静电剂为聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体TPA按质量比2:1～6:1复配。
2.根据权利要求1所述材料，其特征在于，所述聚醚-酰胺和聚酰胺弹性体TPA的质量比为3:1～4:1。
3.根据权利要求1所述材料，其特征在于，所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述材料，其特征在于，按重量份数，组分包括：
6.一种权利要求1所述聚丙烯材料的制备方法，包括：
按配比称取各组分，将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯和辛烯共聚物POE、抗静电剂、乙氧基酰胺蜡、加工助剂混合2-3min，得到混合物，从主喂口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧位加入，挤出并造粒，得到聚丙烯材料。
7.一种权利要求1所述聚丙烯材料在吸尘器或电动工具领域中的应用。
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