本發(fā)明涉及功能性母料領(lǐng)域，具體涉及一種提高聚丙烯抗靜電能力的功能母粒。
背景技術(shù)：
：聚丙烯（PP）是由丙烯聚合制得的一種熱塑性樹脂，是一種無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶聚合物，具有良好的抗彎曲疲勞性、化學(xué)穩(wěn)定性。聚丙烯耐電弧性好、介電系數(shù)高，擊穿電壓高，可用來制作電器絕緣制品或電器配件等。但由于聚丙烯的高絕緣性使聚丙烯的抗靜電性差，限制了聚丙烯在電學(xué)方面的進(jìn)一步應(yīng)用。中國專利CN105111582A，
專利名稱：一種抗靜電的聚丙烯材料，公開了一種添加有以聚噻吩或硅氧烷作為抗靜電劑的改性聚丙烯材料。但是粉末狀的聚噻吩或硅氧烷直接添加分散效果不好且容易結(jié)團(tuán)，從而影響聚丙烯材料的性能一致性，且該抗靜電劑的抗靜電效果一般。母粒是將超常量的改性化學(xué)助劑均勻負(fù)載在載體樹脂中而得到的粒狀聚集體。與直接在制品中添加改性化學(xué)助劑相比：母粒的分散效果好使制品的性能均勻，母粒的載體樹脂與制品樹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。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)聚丙烯材料的高絕緣性導(dǎo)致抗靜電性差而影響聚丙烯的應(yīng)用，現(xiàn)有的改善聚丙烯抗靜電的粉劑的添加效果不加的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種添加到聚丙烯材料中的功能母粒，明顯提高聚丙烯材料的抗靜電能力，同時(shí)功能母粒在聚乙烯材料中均勻分散保證聚丙烯材料制品性能均勻一致。本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案：一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂80～100份、PA樹脂顆粒15～20份、活性氧化鋁粉10～15份、黏土10～15份、氯化鎂10～15份、分散劑為0.5～0.7份、偶聯(lián)劑為0.5～0.7份，其中載體樹脂為聚丙烯樹脂。本發(fā)明的功能母粒選用聚丙烯樹脂作為載體樹脂與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勻，有助于提升功能母粒改善聚丙烯材料抗靜電的能力。PA樹脂即通過酰胺鍵—[NHCO]—連接起來的脂肪族聚酰胺樹脂。PA樹脂與聚丙烯交聯(lián)共混后，PA樹脂中的酰胺鍵極易與水分子之間形成氫鍵，實(shí)現(xiàn)在聚丙烯樹脂表面或內(nèi)部固水的作用，抑制聚丙烯樹脂制品因過于干燥而產(chǎn)生靜電。活性氧化鋁粉通過功能母粒均勻分散在聚丙烯樹脂內(nèi)部?；钚匝趸X粉的良好導(dǎo)電性能可以及時(shí)分散聚丙烯多余的靜電荷。同時(shí)活性氧化鋁粉、黏土和氯化鎂容易吸水，尤其是氯化鎂潮濕條件下吸水潮解成六水結(jié)晶氯化鎂，并且在干燥或高溫環(huán)境中分解釋放水，從而緩解聚丙烯樹脂表面的干燥程度，抑制靜電的產(chǎn)生。另外黏土的表面呈現(xiàn)一定的負(fù)電性可以中和聚丙烯中產(chǎn)生的正電荷，保持聚丙烯電荷平衡。這樣通過PA樹脂、活性氧化鋁粉、黏土與氯化鎂的協(xié)同作用，使添加有功能母粒的聚丙烯材料具有良好的抗靜電性能。分散劑使功能母粒中的各組分在聚丙烯樹脂中均勻分散，偶聯(lián)劑有效改善活性氧化鋁粉、黏土、氯化鎂與聚丙烯材料之間的表面活性，提高聚丙烯材料的性能均勻穩(wěn)定。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述分散劑為硬脂酸鋇。硬脂酸鋇屬于金屬皂鹽類，可均勻分散功能母粒中的各組分。同時(shí)硬脂酸鋇在聚丙烯材料內(nèi)部傳遞電荷，協(xié)同活性氧化鋁粉分散電荷作用。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述偶聯(lián)劑為螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑。螯合型鈦酯偶聯(lián)劑具有良好的水解穩(wěn)定性，在聚丙烯材料中顯示良好的偶聯(lián)性。一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒的制備方法，包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機(jī)中在40～50℃攪拌混合1～2小時(shí)，攪拌速度350～400r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機(jī)中，保持雙螺桿擠出機(jī)的攪拌速度為150～200r/min，雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度范圍為160～210℃，經(jīng)充分熔融復(fù)合后擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。首先將原料在混合攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，提高功能母粒的性能一致性。通過雙螺桿擠出機(jī)熔融復(fù)合擠出成顆粒狀，提高了功能母粒在聚丙烯材料中的均勻分散程度，有助于聚丙烯材料的性能均勻一致。功能母粒的粒徑可通過-15目～+20目的篩網(wǎng)，既保證功能母粒在聚丙烯材料中均勻分散，又避免粒徑過大影響功能母粒在聚丙烯材料制備中的熔融分散效果。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度控制分別為：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模頭溫度為200～205℃。通過設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)各段的操作溫度逐漸上升，充分釋放功能母粒中各配料分散電荷、結(jié)合水及潤滑分散特性，提高功能母粒性能均勻一致。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在進(jìn)行步驟（3）篩選顆粒前將步驟（2）所得顆粒首先在160～170℃下通風(fēng)干燥2～4小時(shí)，得表面干燥的顆粒。這樣可以促進(jìn)功能母粒表面結(jié)構(gòu)均勻，也便于母粒的長期存放。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明的功能母粒復(fù)合了PA樹脂顆粒、活性氧化鋁粉、黏土和氯化鎂，使添加有該功能母粒的聚丙烯材料具有通過化學(xué)或物理的途徑結(jié)合水以提高聚丙烯材料的濕潤程度以抑制靜電產(chǎn)生的功能，同時(shí)聚丙烯材料中產(chǎn)生的多余電荷能夠及時(shí)分散，從而提高聚丙烯材料的抗靜電能力。另外顆粒狀的功能母粒在聚丙烯材料中的分散效果好，聚丙烯材料性能均勻。具體實(shí)施方式下面就本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：實(shí)施例1：一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂80g、PA樹脂顆粒15g、活性氧化鋁粉10g、黏土10g、氯化鎂10g、分散劑為0.5g、偶聯(lián)劑為0.5g，其中載體樹脂優(yōu)選聚丙烯樹脂，提高功能母粒與聚丙烯材料的相容性，分散劑優(yōu)選硬脂酸鋇，在使各組分均勻分散的同時(shí)加強(qiáng)電荷在聚丙烯材料內(nèi)的分散，偶聯(lián)劑優(yōu)選螯合型鈦酯酸偶聯(lián)劑。一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒的制備方法，包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機(jī)中在40℃攪拌混合1小時(shí)，攪拌速度350r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機(jī)中，保持雙螺桿擠出機(jī)的攪拌速度為150r/min，雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度范圍為160～210℃，經(jīng)充分熔融復(fù)合后擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。為得到性能較好的功能母粒，步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度控制分別為：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模頭溫度為200～205℃。為提高功能母粒表面結(jié)構(gòu)均勻程度，在進(jìn)行步驟（3）篩選前，將步驟（2）所得顆粒首先在160℃下通風(fēng)干燥4小時(shí)，得表面干燥的顆粒，然后再進(jìn)行步驟（3）篩選。通過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩的顆粒即為改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒。實(shí)施例2：分散劑優(yōu)選硬脂酸鋇，偶聯(lián)劑優(yōu)選螯合型鈦酯酸偶聯(lián)劑。一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂90g、PA樹脂顆粒17.5g、活性氧化鋁粉12.5g、黏土12.5g、氯化鎂12.5g、分散劑為0.6g、偶聯(lián)劑為0.6g，其中載體樹脂優(yōu)選聚丙烯樹脂，提高功能母粒與聚丙烯材料的相容性，分散劑優(yōu)選硬脂酸鋇，在使各組分均勻分散的同時(shí)加強(qiáng)電荷在聚丙烯材料內(nèi)的分散，偶聯(lián)劑優(yōu)選螯合型鈦酯酸偶聯(lián)劑。一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒的制備方法，包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機(jī)中在45℃攪拌混合1小時(shí)，攪拌速度370r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機(jī)中，保持雙螺桿擠出機(jī)的攪拌速度為170r/min，雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度范圍為160～210℃，經(jīng)充分熔融復(fù)合后擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。為得到性能較好的功能母粒，步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度控制分別為：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模頭溫度為200～205℃。為提高功能母粒表面結(jié)構(gòu)均勻程度，在進(jìn)行步驟（3）篩選前，將步驟（2）所得顆粒首先在165℃下通風(fēng)干燥3小時(shí)，得干燥的顆粒，然后再進(jìn)行步驟（3）篩選。通過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩的顆粒即為改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒。實(shí)施例3：一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂100g、PA樹脂顆粒20g、活性氧化鋁粉15g、黏土15g、氯化鎂15g、分散劑為0.7g、偶聯(lián)劑為0.7g，其中載體樹脂優(yōu)選聚丙烯樹脂，提高功能母粒與聚丙烯材料的相容性，分散劑優(yōu)選硬脂酸鋇，在使各組分均勻分散的同時(shí)加強(qiáng)電荷在聚丙烯材料內(nèi)的分散，偶聯(lián)劑優(yōu)選螯合型鈦酯酸偶聯(lián)劑。一種改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒的制備方法，包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機(jī)中在50℃攪拌混合2小時(shí)，攪拌速度400r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機(jī)中，保持雙螺桿擠出機(jī)的攪拌速度為200r/min，雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度范圍為160～210℃，經(jīng)充分熔融復(fù)合后擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。為得到性能較好的功能母粒，步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)各段的溫度控制分別為：一段160～185℃、二段185～195℃、三段195～200℃、四段200～205℃、五段205～210℃、六段200～205℃、模頭溫度為200～205℃。為提高功能母粒表面結(jié)構(gòu)均勻程度，在進(jìn)行步驟（3）篩選前，將步驟（2）所得顆粒首先在170℃下通風(fēng)干燥2小時(shí)，得干燥的顆粒，然后再進(jìn)行步驟（3）篩選。通過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩的顆粒即為改善聚丙烯抗靜電性的功能母粒。分別添加有實(shí)施例1、2、3的功能母粒的聚丙烯薄板樣品（對(duì)應(yīng)分別為測試樣1、2、3）與市售的聚丙烯薄板樣品（對(duì)比樣）的測試性能結(jié)果見表1。薄板厚度均為2mm，其中測試表面電阻率時(shí)將樣品清洗干凈后置于溫度為23±2℃、相對(duì)濕度為50±5%的無塵環(huán)境中放置24小時(shí)后進(jìn)行。表1測試數(shù)據(jù)測試項(xiàng)目測試標(biāo)準(zhǔn)測試樣1測試樣2測試樣3對(duì)比樣表面電阻率——9.1×1011Ω8.5×1011Ω7.9×1011Ω＞1012Ω拉伸強(qiáng)度ASTMD63824MPa26MPa23MPa23MPa懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度GB/T1843-200820.5KJ/m219.0KJ/m220.6KJ/m219.3KJ/m2添加有實(shí)施例1、2、3的功能母粒的聚丙烯薄板樣品的拉伸強(qiáng)度、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度與市售聚丙烯薄板樣品相比變化不明顯，但是表面電阻率明顯下降，添加了功能母粒的聚丙烯薄板樣品的抗靜電能力得到明顯提升。本發(fā)明的功能母粒通過化學(xué)或物理的途徑結(jié)合水提高聚丙烯材料的濕潤程度、抑制靜電產(chǎn)生的功能，同時(shí)及時(shí)分散聚丙烯材料中的過剩電荷，從而提高聚丙烯材料的抗靜電能力。當(dāng)前第1頁1 2 3