本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种抗静电低VOC聚酰胺6复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺6(PA6)是一种重要的热塑性聚合物，尺寸稳定性好，绝缘性佳，耐油，广泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。随着人们生活水平的提高，对使用的材料有了越来越高的要求，在一些特殊的领域，比如说汽车材料，对PA6的抗静电性能和VOC(挥发性有机化合物)性能都有一定程度的要求。
PA6复合材料VOC性能差是以下方面：首先，PA6原材料在合成过程中，存在较多小分子杂质，这会导致VOC数值的增高；其次，PA6复合材料在加工过程中，往往会添加各种相容剂，这些相容剂加热时往往会不同程度地转化为小分子物质，导致VOC数值的增高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种抗静电低VOC聚酰胺6复合材料及其制备方法，以解决现技术的PA6复合材料的VOC高的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗静电低VOC聚酰胺6复合材料，由以下重量份的组份制成：
所述吸附母粒包括聚丙烯和云母。
所述聚丙烯和云母的质量比为40-60：6-10。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
所述润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或两种组合。
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为40-60：6-10；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为50-90：60-80。
所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为60-80：20-30；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为10-30：5-11：70-90。
上述任一项抗静电低VOC聚酰胺6复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取重量份为60份-80份的PA6、1份-5份的吸附母粒、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.4份-0.8份的润滑剂、16份-24份处理后的氧化石墨烯混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA6复合材料。
上述步骤1)中的各原料在混合前分别在100℃下干燥5小时。
所述步骤2)具体为：
将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为180℃～220℃，第二温度区的温度为250℃～290℃，第三温度区的温度为250℃～290℃，第四温度区的温度为250℃～290℃，第五温度区的温度为250℃～290℃，第六温度区的温度为250℃～290℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃～290℃，螺杆转速为120r/min～300r/min。
本发明的有益效果是：
本技术方案利用氧化石墨烯的表面的含氧官能团，通过化学键合的方式在表面接枝了合适的长链烷烃，长链烷烃能有效地阻止了石墨烯的团聚，让石墨烯能更好地分散在PA6复合材料里。
石墨烯的加入会提升PA6复合材料中的抗静电性能，材料的表面电阻率能达到108。
吸附母粒的加入能够有效地去除加工过程中产生的各种挥发性小分子和有机化合物，降低VOC数值。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的各实施例中所用的原料及供应商如下：
PA6(型号B3EG6),德国巴斯夫；PP(型号Z30S)，大庆炼化；抗氧剂(型号Irganox1010、Irganox168、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；硬脂酸钙，湖北中料化工；硬质酸钠，湖北兴银河化工；氧化石墨烯，长沙罗斯科技；云母(2500目),滁州格锐矿业。
本发明所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
吸附母粒的制备：
制备例1
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为40：6；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为50：60；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例2
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为40：10；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为50：80；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例3
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为40：8；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为50：70；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例4
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为60：6；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为90：60；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例5
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为60：10；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为90：80；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例6
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为60：8；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为90：70；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例7
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为50：6；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为70：60；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
制备例8
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为50：10；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为60：80；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
处理后氧化石墨稀的制备：
制备例9
所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为60：20；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为10：5：70。
制备例10
所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为80：30；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为30：11：90。
制备例11
所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为70：25；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为20：8：80。
制备例12
所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为75：28；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为22：9：75。
实施例1
1)称取重量份为60份PA6、1份制备例1至制备例8中任一制备例制得的吸附母粒、16份制备例9至制备例12中任一制备例制得的经过处理的氧化石墨烯、0.1份Irganox1330和0.4份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PA6复合材料P1，其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为180℃，第二温度区的温度为250℃，第三温度区的温度为250℃，第四温度区的温度为250℃，第五温度区的温度为250℃，第六温度区的温度为250℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃，螺杆转速为120r/min。
实施例2
1)称取重量份为80份PA6、5份制备例1至制备例8中任一制备例制得的吸附母粒、24份制备例9至制备例12中任一制备例制得的经过处理的氧化石墨烯、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168和0.8份硬质酸钙混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PA6复合材料P2，其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为220℃，第二温度区的温度为290℃，第三温度区的温度为290℃，第四温度区的温度为290℃，第五温度区的温度为290℃，第六温度区的温度为290℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为290℃，螺杆转速为300r/min。
实施例3
1)称取重量份为70份PA6、3份制备例1至制备例8中任一制备例制得的吸附母粒、20份制备例9至制备例12中任一制备例制得的经过处理的氧化石墨烯、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox168、0.3份硬质酸钙和0.3份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PA6复合材料P3，其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为270℃，第三温度区的温度为270℃，第四温度区的温度为270℃，第五温度区的温度为270℃，第六温度区的温度为270℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃，螺杆转速为210r/min。
实施例4
1)称取重量份为75份PA6、4份制备例1至制备例8中任一制备例制得的吸附母粒、23份制备例9至制备例12中任一制备例制得的经过处理的氧化石墨烯、0.2份Irganox1010、0.1份Irganox168、0.5份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PA6复合材料P4,其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为210℃，第二温度区的温度为280℃，第三温度区的温度为280℃，第四温度区的温度为280℃，第五温度区的温度为280℃，第六温度区的温度为280℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为280℃，螺杆转速为240r/min。
实施例5
1)称取重量份为75份PA6、3份制备例1至制备例8中任一制备例制得的吸附母粒、19份制备例9至制备例12中任一制备例制得的经过处理的氧化石墨烯、0.2份Irganox1010、0.1硬脂酸钙和0.5份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PA6复合材料P5,其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为285℃，第三温度区的温度为285℃，第四温度区的温度为285℃，第五温度区的温度为285℃，第六温度区的温度为285℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为285℃，螺杆转速为250r/min。
对比例1
1)称取重量份为75份PA6、0.2份Irganox1010、0.1硬脂酸钙和0.5份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PA6复合材料D1,其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为190℃，第二温度区的温度为280℃，第三温度区的温度为280℃，第四温度区的温度为280℃，第五温度区的温度为280℃，第六温度区的温度为280℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为280℃，螺杆转速为250r/min。
将上述实施例1-5及对比例1制备的PA6复合材料用注塑机制成样条测试，测试数据如下表：
通过上表对比可看出，本发明制得的PA6复合材料较对比例中PA6相比，不但抗静电性能得到了很大的提升，而且VOC性能也得到了很大程度上改善，这大大扩展PA6复合材料的应用领域，具有非常现实的意义。
以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。