一种导电炭黑改性再生聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于再生资源利用技术领域，具体涉及一种导电炭黑改性再生聚丙烯复合 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 再生塑料在现代生活中的大量应用不仅节约了能源、资源，还在环保和循环再生 方面发挥了重要作用。然而，普通新塑料及再生塑料在工业使用和日常消费中存在着易燃、 易老化、力学性能低、导电性能差等缺点。为了将塑料广泛运用于现代生活的更多领域，就 需要对普通塑料进行一些特殊的处理，以增加或增强其在某些方面的性能。通过改性，普通 塑料可达到性能增强、功能增加、成本降低等目的。
[0003] 近年来各使用领域从安全的角度出发都要求材料要有一定阻燃性能，而聚丙烯极 易燃烧，较高的燃烧热也使得包括聚丙烯在内的一大类聚丙烯的实际生产和应用受到了一 定的限制。膨胀型阻燃体系（IFR)是一类以磷、氮为主要元素的膨胀阻燃剂，由于其不含有 卤素，通常具有高效阻燃、低烟、无毒等优点，因此受到国内外研宄人员的极大关注。IFR与 聚丙烯之间差的相容性会导致复合材料的界面强度较差，尤其会导致材料的力学性能明显 的下降。
[0004] 同时，随着科学的发展，对塑料性能的要求也不断增加，在某些工业领域希望塑料 经过特殊改造也能像金属一样具有导电性。与传统的金属相比，导电塑料低成本，易加工， 能广泛的应用于集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程的防静电周转箱、托 盘、晶片载体、薄膜袋等及电讯、电脑，自动化系统、工业用电子产品、消费电子产品、汽车用 电子产品等领域中的电子产品EMI屏蔽外壳等。但目前针对改性PP材料的导电性能有一 定的研宄，并没有很理想的效果。
【发明内容】
[0005] 鉴于以上现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种导电炭黑改性再生 聚丙烯复合材料及其制备方法。本发明制备方法简单，得到的复合材料具有良好的阻燃性 能和导电性能，同时耐冲击性能以及拉伸性能良好。
[0006] 本发明的具体技术方案具体阐述如下。
[0007] 本发明提供一种导电炭黑改性再生聚丙烯复合材料，其包括如下以重量份计的组 分： 纯聚丙烯树脂 25-35份 再生聚丙烯塑料 35~45份 导电炭黑 15-25份 膨胀阻燃剂 4~8份 增韧剂 4-8份 抗氧剂 0. 2-0. 4份 润滑剂 0. 5-1. 0份 其中，纯聚丙烯树脂、再生聚丙烯塑料、导电炭黑、膨胀阻燃剂和增韧剂的重量份数之 和为100份。
[0008] 本发明中，所述纯聚丙烯树脂的熔融指数为4~8g/min，其可以为上海石化产牌号 为M700R的聚丙烯产品；再生聚丙烯塑料是采用废旧产品回收料经分选、清洗、造粒、干燥 后的料粒，其恪融指数为6~10g/min。
[0009] 本发明中，组分中还包括导电炭黑分散剂；所述导电炭黑的分散剂为EBS，其用量 为导电炭黑用量的〇. 5%~2%。该分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相 反性质的界面活性剂。可均一分散难于溶解于液体的炭黑固体颗粒，同时也能防止固体颗 粒的沉降和凝聚。
[0010] 本发明中，所述导电炭黑为纳米级，粒径在7-20nm之间，比电阻在l〇-2〇fi*cm之 间，pH在5-7之间。
[0011] 本发明中，所述膨胀阻燃剂选自二烷基次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸盐系列 (op935:mpp=4:1，opl240:mpp=4:1)，二烷基次磷酸错与三聚氰胺系列（opl240:mca=4:1)， 或APP与PER系列（APP:PER=2:1)，或ExolitAP750 或ExolitAP750(TP)。
[0012] 本发明中，所述增韧剂为POE茂金属催化剂的乙烯和辛烯的嵌段共聚的热塑型弹 性体，其比重为0. 86-0. 88kg/m3,熔融指数为4~6g/min。
[0013] 本发明中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧化剂。
[0014] 本发明中，所述润滑剂为硬脂酸或碳酸镁。
[0015] 本发明还提供一种导电炭黑改性再生聚丙烯复合材料的制备方法，其包含如下步 骤： (1) 按重量称取再生聚丙烯塑料、纯聚丙烯树脂、导电炭黑、增韧剂、膨胀阻燃剂、抗氧 剂和润滑剂，然后加入高速混合机中混合1(T30分钟； (2) 将上述混合物投入双螺杆挤出机，控制螺杆转速在42~50r/min，各段温度在 180°C~220°C，经过双螺杆挤出机充分塑化、熔融、复合、挤出、拉条、切粒和冷却，制得聚丙 稀复合材料。
[0016] 与现有的技术相比，本发明有益效果在于： (1)在纯聚丙烯粒料中混入一定比例的再生聚丙烯塑料，很大程度地降低了该复合材 料的生产成本，同时能够有效地满足组分间的相容性及稳定性，并能达到变废为宝的作用。
[0017] (2)利用纳米级导电炭黑填充改性，使得该复合材料具备一定的导电性能，能够起 到良好的防静电作用。同时由于碳黑的特殊结构，在塑料中很难均匀分散分布，分散剂EBS 能够有效改善导电炭黑在聚丙烯中的分散问题，并在基体与炭黑粒子之间形成有利于应力 吸收和转移的结构，因而导电炭黑分散剂的加入还能达到很好的增韧效果。
[0018] (3)本发明复合材料具有到较好的阻燃性能，同时复合材料的力学性能很好。P0E 是一种用茂金属催化剂生产的乙烯一a辛烃共聚物，P0E有着良好的回弹性和柔韧性，且 其硬度很低，耐寒性极佳，所以P0E弹性体能有效用于PP的增韧。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明制备导电炭黑改性再生聚丙烯复合材料的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的 具体实施例仅仅用以解释说明本发明，并不用于限定本发明。
[0021] 实施例中，纯聚丙烯树脂为上海共聚化工有限公司产挤出板材级聚丙烯产品，再 生聚丙烯塑料为某资源有限公司提供的再生聚丙烯颗粒。导电炭黑为天津天一世纪(炭黑） 化工产品科技有限公司购买的TYT-1产品；本发明所涉及设备为美国FARREL密炼机；增韧 剂为三井化学生产的P0E树脂H-5030S系列。
[0022] 实施例1 纯聚丙烯树脂 25份 再生聚丙烯塑料 45份 导电炭黑 22份 膨胀阻燃剂（〇p935:mpp=4:1) 4份 增韧剂 4份 抗氧剂(抗氧剂1076) 0.2份 润滑剂（碳酸镁） 〇. 5份 EBS 0.11 份 其中，纯聚丙烯