一种抗静电增强pp塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种抗静电增强PP塑料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯(P〇yr〇pylene，PP)已经被广泛应用于工业、农业、医疗、卫生等包装和日常 生活的各个领域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品，主要是 由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于加 工成型的优点。虽然PP优点较多，但也有其不足，主要表现为韧性、耐低温、耐老化性能较 差，且成型收缩率大、易燃烧，同时由于其非极性的特点，使其与其它极性聚合物、无机填料 的相容性较差，从而限制了作为注塑、纤维、薄膜等制品的原料或专用料的应用。因此，为了 拓展PP的应用领域，必须对PP进行改性，提高其性能。
[0003] 按改性中是否发生了化学反应，可将聚丙烯的改性方法分为物理改性和化学改 性;按使用功能可分为共混增韧改性、填充增强改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的物 理改性主要通过加入其它聚合物、填料及相容剂，达到改善材料性能的目的，包括共混改 性、无机粒子增强增韧改性和阻燃改性等。聚烯烃共混物研究和应用已得到了学术界与工 业界的广泛关注和迅速发展。
[0004] 聚合物改性的最简单的方法是无机粒子的填充改性。按尺寸大小，无机粒子可分 为微米粒子、纳米粒子和晶须粒子三类。无机粒子的填充改性方法不仅能提高聚合物的刚 度、硬度、模量、冲击韧性和热变形温度，还能降低成本。由于聚合物复合材料的强度和韧性 主要受填料粒子的粒径、形状、以及基体与粒子间的界面粘结强度的影响，因此采用界面增 韧剂或弹性体等与无机刚性粒子共同增强增韧PP，能有效提高材料韧性，同时使材料也具 有较高的强度，最终实现PP增强与增韧。由此通过将无机粒子的超细化、纳米化和表面功能 化，使填料转变为功能填料，与弹性体协同增加聚合物的强度与韧性已成为聚合物/无机填 料复合材料的研究热点。
[0005] 微米级无机刚性粒子改善PP的韧性，可在不降低其拉伸强度和刚性的同时，还能 提高材料抗冲性能和热变形温度。纳米材料与技术从20世纪90年代开始兴起，逐渐使无机 填料粒子向纳米化和功能化方向发展。纳米粒子填充聚合物必须实现纳米粒子与聚合物在 纳米尺度上的均匀分散，才能达到较好的增强、增韧效果。因此，采用纳米粒子改性聚合物， 应当进行适当的表面处理，降低粒子的表面能，并增加塑化过程中粒子与基体之间的界面 相互作用，提高机械剪切力，最终达到纳米粒子均匀分散的效果。
[0006] 本发明提供了一种抗静电增强PP塑料，强度高，并具有优异的抗静电性能。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种抗 静电增强PP塑料。
[0008] 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种抗静电增强PP塑料的制备方法。
[0009] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0010] 一种抗静电增强PP塑料，由下述重量份的原料制备而成：
[0011] PP树脂90-110份、三元乙丙橡胶1-5份、碳酸钙5-15份、表面改性剂0.1-0.5份、抗 静电剂0.3-0.7份。
[0012] 优选地，所述的表面改性剂选自烷基羧酸盐类中一种或多种混合物。
[0013] 更优选地，所述的表面改性剂由40-60wt%月桂亚氨基二乙酸二钠和40-60wt%月 桂亚氨基二丙酸二钠混合而成。
[0014] 优选地，所述的抗静电剂由40-60wt %十四烷基三甲基硫酸氢铵和40-60wt %十二 烷基三甲基硫酸氢铵混合而成。
[0015] 优选地，所述的碳酸钙为重质碳酸钙，粒度为300-3000目。
[0016]本发明还提供了上述抗静电增强PP塑料的制备方法，包括以下步骤：
[0017] (1)碳酸钙改性:将碳酸钙与表面改性剂混合制备改性碳酸钙；
[0018] (2)将改性碳酸钙、PP树脂、三元乙丙橡胶、抗静电剂混合均匀，混炼塑化，挤出造 粒。
[0019] 优选地，所述步骤（1)碳酸钙与表面改性剂在高速混匀机中75-85°C温度下搅拌 15 - 2 5m i η混合均勾，得到改性碳酸|丐。
[0020] 优选地，所述步骤（2)为加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为190-270°C，主机转速为300-400转/分，挤出后冷却牵条、风干切粒。
[0021] 本发明所述一种抗静电增强PP塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合 提高PP力学性能的无机填料、抗静电剂的种类及用量，提高了抗静电性能和强度。
[0022] 本发明抗静电增强PP塑料具有良好的综合性能，可广泛应用于汽车内饰件如仪表 板、立柱、杂物箱、门板等，外饰件如保险杠、防擦条、扰流板等。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。 [0024]实施例中各原料介绍：
[0025] PP树脂:CAS号:9003-07-0,采用中国石油化工股份有限公司茂名分公司生产的牌 号为N-T30S的聚丙烯树脂。
[0026] 月桂亚氨基二乙酸二钠，CAS号：34359-86-9。
[0027] 月桂亚氨基二丙酸二钠，CAS号：3655-00-3。
[0028] 碳酸钙，CAS号：471-34-1，采用天津市燕东矿产品有限公司生产的1250目的重质 碳酸钙。。
[0029] 十四烷基三甲基硫酸氢铵，CAS号：104903-23-3。
[0030] 十二烷基三甲基硫酸氢铵，CAS号：103999-25-3。
[0031] 三元乙丙橡胶，CAS号：25034-71-3,采用中国石油天然气股份有限公司吉林石化 分公司生产的型号为4045的三元乙丙橡胶。
[0032] 实施例1
[0033]称取各原料（重量份）：PP树脂100份、三元乙丙橡胶2份、重质碳酸钙10份、表面改 性剂0.2份、抗静电剂0.4份。
[0034]所述的表面改性剂由0.1份月桂亚氨基二乙酸二钠和0.1份月桂亚氨基二丙酸二 钠混合而成。
[0035] 所述的抗静电剂由0.2份十四烷基三甲基硫酸氢铵和0.2份十二烷基三甲基硫酸 氢铵混合而成。
[0036] (1)重质碳酸钙改性:将重质碳酸钙与表面改性剂在高速混匀机中80°C温度下搅 拌20min混合均匀，得到改性重质碳酸钙；
[0037] (2)将改性重质碳酸钙、PP树脂、三元乙丙橡胶、抗静电剂混合均匀，加入双螺杆挤 出机中，双螺杆挤出机的加工温度240°C，主机转速为350转/分;挤出后冷却牵条、风干切 粒，即制备本发明所述的抗静电增强PP塑料。
[0038] 实施例2
[0039] 按实施例1的原料配比和方法制备抗静电增强PP塑料，区别仅在于:所述的表面改 性剂为0.2份月桂亚氨基二乙酸二钠。得到实施例2的抗静电增强PP塑料。
[0040] 实施例3
[0041] 按实施例1的原料配比和方法制备抗静电增强PP塑料，区别仅在于:所述的表面改 性剂为0.2份月桂亚氨基二丙酸二钠。得到实施例3的抗静电增强PP塑料。
[0042] 实施例4
[0043]按实施例1的原料配比和方法制备抗静电增强PP塑料，区别仅在于:所述的抗静电 剂为0.4份十四烷基三甲基硫酸氢铵。得到实施例4的抗静电增强PP塑料。
[0044] 实施例5
[0045] 按实施例1的原料配比和方法制备抗静电增强PP塑料，区别仅在于:所述的抗静电 剂为〇. 4份十二烷基三甲基硫酸氢铵。得到实施例5的抗静电增强PP塑料。
[0046] 测试例1
[0047] 对实施例1-5制备得到的抗静电增强PP塑料的常规性能进行测试。具体测试结果 见表1:
[0048]表1:抗静电增强PP塑料常规性能测试数据
[0050] 比较实施例1与实施例2-3,在表面改性剂加入总量相同的情况下，实施例1(月桂 亚氨基二乙酸二钠和月桂亚氨基二丙酸二钠复配)抗静电增强PP塑料的常规性能明显优于 实施例2-3(月桂亚氨基二乙酸二钠和月桂亚氨基二丙酸二钠中单一原料）。
[0051] 测试例2
[0052] 对实施例1-5抗静电增强PP塑料表面电阻率进行测试，按照GB/T1410-2006进行。 [0053]表1:抗静电增强PP塑料抗静电性能测试表
[0056]比较实施例1与实施例4-5,在抗静电剂加入总量相同的情况下，实施例1(十四烷 基三甲基硫酸氢铵和十二烷基三甲基硫酸氢铵复配)抗静电增强PP塑料的抗静电性能明显 优于实施例4_5(十四烷基三甲基硫酸氢铵和十二烷基三甲基硫酸氢铵中单一原料）。
【主权项】
1. 一种抗静电增强PP塑料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成:PP树脂90-110 份、三元乙丙橡胶1 -5份、碳酸钙5-15份、表面改性剂0.1 -0.5份、抗静电剂0.3-0.7份。2. 如权利要求1所述的抗静电增强PP塑料，其特征在于，所述的表面改性剂由40-60wt%月桂亚氨基二乙酸二钠和40-60wt%月桂亚氨基二丙酸二钠混合而成。3. 如权利要求1所述的抗静电增强PP塑料，其特征在于，所述的抗静电剂由40-60wt% 十四烷基三甲基硫酸氢铵和40-60wt %十二烷基三甲基硫酸氢铵混合而成。4. 如权利要求1所述的抗静电增强PP塑料，其特征在于，所述的碳酸钙为重质碳酸钙， 粒度为300-3000目。5. 如权利要求1-4任一项所述的抗静电增强PP塑料的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1)碳酸钙改性:将碳酸钙与表面改性剂混合制备改性碳酸钙； ⑵将改性碳酸钙、PP树脂、三元乙丙橡胶、抗静电剂混合均匀，混炼塑化，挤出造粒。6. 如权利要求5所述的抗静电增强PP塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)碳酸 钙与表面改性剂在高速混匀机中75-85°C温度下搅拌15-25min混合均匀，得到改性碳酸钙。7. 如权利要求5所述的抗静电增强PP塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)为加 入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为190_270°C，主机转速为300-400转/分，挤 出后冷却牵条、风干切粒。
【专利摘要】本发明公开了一种抗静电增强PP塑料及其制备方法，所述抗静电增强PP塑料由下述重量份的原料制备而成：PP树脂90-110份、三元乙丙橡胶1-5份、碳酸钙5-15份、表面改性剂0.1-0.5份、抗静电剂0.3-0.7份。本发明所述一种抗静电增强PP塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提高PP力学性能的无机填料、抗静电剂的种类及用量，提高了抗静电性能和强度。
【IPC分类】C08K9/04, C08K5/19, C08L23/12, C08L23/16, C08K3/26
【公开号】CN105504492
【申请号】CN201511008382
【发明人】陈斌, 张荣福, 印玲, 赵亚红, 陆一鸣
【申请人】上海瀚氏模具成型有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月29日