[发明专利]一种含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒包括：(1)聚丙烯发泡珠粒；以及(2)包覆在聚丙烯发泡珠粒的表面的含石墨烯的水性聚氨酯溶液以形成水性聚氨酯抗静电涂层；聚丙烯发泡珠粒发泡倍率为8～45倍，包覆后的聚丙烯复合发泡珠粒比重为23～130kg/m³，其表面通过超声波对表面清洗脱脂和低温等离子活化处理；水性聚氨酯溶液包括：水性聚氨酯、石墨烯水性浆料、水性抗氧剂、交联剂以及去离子水。本发明的成本优势明显，聚丙烯复合发泡珠粒表面的石墨烯分布更均匀、抗静电效果更佳，并且，制备过程绿色环保。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒及其制备方法和应用。

背景技术

发泡聚丙烯材料EPP具有使用温度较宽、物理性能优良、形状恢复稳定性好、冲击能吸收强、表面保护性和隔音性能优良、颗粒密度和发泡倍率选择范围广、绝热性能良好等优点，广泛应用在各种包装材料、汽车零部件、热绝缘材料等领域。但聚丙烯树脂是高电阻材料，目前工业化普通的EPP存在抗静电性能差的缺点，这限制了它在必须保持远离静电场所的应用，比如作为电子设备、精密设备的部件的包装和缓冲包装材料的用途时，为了防止灰尘的附着、由放电等的过电流的产生而引起电气损伤，材料需要具有抗静电性能。

在聚合物基体中添加导电剂是制备聚合物防静电复合材料的主要方法之一，一般情况，形成导电网络需要的导电剂的添加量都比较大，致使聚合物基体物性改变较大，并提高了材料的生产成本和工艺难度，因此，降低导电剂添加量是开发防静电复合材料的主要开发方向。另外，当聚丙烯珠粒中加入添加量较多的导电剂后，EPP发泡珠粒的泡孔结构及发泡倍率都会受到明显影响，后续的模塑加工成型品的质量往往也难以保证。

石墨烯和聚丙烯作为近几年快速发展的新型碳系导电填料，具有永久抗静电、添加量少、对基体树脂物性和发泡影响较小等优点，但其价格较高，如果添加到聚丙烯发泡的基体树脂中，成本较高。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒及其制备方法和应用，不仅聚丙烯复合发泡珠粒表面的石墨烯分布更均匀、抗静电效果更佳，制备过程绿色环保。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒包括：

(1)聚丙烯发泡珠粒；以及

(2)包覆在聚丙烯发泡珠粒的表面的含石墨烯的水性聚氨酯溶液以形成水性聚氨酯抗静电涂层；

聚丙烯发泡珠粒发泡倍率为8～45倍，包覆后的聚丙烯复合发泡珠粒比重为23～130kg/m³，其表面通过超声波对表面清洗脱脂和低温等离子活化处理；

水性聚氨酯溶液包括：水性聚氨酯、石墨烯水性浆料、水性抗氧剂、交联剂以及去离子水。

上述的含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒中水性聚氨酯溶液为羧基型热塑性水性聚氨酯乳液。

上述的含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒中石墨烯水性浆料的石墨烯的添加量为聚丙烯复合发泡珠粒表面的水性聚氨酯抗静电涂层总量的2.5wt％～10wt％。

上述的含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒中水性抗氧剂为含受阻酚类抗氧剂的分散液；水性抗氧剂量为水性聚氨酯溶液的固体量的0.5％～5％。

上述的含石墨烯永久抗静电涂层的聚丙烯复合发泡珠粒中水性抗氧剂为含三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯的水性抗氧剂分散液。