[发明专利]一种抗静电聚丙烯基复合材料以及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗静电聚丙烯基复合材料以及其制备方法和应用，通过对蒲公英状氧化锌粉体进行表面疏水改性得到蒲公英状氧化锌改性粉体，蒲公英状氧化锌改性粉体的表面能够与聚丙烯基体得到更好的界面相容性、更低的团聚效应，不同蒲公英状氧化锌粉体的凸起结构在树脂基体中能够相互接触，提高了抗静电效果；本发明的原生疏水纳米二氧化硅与玻璃纤维以及蒲公英状的氧化锌粉体协同提高了聚丙烯基复合材料的力学性能，提升了以蒲公英状的氧化锌粉体作为抗静电剂的聚丙烯基复合材料的应用范围和使用寿命；复合材料的表面电阻率为8.5*10⁹‑9.5*10¹¹Ω，拉伸强度为70‑85Mpa，断裂伸长率为20‑30%，用作抗静电结构件。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，特别是聚丙烯基复合材料领域，特别涉及一种抗静电聚丙烯基复合材料以及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯（PP）是常见的塑料工程材料。聚丙烯加工性能好，具有优良的耐腐蚀性、力学性能，作为结构部件应用广泛。但是，聚丙烯具有较高的表面电阻率（10¹⁶-10¹⁸Ω），聚丙烯基结构部件表面容易积累电荷，从而带上静电，能够吸附空气中的颗粒，影响聚丙烯基结构部件的外观以及实用性能。

现有技术中，CN101759921A向聚丙烯中添加导电纤维，降低聚丙烯的表面电阻率；但是添加导电纤维对表面电阻率的降低有限，且导电纤维与基体树脂的相容性并不稳定。CN102719020A向复合材料中添加阳离子型抗静电剂从而降低材料的表面电阻率，但是其抗静电效果周期短。CN105646999A公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法，复合材料由聚丙烯40-80份、增强剂0-30份、增韧剂0-15份、偶联剂0-0.3份、抗氧剂0.1-0.5份、氧化锌为0.5-10份、聚乙烯醇为0.5-10份、接枝物为0-5份、其它助剂0-2份，按重量份制备而成；该组合物在生产和使用过程中不会吸附灰尘，其选择的抗静电剂为目数大于800目的氧化锌粉体和聚乙烯醇，能够降低聚丙烯复合材料的表面电阻率。但是，其抗静电效果仍然难以满足实际需要，且材料的力学结构性能由于添加的颗粒状氧化锌粉体受到较大的限制。

因此，开发一种抗静电的聚丙烯基复合材料仍然是聚丙烯基复合材料领域一项重要的研发内容。

发明内容

针对现有技术中聚丙烯基复合材料存在的抗静电性能较差、无法平衡抗静电性和力学性能的技术问题，本发明提供一种抗静电聚丙烯基复合材料以及其制备方法和应用。

本发明抗静电聚丙烯基复合材料能够解决现有技术中存在的聚丙烯基复合材料抗静电效果差、力学性能不足的技术问题。本发明的抗静电聚丙烯基复合材料的表面电阻率为8.5*10⁹-9.5*10¹¹Ω，同时本发明的抗静电聚丙烯基复合材料具有优异的力学性能，拉伸强度为70-85Mpa，断裂伸长率为20-30%。本发明的抗静电聚丙烯基复合材料具有显著的抗静电效果，且能够增强的聚丙烯基复合材料制成的结构部件的结构强度，大大拓宽了抗静电聚丙烯基复合材料的应用范围。

本发明的第一个方面公开了一种抗静电聚丙烯基复合材料，技术方案如下。

一种抗静电的聚丙烯基复合材料，以重量份计，包括以下组分：

聚丙烯：40-100份；

蒲公英状氧化锌改性粉体：2-20份；

玻璃纤维：10-25份；

疏水二氧化硅：1-5份；

抗氧剂：0.1-2份；

相容剂：0.1-2份；

润滑剂：0.1-2份。

作为优选的方案，所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，熔指30-1500g/10min。