本發(fā)明涉及高分子材料及其成型加工領(lǐng)域，特別是涉及一種導(dǎo)電性聚丙烯/尼龍復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

尼龍是一種常用的工程塑料，它是一種高極性并且能在分子鏈間形成氫鍵的，同時(shí)具有一定反應(yīng)活性的結(jié)晶性聚合物。尼龍具有良好的力學(xué)性能，耐磨性。但是由于尼龍的極性較高，導(dǎo)致尼龍易吸水，從而影響其尺寸穩(wěn)定性和電性能。聚丙烯是一種應(yīng)用最廣泛的通用塑料，與其他通用塑料相比，它具有成本低，力學(xué)性能優(yōu)良，耐化學(xué)性質(zhì)良好，以絕緣性，耐熱性和高透明度，吸水率低。但是同時(shí)也存在熱變形溫度不高，低溫韌性不佳，成型收縮率較大，耐光性差，不易染色等缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)限制了其更廣泛的應(yīng)用。為拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，針對(duì)聚丙烯的改性以及廣泛開展并有大量的應(yīng)用。結(jié)合反應(yīng)性增容技術(shù)，將尼龍與聚丙烯通過共混改性的方法，可以結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，可以得到耐沖擊，高耐磨，高耐熱，低吸水率，易著色，形狀和尺寸穩(wěn)定性較高的聚丙烯/尼龍復(fù)合物。在聚丙烯與尼龍的共混過程中，加入混有導(dǎo)電材料的增容劑，可以得到具有導(dǎo)電性能的聚丙烯/尼龍復(fù)合材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電性聚丙烯/尼龍復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有較高的導(dǎo)電性能和拉伸強(qiáng)度。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種導(dǎo)電性聚丙烯/尼龍復(fù)合材料，其特征在于：包括下述按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的各組分：

所述聚丙烯在溫度為230℃、壓力為2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為1～100g/10min。

優(yōu)選地，包括下述按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的各組分：

所述聚丙烯在溫度為230℃、壓力為2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為20～80g/10min。

優(yōu)選地，所述尼龍為己內(nèi)酰胺單體、己二胺己二酸單體和癸二酸癸二胺中至少兩種形成的二元或三元尼龍。

優(yōu)選地，所述增容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，且馬來酸酐接枝率為0.2～5％。

優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯?；倌軋F(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的至少一種。

優(yōu)選地，所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類、酰胺類中的至少一種。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電炭黑的dbp吸收值為85～380ml/100g。

優(yōu)選地，還包括晶須，所述晶須為碳化硅、鈦酸鉀、硼酸鋁中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電性聚丙烯/尼龍復(fù)合材料的制備方法，包含如下步驟：

(1)按配方用量分別稱取聚丙烯、尼龍、導(dǎo)電炭黑、增容劑、熱穩(wěn)定劑、加工助劑后，先將導(dǎo)電炭黑和增容劑進(jìn)行混合，得到兩者的混合物，然后再將兩者的混合物、聚丙烯、尼龍、熱穩(wěn)定劑、加工助劑依次投入混合機(jī)中混合均勻，得到預(yù)混物，其中混合的條件為：時(shí)間3～5分鐘，速度400～600轉(zhuǎn)/分鐘，溫度15～50℃；

(2)將步驟(1)中制備所得的預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)中，所述雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為40～45:1，擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為190～240℃，所述預(yù)混物在該雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散并擠出造粒，制得聚丙烯/尼龍復(fù)合材料。

優(yōu)選地，所述增容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，馬來酸酐接枝聚丙烯包括下述按重量份計(jì)的各組分：

聚丙烯100份；

馬來酸酐2～5份；

dcp1～2份。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明使用的尼龍分子鏈上具有羧基，因此在加工時(shí)可以與增容劑馬來酸酐接枝聚丙烯發(fā)生界面反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)原位增容；本發(fā)明中的熱穩(wěn)定劑的作用是抑制加工過程中聚丙烯產(chǎn)生的降解；加工助劑的作用是促進(jìn)共混物各成分之間的良好分散性；本發(fā)明的聚丙烯/尼龍復(fù)合材料中加入了導(dǎo)電炭黑因此具有較高導(dǎo)電性能，同時(shí)具有較高的韌性和沖擊強(qiáng)度，可廣泛應(yīng)用于一些對(duì)材料韌性要求較高的領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明所使用的原料如下：

聚丙烯：ep548r，熔指30g/10min，廠家：中海殼牌石油化工有限公司；

尼龍：尼龍6，廠家：上海賽璐璐廠；

馬來酸酐接枝聚丙烯：接枝率0.88％，實(shí)驗(yàn)室自制；

亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑：雅寶1010，廠家：美國雅寶公司；

酚類熱穩(wěn)定劑：雅寶168，廠家：美國雅寶公司；

加工助劑：雅寶ebs，廠家：美國雅寶公司；

導(dǎo)電炭黑：高導(dǎo)電炭黑f901，超高導(dǎo)電炭黑f900，廠家：天津依博瑞公司。

本發(fā)明的制備方法及測試過程如下：

步驟一：馬來酸酐接枝聚丙烯的制備方法如下：首先將干燥好的pp、馬來酸酐和dcp按重量份數(shù)比為100﹕2﹕1稱取后，投入到同向雙螺桿擠出機(jī)(型號(hào)為：berstorffze25型，長徑比為40:1)中擠出，擠出機(jī)由加料段到口模溫度依次設(shè)定為：35℃、195℃、200℃、205℃、210℃、210℃、210℃、210℃、205℃，轉(zhuǎn)速為100rpm，冷卻造粒，得到母料，最后將母料置于80z烘箱中真空干燥12h后待用；

步驟二：按照表1中各原料的用量分別稱取聚丙烯、尼龍、導(dǎo)電炭黑、步驟一中制得的馬來酸酐接枝聚丙烯、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑和酚類熱穩(wěn)定劑、加工助劑后，首先將導(dǎo)電炭黑和馬來酸酐接枝聚丙烯進(jìn)行混合，得到兩者的混合物，然后再將兩者的混合物、聚丙烯、尼龍、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑和酚類熱穩(wěn)定劑、加工助劑依次投入混合機(jī)中混合均勻，得到預(yù)混物，其中混合的條件為：時(shí)間3～5分鐘，速度600轉(zhuǎn)/分鐘，溫度23℃；最后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)中，所述雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為40:1，擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為190～240℃，所述預(yù)混物在該雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散并擠出造粒，制得聚丙烯/尼龍復(fù)合材料；

步驟三：對(duì)制得的聚丙烯/尼龍復(fù)合材料進(jìn)行電阻率和拉伸強(qiáng)度的測試；注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條測試?yán)鞆?qiáng)度；密煉得到的導(dǎo)電聚丙烯/尼龍復(fù)合材料在平板硫化機(jī)上于190℃時(shí)壓制成型5min，得到厚度約1mm的試片，按照gb1410-78標(biāo)準(zhǔn)測試體積電阻率。

表1實(shí)施例1～4和對(duì)比例1的用量(單位：重量百分比)以及性能測試結(jié)果

從表1中可以看出，加入導(dǎo)電炭黑的實(shí)施例1～4與未加入導(dǎo)電炭黑的對(duì)比例1相比較，加入導(dǎo)電炭黑的聚丙烯/尼龍復(fù)合材料的電阻率降低，因此本發(fā)明聚丙烯/尼龍復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電性、較高的韌性和沖擊強(qiáng)度。

應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。