本发明涉及功能性母料领域，具体涉及一种提高聚丙烯抗静电能力的功能母粒。
背景技术：
：聚丙烯（PP）是由丙烯聚合制得的一种热塑性树脂，是一种无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，具有良好的抗弯曲疲劳性、化学稳定性。聚丙烯耐电弧性好、介电系数高，击穿电压高，可用来制作电器绝缘制品或电器配件等。但由于聚丙烯的高绝缘性使聚丙烯的抗静电性差，限制了聚丙烯在电学方面的进一步应用。中国专利CN105111582A，
专利名称：一种抗静电的聚丙烯材料，公开了一种添加有以聚噻吩或硅氧烷作为抗静电剂的改性聚丙烯材料。但是粉末状的聚噻吩或硅氧烷直接添加分散效果不好且容易结团，从而影响聚丙烯材料的性能一致性，且该抗静电剂的抗静电效果一般。母粒是将超常量的改性化学助剂均匀负载在载体树脂中而得到的粒状聚集体。与直接在制品中添加改性化学助剂相比：母粒的分散效果好使制品的性能均匀，母粒的载体树脂与制品树脂的相容性好使添加母粒的制品的性能提提升效果更好，母粒的使用安全、功能全面。技术实现要素：针对聚丙烯材料的高绝缘性导致抗静电性差而影响聚丙烯的应用，现有的改善聚丙烯抗静电的粉剂的添加效果不加的问题，本发明的目的在于提供一种添加到聚丙烯材料中的功能母粒，明显提高聚丙烯材料的抗静电能力，同时功能母粒在聚乙烯材料中均匀分散保证聚丙烯材料制品性能均匀一致。本发明提供如下的技术方案：一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂80～100份、PA树脂颗粒15～20份、活性氧化铝粉10～15份、黏土10～15份、氯化镁10～15份、分散剂为0.5～0.7份、偶联剂为0.5～0.7份，其中载体树脂为聚丙烯树脂。本发明的功能母粒选用聚丙烯树脂作为载体树脂与聚丙烯材料的相容性好，可使功能母粒在聚丙烯材料中分散均匀，有助于提升功能母粒改善聚丙烯材料抗静电的能力。PA树脂即通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺树脂。PA树脂与聚丙烯交联共混后，PA树脂中的酰胺键极易与水分子之间形成氢键，实现在聚丙烯树脂表面或内部固水的作用，抑制聚丙烯树脂制品因过于干燥而产生静电。活性氧化铝粉通过功能母粒均匀分散在聚丙烯树脂内部。活性氧化铝粉的良好导电性能可以及时分散聚丙烯多余的静电荷。同时活性氧化铝粉、黏土和氯化镁容易吸水，尤其是氯化镁潮湿条件下吸水潮解成六水结晶氯化镁，并且在干燥或高温环境中分解释放水，从而缓解聚丙烯树脂表面的干燥程度，抑制静电的产生。另外黏土的表面呈现一定的负电性可以中和聚丙烯中产生的正电荷，保持聚丙烯电荷平衡。这样通过PA树脂、活性氧化铝粉、黏土与氯化镁的协同作用，使添加有功能母粒的聚丙烯材料具有良好的抗静电性能。分散剂使功能母粒中的各组分在聚丙烯树脂中均匀分散，偶联剂有效改善活性氧化铝粉、黏土、氯化镁与聚丙烯材料之间的表面活性，提高聚丙烯材料的性能均匀稳定。作为本发明的一种改进，所述分散剂为硬脂酸钡。硬脂酸钡属于金属皂盐类，可均匀分散功能母粒中的各组分。同时硬脂酸钡在聚丙烯材料内部传递电荷，协同活性氧化铝粉分散电荷作用。作为本发明的一种改进，所述偶联剂为螯合型钛酸酯偶联剂。螯合型钛酯偶联剂具有良好的水解稳定性，在聚丙烯材料中显示良好的偶联性。一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒的制备方法，包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在40～50℃搅拌混合1～2小时，搅拌速度350～400r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为150～200r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为160～210℃，经充分熔融复合后挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。首先将原料在混合搅拌机中高速搅拌均匀，提高功能母粒的性能一致性。通过双螺杆挤出机熔融复合挤出成颗粒状，提高了功能母粒在聚丙烯材料中的均匀分散程度，有助于聚丙烯材料的性能均匀一致。功能母粒的粒径可通过-15目～+20目的筛网，既保证功能母粒在聚丙烯材料中均匀分散，又避免粒径过大影响功能母粒在聚丙烯材料制备中的熔融分散效果。作为本发明的一种改进，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模头温度为200～205℃。通过设定双螺杆挤出机各段的操作温度逐渐上升，充分释放功能母粒中各配料分散电荷、结合水及润滑分散特性，提高功能母粒性能均匀一致。作为本发明的一种改进，在进行步骤（3）筛选颗粒前将步骤（2）所得颗粒首先在160～170℃下通风干燥2～4小时，得表面干燥的颗粒。这样可以促进功能母粒表面结构均匀，也便于母粒的长期存放。本发明的有益效果如下：本发明的功能母粒复合了PA树脂颗粒、活性氧化铝粉、黏土和氯化镁，使添加有该功能母粒的聚丙烯材料具有通过化学或物理的途径结合水以提高聚丙烯材料的湿润程度以抑制静电产生的功能，同时聚丙烯材料中产生的多余电荷能够及时分散，从而提高聚丙烯材料的抗静电能力。另外颗粒状的功能母粒在聚丙烯材料中的分散效果好，聚丙烯材料性能均匀。具体实施方式下面就本发明的具体实施方式作进一步说明：实施例1：一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂80g、PA树脂颗粒15g、活性氧化铝粉10g、黏土10g、氯化镁10g、分散剂为0.5g、偶联剂为0.5g，其中载体树脂优选聚丙烯树脂，提高功能母粒与聚丙烯材料的相容性，分散剂优选硬脂酸钡，在使各组分均匀分散的同时加强电荷在聚丙烯材料内的分散，偶联剂优选螯合型钛酯酸偶联剂。一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒的制备方法，包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在40℃搅拌混合1小时，搅拌速度350r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为150r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为160～210℃，经充分熔融复合后挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。为得到性能较好的功能母粒，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模头温度为200～205℃。为提高功能母粒表面结构均匀程度，在进行步骤（3）筛选前，将步骤（2）所得颗粒首先在160℃下通风干燥4小时，得表面干燥的颗粒，然后再进行步骤（3）筛选。通过-15目～+20目的筛网过筛的颗粒即为改善聚丙烯抗静电性的功能母粒。实施例2：分散剂优选硬脂酸钡，偶联剂优选螯合型钛酯酸偶联剂。一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂90g、PA树脂颗粒17.5g、活性氧化铝粉12.5g、黏土12.5g、氯化镁12.5g、分散剂为0.6g、偶联剂为0.6g，其中载体树脂优选聚丙烯树脂，提高功能母粒与聚丙烯材料的相容性，分散剂优选硬脂酸钡，在使各组分均匀分散的同时加强电荷在聚丙烯材料内的分散，偶联剂优选螯合型钛酯酸偶联剂。一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒的制备方法，包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在45℃搅拌混合1小时，搅拌速度370r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为170r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为160～210℃，经充分熔融复合后挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。为得到性能较好的功能母粒，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模头温度为200～205℃。为提高功能母粒表面结构均匀程度，在进行步骤（3）筛选前，将步骤（2）所得颗粒首先在165℃下通风干燥3小时，得干燥的颗粒，然后再进行步骤（3）筛选。通过-15目～+20目的筛网过筛的颗粒即为改善聚丙烯抗静电性的功能母粒。实施例3：一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂100g、PA树脂颗粒20g、活性氧化铝粉15g、黏土15g、氯化镁15g、分散剂为0.7g、偶联剂为0.7g，其中载体树脂优选聚丙烯树脂，提高功能母粒与聚丙烯材料的相容性，分散剂优选硬脂酸钡，在使各组分均匀分散的同时加强电荷在聚丙烯材料内的分散，偶联剂优选螯合型钛酯酸偶联剂。一种改善聚丙烯抗静电性的功能母粒的制备方法，包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在50℃搅拌混合2小时，搅拌速度400r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为200r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为160～210℃，经充分熔融复合后挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。为得到性能较好的功能母粒，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模头温度为200～205℃。为提高功能母粒表面结构均匀程度，在进行步骤（3）筛选前，将步骤（2）所得颗粒首先在170℃下通风干燥2小时，得干燥的颗粒，然后再进行步骤（3）筛选。通过-15目～+20目的筛网过筛的颗粒即为改善聚丙烯抗静电性的功能母粒。分别添加有实施例1、2、3的功能母粒的聚丙烯薄板样品（对应分别为测试样1、2、3）与市售的聚丙烯薄板样品（对比样）的测试性能结果见表1。薄板厚度均为2mm，其中测试表面电阻率时将样品清洗干净后置于温度为23±2℃、相对湿度为50±5%的无尘环境中放置24小时后进行。表1测试数据测试项目测试标准测试样1测试样2测试样3对比样表面电阻率——9.1×1011Ω8.5×1011Ω7.9×1011Ω＞1012Ω拉伸强度ASTMD63824MPa26MPa23MPa23MPa悬臂梁缺口冲击强度GB/T1843-200820.5KJ/m219.0KJ/m220.6KJ/m219.3KJ/m2添加有实施例1、2、3的功能母粒的聚丙烯薄板样品的拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度与市售聚丙烯薄板样品相比变化不明显，但是表面电阻率明显下降，添加了功能母粒的聚丙烯薄板样品的抗静电能力得到明显提升。本发明的功能母粒通过化学或物理的途径结合水提高聚丙烯材料的湿润程度、抑制静电产生的功能，同时及时分散聚丙烯材料中的过剩电荷，从而提高聚丙烯材料的抗静电能力。当前第1页1 2 3