[发明专利]一种弱导聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种弱导聚丙烯复合材料及其制备方法，其由碳纳米管0.1‑1份、无机填料5‑25份、抗氧剂0.3‑0.9份、加工助剂0.1‑0.5份、聚丙烯49‑85份、聚乙烯5‑10份、增韧剂3‑10份和相容剂2‑6份按照重量份制得；所述碳纳米管经过1200℃以上高温处理。本发明是通过碳纳米管的加入达到弱导的效果，添加量非常低，既可以降低聚丙烯的表面电阻率，又对材料力学性能影响较小。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种弱导聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

导电塑料现在被广泛应用于汽车、家电、电子电气、包装、建材等领域，聚丙烯因其易加工、冲击强度、挠曲性等特点在这些领域的应用范围也很广，但是其绝缘性能限制了应用。关于复合导电材料的研究不胜枚举，但仍然存在许多问题没有得到良好的解决。如在添加导电介质提高导电性的同时，力学性能下降，因此复合导电材料的发展主要集中在降低电阻率与提高材料的综合性能两个方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弱导聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，既能使复合材料的导电率足够低，又能保证复合材料的力学性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一方面公开了一种弱导聚丙烯复合材料，其由碳纳米管0.1-1份、无机填料5-25份、抗氧剂0.3-0.9份、加工助剂0.1-0.5份、聚丙烯49-85份、聚乙烯5-10份、增韧剂3-10份和相容剂2-6份按照重量份制得；所述碳纳米管经过1200℃以上高温处理。

进一步的：所述碳纳米管直径为10-30nm，长度为5-30μm。

进一步的：所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，其接枝率为1.2-3.0％；所述无机填料为碳酸钙或者硫酸钡；所述增韧剂为乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-丙烯聚合物或者乙烯-1-丁烯聚合物；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照1:2的比例混合而成。

进一步的：所述聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔指在230℃/2.16kg条件下为10-40g/10min，乙烯含量为5-10％。

进一步的：所述聚乙烯为高密度聚乙烯，其熔指在190℃/2.16kg条件下为3-25g/10min。

进一步的：所述的加工助剂为硅酮粉或芥酸酰胺。

本发明另一个方面公开了一种如上述所述的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将碳纳米管放入纯氮气保护下的烧结炉中反应4-5小时，反应温度在1200℃以上；

S2：按重量份称取碳纳米管0.1-1份、无机填料5-25份、抗氧剂0.3-0.9份、加工助剂0.1-0.5份放入高混机中混合均匀，得第一混合物；

S3：按重量份称取聚丙烯49-85份、聚乙烯5-10份、增韧剂3-10份和相容剂2-6份，并加入第一混合物中混合均匀，得第二混合物；

S4：将第二混合物加入双螺杆螺旋机中挤出造粒，即得弱导聚丙烯复合材料。

进一步的：所述步骤S2中的混合步骤具体为：先在常温下混合2-4min，再在90-100℃温度下进行3-5min的第二次混合。

进一步的：所述步骤S3中的混合时间为4-6min，混合温度为常温。

进一步的：所述步骤S4中双螺杆挤出机各区温度为180-220℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明是通过碳纳米管的加入达到弱导电性的效果，添加量极低，既可以降低聚丙烯的表面电阻率，又对材料力学性能影响很小。