本发明涉及高分子材料及其成型加工领域，特别是涉及一种导电性聚丙烯/尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙是一种常用的工程塑料，它是一种高极性并且能在分子链间形成氢键的，同时具有一定反应活性的结晶性聚合物。尼龙具有良好的力学性能，耐磨性。但是由于尼龙的极性较高，导致尼龙易吸水，从而影响其尺寸稳定性和电性能。聚丙烯是一种应用最广泛的通用塑料，与其他通用塑料相比，它具有成本低，力学性能优良，耐化学性质良好，以绝缘性，耐热性和高透明度，吸水率低。但是同时也存在热变形温度不高，低温韧性不佳，成型收缩率较大，耐光性差，不易染色等缺点。这些缺点限制了其更广泛的应用。为拓宽其应用领域，针对聚丙烯的改性以及广泛开展并有大量的应用。结合反应性增容技术，将尼龙与聚丙烯通过共混改性的方法，可以结合二者的优点，可以得到耐冲击，高耐磨，高耐热，低吸水率，易着色，形状和尺寸稳定性较高的聚丙烯/尼龙复合物。在聚丙烯与尼龙的共混过程中，加入混有导电材料的增容剂，可以得到具有导电性能的聚丙烯/尼龙复合材料。
技术实现要素：
为了克服上述缺陷，本发明提供一种导电性聚丙烯/尼龙复合材料，该复合材料具有较高的导电性能和拉伸强度。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种导电性聚丙烯/尼龙复合材料，其特征在于：包括下述按重量百分数计的各组分：
所述聚丙烯在温度为230℃、压力为2.16kg条件下的熔体流动速率为1～100g/10min。
优选地，包括下述按重量百分数计的各组分：
所述聚丙烯在温度为230℃、压力为2.16kg条件下的熔体流动速率为20～80g/10min。
优选地，所述尼龙为己内酰胺单体、己二胺己二酸单体和癸二酸癸二胺中至少两种形成的二元或三元尼龙。
优选地，所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝率为0.2～5％。
优选地，所述热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃中的至少一种。
优选地，所述加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的至少一种。
优选地，所述导电炭黑的dbp吸收值为85～380ml/100g。
优选地，还包括晶须，所述晶须为碳化硅、钛酸钾、硼酸铝中的至少一种。
本发明还提供了一种导电性聚丙烯/尼龙复合材料的制备方法，包含如下步骤：
(1)按配方用量分别称取聚丙烯、尼龙、导电炭黑、增容剂、热稳定剂、加工助剂后，先将导电炭黑和增容剂进行混合，得到两者的混合物，然后再将两者的混合物、聚丙烯、尼龙、热稳定剂、加工助剂依次投入混合机中混合均匀，得到预混物，其中混合的条件为：时间3～5分钟，速度400～600转/分钟，温度15～50℃；
(2)将步骤(1)中制备所得的预混物投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的长径比为40～45:1，挤出机各段温度设置为190～240℃，所述预混物在该双螺杆挤出机中熔融混合分散并挤出造粒，制得聚丙烯/尼龙复合材料。
优选地，所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯包括下述按重量份计的各组分：
聚丙烯100份；
马来酸酐2～5份；
dcp1～2份。
本发明的有益效果是：本发明使用的尼龙分子链上具有羧基，因此在加工时可以与增容剂马来酸酐接枝聚丙烯发生界面反应，实现原位增容；本发明中的热稳定剂的作用是抑制加工过程中聚丙烯产生的降解；加工助剂的作用是促进共混物各成分之间的良好分散性；本发明的聚丙烯/尼龙复合材料中加入了导电炭黑因此具有较高导电性能，同时具有较高的韧性和冲击强度，可广泛应用于一些对材料韧性要求较高的领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所使用的原料如下：
聚丙烯：ep548r，熔指30g/10min，厂家：中海壳牌石油化工有限公司；
尼龙：尼龙6，厂家：上海赛璐璐厂；
马来酸酐接枝聚丙烯：接枝率0.88％，实验室自制；
亚磷酸酯类热稳定剂：雅宝1010，厂家：美国雅宝公司；
酚类热稳定剂：雅宝168，厂家：美国雅宝公司；
加工助剂：雅宝ebs，厂家：美国雅宝公司；
导电炭黑：高导电炭黑f901，超高导电炭黑f900，厂家：天津依博瑞公司。
本发明的制备方法及测试过程如下：
步骤一：马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法如下：首先将干燥好的pp、马来酸酐和dcp按重量份数比为100﹕2﹕1称取后，投入到同向双螺杆挤出机(型号为：berstorffze25型，长径比为40:1)中挤出，挤出机由加料段到口模温度依次设定为：35℃、195℃、200℃、205℃、210℃、210℃、210℃、210℃、205℃，转速为100rpm，冷却造粒，得到母料，最后将母料置于80z烘箱中真空干燥12h后待用；
步骤二：按照表1中各原料的用量分别称取聚丙烯、尼龙、导电炭黑、步骤一中制得的马来酸酐接枝聚丙烯、亚磷酸酯类热稳定剂和酚类热稳定剂、加工助剂后，首先将导电炭黑和马来酸酐接枝聚丙烯进行混合，得到两者的混合物，然后再将两者的混合物、聚丙烯、尼龙、亚磷酸酯类热稳定剂和酚类热稳定剂、加工助剂依次投入混合机中混合均匀，得到预混物，其中混合的条件为：时间3～5分钟，速度600转/分钟，温度23℃；最后将预混物投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出机各段温度设置为190～240℃，所述预混物在该双螺杆挤出机中熔融混合分散并挤出造粒，制得聚丙烯/尼龙复合材料；
步骤三：对制得的聚丙烯/尼龙复合材料进行电阻率和拉伸强度的测试；注塑成标准样条测试拉伸强度；密炼得到的导电聚丙烯/尼龙复合材料在平板硫化机上于190℃时压制成型5min，得到厚度约1mm的试片，按照gb1410-78标准测试体积电阻率。
表1实施例1～4和对比例1的用量(单位：重量百分比)以及性能测试结果
从表1中可以看出，加入导电炭黑的实施例1～4与未加入导电炭黑的对比例1相比较，加入导电炭黑的聚丙烯/尼龙复合材料的电阻率降低，因此本发明聚丙烯/尼龙复合材料具有良好的导电性、较高的韧性和冲击强度。
应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。