[发明专利]一种聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法。所述聚丙烯组合物按重量份计，包括如下组分：聚丙烯树脂63～99份、增韧剂0～33份、超导炭黑1～6份、碳纳米管1～5份和聚醚聚丙烯嵌段共聚物1～7份。本发明通过在聚丙烯树脂中添加超导炭黑、碳纳米管和聚醚聚丙烯嵌段共聚物，聚醚聚丙烯嵌段共聚物与超导炭黑和碳纳米管相互作用，使得超导炭黑和碳纳米管分散均匀，碳纳米管分散在超导炭黑粒子间起搭桥作用，可显著提高材料的导电性能，从而得到一种导电性能高、力学性能优良的聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物可用于制备汽车电磁屏蔽零部件。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有密度低、易加工、力学性能优异等优点，已广泛应用在汽车工业、家电及机械领域。对于汽车工业，聚丙烯主要应用在汽车内外饰零部件上，内饰件如仪表板、门板和立柱等，外饰件如保险杠、挡泥板、导流板等。随着电子及信息技术的迅速发展，对导电材料的需求也越来越迫切。导电材料在防静电和电磁屏蔽等领域具有广泛的应用。

为了提高聚丙烯材料的导电性，人们进行了很多研究。在聚丙烯中添加导电填料是目前提高聚丙烯材料导电性能的主要方法之一。CN201310662661.6在聚丙烯材料中添加导电炭黑来制备导电聚丙烯材料，但通常导电炭黑的添加量较高，这会降低聚丙烯材料的力学性能。因此需要在提高导电性能的基础上不降低材料的力学性能。CN201310160686.6通过添加石墨烯来制备聚丙烯导电复合材料，该制备过程复杂繁琐，不利于工业化规模化生产。因此，本领域尚需开发一种导电性能高、力学性能优良的聚丙烯导电材料，用于汽车塑料零部件。

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聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物导电性高、力学性能优良。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种聚丙烯组合物，按重量份计，包括如下组分：

本发明研究惊讶地发现，在聚丙烯树脂中添加超导炭黑、碳纳米管和聚醚聚丙烯嵌段共聚物，聚醚聚丙烯嵌段共聚物与超导炭黑和碳纳米管相互作用，使得超导炭黑和碳纳米管在聚丙烯树脂中分散均匀，碳纳米管分散在超导炭黑粒子间起搭桥作用，可显著提高聚丙烯材料的导电性能，从而得到一种导电性能高、力学性能优良的聚丙烯组合物。

其中，当超导炭黑含量较低时，聚丙烯组合物的导电性能较差；当超导炭黑含量较高时，超导炭黑易团聚，导致聚丙烯组合物的导电性能降低，且力学性能也降低。因此，为确保所得聚丙烯组合物具有良好的导电性能和力学性能，本发明的聚丙烯组合物中超导炭黑的重量份选为1～6份，优选为3～5份，更优选为4份。

当碳纳米管含量较低时，聚丙烯组合物的导电性能较差；当碳纳米管含量较高时，碳纳米管易团聚，导致聚丙烯组合物的导电性能降低，且力学性能降低。因此，为使所得聚丙烯组合物具有较好的导电性能和力学性能，本发明的聚丙烯组合物中碳纳米管的重量份为1～5份，优选为2～4份，更优选为3份。

当聚醚聚丙烯嵌段共聚物含量较低时，聚丙烯材料导电性能效果较差；当聚醚聚丙烯嵌段共聚物含量较高时，聚丙烯材料的导电性能不能再提高，且力学性能会下降。因此，本发明的聚丙烯组合物中聚醚聚丙烯嵌段共聚物的重量份选为1～7份，优选为3～5份，更优选为4份。

为进一步提高材料的冲击性能，本发明还可以在上述体系中添加适量的增韧剂。

进一步地，所述超导炭黑的比表面积为1000～1400m²/g。超导炭黑的比表面积较低时，聚丙烯材料的导电性能较差；比表面积较高时，超导炭黑分散较差，也导致聚丙烯材料导电性能较差。