本发明属于高分子复合材料
技术领域：
，特别涉及一种抗静电高强度聚丙烯粒子及其制备方法。
背景技术：
：由于塑料制品具有电绝缘性，塑料与其他材料接触或摩擦时会产生静电积累，积累的静电如不及时消除，可能导致静电吸附、吸尘、活化放电等，引起塑料燃烧，甚至发生爆炸等。为此，通常在塑料的组成配方中加入抗静电剂来达到抗静电的效果。传统抗静电剂是一种表面活性剂，具有亲水基和亲油基，和聚合物具有一定的相容性，可以析出聚合物表面，亲油基植于聚丙烯树脂基体内部，亲水基伸出表面排列，亲水基可以吸附空气中的水分，形成导电溶液或自身离子化传到表面电荷，防止静电积蓄而发挥抗静电效果。目前，在塑料中添加抗静电剂往往会导致塑料的拉伸强度下降，其原因是由于抗静电剂达到一定浓度后，容易因为局部富集而影响塑料整体的拉伸强度。因此，研究开发一种具有更高强度、抗静电效果优异的塑料材料具有重要意义。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种具有更高强度、抗静电效果优异的聚丙烯复合材料及其制备方法。具体地，本发明采用以下技术方案：一种抗静电高强度聚丙烯粒子，由以下重量份的组分制成：聚丙烯粒子100份，抗氧剂0.5-1份，增塑剂8-10份，光稳定剂5-10份，润滑剂5-10份，填料30-40份；抗静电剂1-2份；优选地，所述的聚丙烯粒子为均聚聚丙烯，等规度为90％-95％，分子量为18-20万；优选地，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚；优选地，所述增塑剂为柠檬酸三乙酯；优选地，所述光稳定剂为羟基苯并三唑；优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌；优选地，所述填料为碳酸钙和滑石粉；优选地，所述抗静电剂为h95和atmos150。进一步优选地，一种抗静电高强度聚丙烯粒子，由以下重量份的组分制成：聚丙烯粒子100份，抗氧剂1份，增塑剂10份，光稳定剂10份，润滑剂10份，填料40份；抗静电剂2份；所述的聚丙烯粒子为均聚聚丙烯，等规度为95％，分子量为18-20万；所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚；所述增塑剂为柠檬酸三乙酯；所述光稳定剂为羟基苯并三唑；所述润滑剂为硬脂酸锌；所述填料为碳酸钙和滑石粉，质量比为1：3；所述抗静电剂为h95和atmos150，质量比为1：1。本发明抗静电高强度聚丙烯粒子的制备方法，包括如下步骤：将聚丙烯粒子、抗氧剂、增塑剂、光稳定剂、润滑剂、填料和抗静电剂加入高速混合机中混合均匀，置于真空烘箱中烘干；将干燥好的物料经过计量泵送入双螺杆挤出机进行熔融混炼，经过模头挤出造粒后即得。优选地，所述的混合均匀的混合温度为140-150℃，混合时间为20-40min；所述的烘干温度为100-120℃，烘干时间为20-24h；所述的双螺杆挤出机长径比为30∶1-70∶1，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为10-50rpm。抗静电剂h95外观为白色片状物，是一种阴离子表面活性剂，是一种特殊结构的仲烷基磺酸化合物的衍生物，平均碳链长度为c15，平均分子量为330，活性物含量为95%。由于h95具有出色的抗静电性、乳化分散性、耐电解质性和润湿性，而被成功地用于塑料中，作为一款有着较高性价比的抗静电剂使用。atmos150外观为象牙白色颗粒，化学组成为棕榈酸和硬脂酸的单双甘油酯，相对分子质量413，为内加型抗静电剂。适用于聚乙烯、聚丙烯、软质和硬质聚氯乙烯。本发明通过研究发现，将抗静电剂h95与atmos150复配使用，可以在提高抗静电性的同时提高抗拉强度，克服了本领域的技术偏见。具体实施方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。实施例1：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、10份柠檬酸三乙酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸锌、10份碳酸钙、30份滑石粉、1份抗静电剂h95和1份atmos150加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例1：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、10份柠檬酸三乙酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸锌、10份碳酸钙、30份滑石粉和2份抗静电剂h95加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例1与实施例1不同之处在于抗静电剂仅采用h95一种。对比例2：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、10份柠檬酸三乙酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸锌、10份碳酸钙、30份滑石粉和2份atmos150加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例2与实施例1不同之处在于抗静电剂仅采用atmos150一种。对比例3：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、10份柠檬酸三乙酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸锌、10份碳酸钙、30份滑石粉、1份抗静电剂h95和1份hkd-169加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例3与实施例1不同之处在于抗静电剂中的atmos150替换为hkd-169。对比例4：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、10份柠檬酸三乙酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸锌、10份碳酸钙、30份滑石粉、1份抗静电剂moa-3pk和1份atmos150加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例4与实施例1不同之处在于抗静电剂中的h95替换为moa-3pk。对比例5：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份对苯二胺、10份对苯二甲酸甲酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸锌、10份碳酸钙、30份滑石粉、1份抗静电剂h95和1份atmos150加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例5与实施例1不同之处在于抗氧剂采用对苯二胺、增塑剂采用对苯二甲酸甲酯。对比例6：将100份等规度为95％分子量为18-20万的均聚聚丙烯粒子、1份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、10份柠檬酸三乙酯、10份羟基苯并三唑、10份硬脂酸、40份二氧化硅、1份抗静电剂h95和1份atmos150加入高速混合机中混合均匀，混合温度为150℃，混合时间为20min，然后置于120℃真空烘箱中烘干24h。将混合好的料经过计量泵后送入双螺杆挤出机，长径比为50∶1，进行熔融混炼，双螺杆温度设置为140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，挤出机转速为45rpm，最后经过模头挤出造粒后即可。对比例6与实施例1不同之处在于润滑剂采用硬脂酸、填料采用二氧化硅。本发明实施例1与对比例1-6制得的聚丙烯粒子的性能对比试验：1、按照gb/t1040.1-2006《塑料拉伸性能的测定第1部分：总则》测试拉伸强度（mpa）。2、按照gb/t15662-1995《导电、防静电塑料体积电阻率测试方法》测试20℃时的电阻率。测试结果见表1所示。表1拉伸强度（mpa）20℃时的电阻率（ω.m）实施例135.201.3×108对比例123.11.6×109对比例222.55.2×109对比例320.13.1×1010对比例419.52.8×109对比例521.34.5×1010对比例618.53.4×1010从表1中的测试结果可知，本发明实施例1的聚丙烯复合材料相比于现有技术具有非常优异的拉伸强度和抗静电性能。同时，通过对比例1-6和实施例1的组分差异所带来的性能影响，可以得出结论：本发明的聚丙烯复合材料通过选择具体的抗静电剂组合，可以协同提高聚丙烯的强度和抗静电性能。以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。当前第1页12