[发明专利]一种抗静电型石墨烯包覆铝微球改性PP复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗静电型PP复合材料，特别是涉及一种抗静电型石墨烯包覆铝微球改性PP的复合材料和制备方法。其中，抗静电型石墨烯包覆铝微球改性PP的复合材料，由以下重量份的原料组成：PP 55～75份，滑石粉10～20份，导电粉体5～20份，偶联剂2～8份，润滑剂0.5～1.5份和抗氧剂0.3～1.0份，其中，导电粉体为通过典型分子级混合法制备出石墨烯包覆铝微球的导电混合物。本发明选用典型分子级混合法制备的石墨烯包覆铝微球的混合物作为导电粉体，添加少量导电粉体即具有较高的导电性能。同时，选用少量滑石粉作为共混物，能够提高复合材料的拉伸强度、抗冲击强度和热变形温度，最终制得具有优异力学性能和抗静电效果的新型PP复合材料。

技术领域

本发明涉及一种抗静电型PP复合材料，特别是涉及一种抗静电型石墨烯包覆铝微球改性PP的复合材料和制备方法。

背景技术

随着科技的进步，材料行业的快速发展，对于抗静电型材料性能要求越来越高。由于高分子材料具有的电性能明显优于其它材料，所以抗静电型高分子材料备受青睐，聚丙烯，是通过丙烯聚合得到的一种热塑性树脂，简称PP。PP为结晶性高聚物，具有质轻价廉、无毒、无味等特点。PP材料具有以下优势：(1)相对密度小，仅为0.89～0.91，是最轻的塑料之一。 (2)良好的力学性能，强度、硬度和刚性较高，耐弯折，成型加工性能好；(3)较高的热稳定性和化学稳定性，分解温度可达300℃以上，除了能被浓硫酸和浓硝酸侵蚀外，对其他化学试剂都比较稳定。PP材料的这些优势使其在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织服装、包装等众多领域得到广泛的开发应用，但通常PP的导电性不好，导致其抗静电效果并不理想。

关于制备抗静电型PP复合材料，有关专利也提出了一些解决方案。例如专利CN201310254831公开了一种聚丙烯导电塑料及其制备方法，通过添加30～40份炭黑和10～20 份铝粉以达到导电效果，但是由于过多的导电填料导致复合材料本身的机械性能大大降低。

例如专利CN201410195927公开了一种导电聚丙烯及其制备方法，通过添加20份以上的导电炭黑提高复合材料的导电性，虽然导电性得到提高，但是由于导电炭黑的价格昂贵使得复合材料的成本高昂。此外，由于导电炭黑的分散性不好降低了复合材料的力学性能。

例如专利CN201510862583.3公开了一种抗静电型PP复合材料及其制备方法，通过添加 5～15份抗静电剂，5～15份POE树脂和0.05～0.15份PETS来提高改性材料的抗静电、加工性能以及抗冲击性能。其中，抗静电剂是由粒径在10～50nm的炭黑和单丝直径在50～100nm的碳纤维以1.4～2.2:1的重量比组成的混合物。但是该抗静电型PP复合材料的抗静电效果并不够理想，而且强度不足也限制了材料的应用范围。

因此，开发一种导电性能好，分散性好且保证其机械强度的抗静电型PP复合材料具有重要的理论研究价值和实际应用前景。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种抗静电型PP复合材料，该抗静电型PP复合材料在保持材料强度高、热变形温度高、尺寸稳定性好和加工性能好的特点上，能显著提高材料的抗静电性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供一种抗静电型石墨烯包覆铝微球改性PP复合材料，其特征在于，所述PP复合材料由以下重量份的组分组成：PP：55～75份，滑石粉：10～20份，导电粉体：5～20份，偶联剂：2～8份，润滑剂：0.5～1.5份，抗氧剂：0.3～1.0份；

所述导电粉体为典型分子级混合法制备的石墨烯包覆铝微球的导电混合物。

进一步的，所述导电粉体中铝的质量分数为5％～15％。

进一步的，所述导电粉体的制备方法包括以下步骤：

石墨烯预处理步骤：取石墨烯粉体分散在水中，然后将水溶液超声60～120分钟，得到石墨烯溶胶；