本发明属于复合材料制备技术领域，尤其涉及一种导电/抗静电pp基木塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料是由木粉、秸秆等植物纤维或粉与热塑性塑料配以特殊功能改性剂，经塑料成型加工工艺制成的性能优良的复合材料。木塑复合材料具有原料资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化、回收再生化的特点，被学者和相关企业广泛关注。然而木塑复合材料是电的绝缘体，使用过程中容易积聚大量的静电荷，严重时甚至会引起火灾和爆炸。因此木塑复合材料的导电/抗静电安全性问题也应当引起高度重视。
目前国内外对于木塑复合材料的导电/抗静电研究仍处于起步阶段，主要采用添加导电炭黑或导电/抗静电剂对其进行导电/抗静电改性。使用导电/抗静电剂的制品表面电阻率一般大于109ω/sq，如果想小于109ω/sq的话，必须使用改性或复合型的导电/抗静电剂，这大大增加了材料的生产成本。使用导电炭黑时，为了保证材料的导电/抗静电性能，该方法中导电炭黑的加入量较大，严重影响材料的力学性能，使制备得到的木塑复合材料的力学性能较差。石墨烯作为一种新型的二维层状纳米材料，是已知最硬的纳米材料，常温下，石墨烯的电阻率仅为10-6ω/sq，导热系数达到5300w/m·k，具有优异的电学、力学、热学等性能，可以作为纳米填料提高木塑复合材料的导电/抗静电性能，改善材料的物理机械性能和耐热性能。
综上，现有技术存在的问题是：现有的导电/抗静电木塑复合材料存在导电填料添加量大、成本偏高，材料力学性能、耐热性能差等问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种导电/抗静电pp基木塑复合材料及其制备方法。
本发明是这样实现的，一种导电/抗静电pp基木塑复合材料，所述导电/抗静电pp基木塑复合材料按照重量份由木质纤维粉料10份-60份、pp粉料40份-90份、异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂2份-8份、石墨烯2份-5份、碳酸钙0份-10份、润滑剂0.5份-1份和其它助剂0.5份-1份组成。
进一步，所述的导电/抗静电pp基木塑复合材料，其特征在于，所述异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％；
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm；
所述润滑剂包括聚乙烯蜡、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种；
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
本发明的另一目的在于提供一种所述导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法，所述导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取木质纤维粉料10份-60份、pp粉料40份-90份、异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂2份-8份、石墨烯2份-5份、碳酸钙0-10份、润滑剂0.5份-1份和其它助剂0.5份-1份；
步骤二，将步骤一称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
步骤三，将步骤二得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
步骤四，将木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
进一步，所述步骤三中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
所述步骤四中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述导电/抗静电pp基木塑复合材料建造的高档写字楼。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述导电/抗静电pp基木塑复合材料建造的程控机房。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述导电/抗静电pp基木塑复合材料建造的手术室。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述导电/抗静电pp基木塑复合材料建造的电子元件制作车间。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过添加石墨烯能够在基体中形成连续的导电通路或网络，从而提高了材料的导电性能，在较少的添加量下，制得的pp基木塑复合材料表面电阻率降低到3.7×106ω/sq，有效地提高了材料的表面导电/抗静电性能。同时异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂熔融流动性好，能提高石墨烯和木质纤维粉料在塑料基体中的分散，有效地增强了复合材料的力学强度和耐热性。尽管石墨烯生产成本偏高，但其优良的导电/抗静电能力，对材料性能的改进方面，其它导电/抗静电剂相比，总成本还是略有降低的。
性能测试表明：添加4份石墨烯制备的导电/抗静电pp基木塑复合材料相较于30份导电炭黑制得的复合材料，其表面电阻率从6.7×109ω/sq降低到3.7×106ω/sq，拉伸强度从24.2mp升高到33.6mpa，提高了46％，缺口冲击强度由4.2kj·m-2提高到7.6kj·m-2，增加了61％。
附图说明
图1是本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料按照重量份由木质纤维粉料10份-60份、pp粉料40份-90份、异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂2份-8份、石墨烯2份-5份、碳酸钙0份-10份、润滑剂0.5份-1份和其它助剂0.5份-1份组成；
进一步，所述异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％；
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm；
所述润滑剂包括聚乙烯蜡、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种；
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
如图1所示，本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法包括以下步骤：
s101，按照重量份称取木质纤维粉料10份-60份、pp粉料40份-90份、异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂2份-8份、石墨烯2份-5份、碳酸钙0份-10份、润滑剂0.5份-1份和其它助剂0.5份-1份；
s102，将s101称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
s103，将s102得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
s104，木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
优选的，所述步骤s103中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
优选的，步骤s104中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。
实施例1
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯2份、碳酸钙5份、润滑剂1份，其它助剂1份。
所述的木质纤维粉料为木粉或秸秆粉。
所述异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％。
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm。
所述润滑剂为硬脂酸锌与乙撑双硬脂酸酰胺以质量比1：1组成的混合物。
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯2份、碳酸钙5份、润滑剂1份，其它助剂1份；
步骤二，将步骤一称取的称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
步骤三，将步骤二得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
步骤四，木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
进一步，所述步骤三中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
所述步骤四中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
本发明实施例生产得到的复合材料性能参数见表一。
实施例2
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯3份、碳酸钙6份、润滑剂1份，其它助剂1份。
所述的木质纤维粉料为木粉或秸秆粉。
所述的异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％。
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm。
所述润滑剂为硬脂酸锌与乙撑双硬脂酸酰胺以质量比1：1组成的混合物。
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯3份、碳酸钙6份、润滑剂1份，其它助剂1份；
步骤二，将步骤一称取的称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
步骤三，将步骤二得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
步骤四，木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
进一步，所述步骤三中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
所述步骤四中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
本发明实施例生产得到的复合材料性能参数见表一。
实施例3
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯4份、碳酸钙8份、润滑剂1份，其它助剂1份。
所述的木质纤维粉料为木粉或秸秆粉。
所述异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％。
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm。
所述润滑剂为硬脂酸锌与乙撑双硬脂酸酰胺以质量比1：1组成的混合物。
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯4份、碳酸钙8份、润滑剂1份，其它助剂1份；
步骤二，将步骤一称取的称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
步骤三，将步骤二得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
步骤四，木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
进一步，所述步骤三中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
所述步骤四中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
本发明实施例生产得到的复合材料性能参数见表一。
实施例4
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯4份、碳酸钙10份、润滑剂1份，其它助剂1份。
所述的木质纤维粉料为木粉或秸秆粉。
所述异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％。
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm。
所述润滑剂为硬脂酸锌与乙撑双硬脂酸酰胺以质量比1：1组成的混合物。
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，石墨烯4份、碳酸钙10份、润滑剂1份，其它助剂1份；
步骤二，将步骤一称取的称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
步骤三，将步骤二得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
步骤四，木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
进一步，所述步骤三中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
所述步骤四中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
本发明实施例生产得到的复合材料性能参数见表一。
对比例1
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料，包括以下重量份的原料：木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，导电炭黑30份、碳酸钙5份、润滑剂1份，其它助剂1份。
所述的木质纤维粉料为木粉或秸秆粉。
所述异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂按重量份由异氰酸酯tdi或mdi1份-10份、马来酸酐1份-10份、链段聚丙烯50-100份、自由基引发剂0.5份-5份、阻交联剂0.1份-1份经熔融接枝，挤出，切粒制得，接枝率3％～5％。
所述石墨烯是由天然鳞片石墨经超声、水洗、干燥、高温还原制得，厚度为1nm～10nm。
所述其他助剂包括增韧剂、抗氧剂；其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或硫代二丙酸双月桂酯。
本发明实施例提供的导电/抗静电pp基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，木质纤维粉料40份，pp粉料60份，异氰酸酯/马来酸酐混合接枝聚丙烯偶联剂5份，导电炭黑30份、碳酸钙5份、润滑剂1份，其它助剂1份；
步骤二，将步骤一称取的称取的原料置于程序控温机中，以10℃/min-20℃/min的升温速率搅拌，当温度从室温升温至110℃-120℃后保持2min-4min，搅拌至物料含水率为5％，将温度以5℃/min-10℃/min的速率降至40℃-50℃，得预混料；
步骤三，将步骤二得到的预混料送入喂料器中，以5r/min的喂料转速加入转矩流变仪中，于温度165℃-190℃条件下熔融混炼15min-20min，得到木塑复合材料熔体；
步骤四，木塑复合材料熔体通过模压或热压成型，冷却至室温，静置，即得到导电/抗静电pp基木塑复合材料。
进一步，所述步骤三中扭矩流变仪各区温度为180℃，185℃，185℃，转子转速为60r/min。
所述步骤四中热压或模压成型时将木塑复合材料熔体置于平板硫化机上热压成板材，上下压板的温度均为160℃，压制时间10分钟。
本发明实施例生产得到的复合材料性能参数见表一。
表一导电/抗静电pp基木塑复合材料性能测试数据
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。