[发明专利]一种长碳纤维导电增强改性PP材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种长碳纤维导电增强改性PP材料及其制备方法。

背景技术

PP是一种半结晶性材料。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此，许多商业的PP材料是加入1～4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是其具有较高的抗冲击强度。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。

PP的流动率MFR范围在1～40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8～2.5%，并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。为了克服其收缩率，人们试图对其改性以克服其本身的缺陷。

通常，人们采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对即PP进行改性。加入30%的玻璃添加剂可以使PP收缩率降到0.7%。虽然采用玻璃纤维对PP改性能部分克服PP本身收缩率高这一缺陷，但这只能改变PP本身的缺陷之一，而且由于玻璃纤维绝缘，通过玻璃改性的PP导电性能弱。如果要想进一步扩大PP的应用范围，如汽车工业、航天工业、石油化工行业、机电行业、电子电器行业中，还必须克服PP其他方面的缺陷，如力学性能和导电性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种力学性能优异、导电性能好的长碳纤维导电增强改性PP材料。

本发明的另一目的是提供一种工艺简单，条件易控，生产成本低的长碳纤维导电增强改性PP材料制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种长碳纤维导电增强改性PP材料，包括如下重量百分比的配方组分：

以及，一种长碳纤维导电增强改性PP材料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述长碳纤维导电增强改性PP材料配方分别称取各组分；

将所述PP树脂、相容剂和偶联剂进行混料处理后，再加入导电炭黑、增韧剂、塑料加工助剂继续混料处理，得到混合物料；

将所述混合物料熔融挤出，得到挤出物料；

将所述长碳纤维在100～110℃下预热后进行分散处理；

将经分散处理后的长碳纤维与所述挤出物料在180～210℃下通过浸渍机包覆处理后，拉条过水切粒，得到长碳纤维导电增强改性PP材料。

上述长碳纤维导电增强改性PP以PP树脂为基体树脂，以长碳纤维为填料，在熔融挤出过程中发生协同作用，赋予该长碳纤维导电增强改性PP材料优异的综合力学性能如拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度以及优异的导电性能。

上述长碳纤维导电增强改性PP材料制备方法只需按配方将相应组分混合并在适当的温度下熔融挤出后与长碳纤维进行包覆处理即可得到产品，其制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例长碳纤维导电增强改性PP材料制备方法的工艺流程示意图；

图2为PP接枝马来酸酐制备方法工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种力学性能优异、导电性能好的长碳纤维导电增强改性PP材料。该长碳纤维导电增强改性PP材料包括如下重量百分比的配方组分：

具体地，上述PP树脂作为本发明实施例长碳纤维导电增强改性PP材料的基体组分，其优选为均聚PP、嵌段共聚PP、无规共聚PP中的至少一种。具体的，该PP树脂可以选用埃克森美孚的7033N。当然还可以用选用本领域常用的其他型号的PP树脂。

上述相容剂优选选用由发明人自行研发的PP接枝马来酸酐相容剂（PP-g-MAH），该PP接枝马来酸酐相容剂包括如下重量百分比的配方组分：

在优选实施例中，该PP接枝马来酸酐相容剂包括如下重量百分比的配方组分：