[发明专利]一种导电聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电聚丙烯组合物及其制备方法。所述导电聚丙烯组合物按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂A 30‑70份、聚丙烯树脂B 2‑20份和导电炭黑15‑30份；所述聚丙烯树脂A根据ISO1133‑2‑2011标准，在230℃，2.16kg负荷下，其熔体质量流动速率为1～100g/10min；所述聚丙烯树脂B为超高流动性聚丙烯树脂，根据ISO1133‑2‑2011标准，在230℃，2.16kg负荷下，其熔体质量流动速率为1000～2000g/10min；所述导电炭黑根据ASTM D3493‑2016测试，其吸油值＞120cm³/100g。本发明通过添加超高流动性聚丙烯树脂作为分散组分，有效改善导电炭黑在聚丙烯体系中的分散性，提高聚丙烯材料的导电性和力学性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种导电聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

未来的汽车自动化驾驶技术中自动巡航(ACC)、防撞系统(CA)以及变道辅助系统等将大量使用毫米波雷达，且随着技术的发展，77GHz毫米波雷达将在汽车行业普遍产业化并替代24GHz毫米波雷达成为汽车毫米波雷达应用的主流，在此情况下，雷达的抗干扰显得格外重要。

聚丙烯(PP)作为一种高性价比的通用塑料，通过改性后具有力学性能优良、耐化学、高耐热等特点，广泛应用于汽车产品。然而，聚丙烯具有不能导电的问题，无法满足具有电磁信号屏蔽要求的汽车内外饰件的使用需求。

为拓宽聚丙烯材料在导电方面的应用领域，现有技术针对聚丙烯的导电性开展大量的改性研究。CN 110951164 A、CN 104877232 A和CN 109867859 A公开了一些关于聚丙烯材料实现导电性的技术方案，其中CN 110951164 A采用了微发泡技术来改善材料的导电性，但众所周知，使用微发泡技术将导致材料各项物性都发生大幅度下降，一定程度上限制了其推广使用；CN 104877232 A则采用改性碳化细菌纤维素纳米材料来实现聚丙烯材料的导电，目前多壁碳纳米管(MWCNT)的工业化已经大幅度降低了原材料成本，采用碳化细菌纤维素不仅对降低成本无效，其所实现的导电性也远远低于MWCNT以及导电炭黑等工业化导电填料，同时其加工制备方式过于繁琐；CN 109867859 A采用金属-有机骨架材料MOFs作为主导电填料以及石墨烯、炭黑、碳纳米管、碳纤维和可导电金属粉等其中一种作为辅助导电填料，通过复配的方式提高材料的导电性能，但是其方案目前实现的仅是抗静电级，而非导电级。

导电炭黑作为最常见的导电填料，其优势在于价格低廉，对人体无害，所以常被选作为抗静电材料以及导电材料，但导电炭黑由于结构上的限制，其在实现材料的导电功能时，添加量往往非常之高，通常添加量需要达到碳纳米管的5-10倍才能实现材料的导电，在如此高的导电炭黑添加量情况之下，导电炭黑的分散成为影响材料导电性以及制品外观及性能的最大问题。而添加分散剂是较为常规的解决导电炭黑分散问题的改性手段，常规的分散剂包括低聚物，例如PP蜡、PE蜡等，以及EBS、硬脂酸盐等分子量较低的添加剂，但其由于分子量过低，这些添加剂在配方中的添加量不宜过高，否则将严重影响材料的力学性能，同时存在析出发粘的风险，同时由于聚丙烯相比于其它极性树脂来说更不易实现导电性，所以目前市面上关于导电聚丙烯产品的报道相对较少，因此本领域尚需开发一种制备工艺简单可行，具有良好的导电性，同时适用于有电磁屏蔽需求的汽车内外饰件的聚丙烯材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种具有低表面电阻的导电聚丙烯组合物。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种导电聚丙烯组合物，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂A 30-70份、聚丙烯树脂B 2-20份和导电炭黑15-30份；

所述聚丙烯树脂A根据ISO1133-2-2011标准，在230℃，2.16kg负荷下，其熔体质量流动速率为1～100g/10min；