一種抗靜電增強(qiáng)pp塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種塑料及其制備方法，尤其涉及一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯(P〇yr〇pylene，PP)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等包裝和日常 生活的各個(gè)領(lǐng)域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增長(zhǎng)速度最快的一類產(chǎn)品，主要是 由于其原料來(lái)源多、價(jià)格低、材料性能優(yōu)良、電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性好，同時(shí)又具有易于加 工成型的優(yōu)點(diǎn)。雖然PP優(yōu)點(diǎn)較多，但也有其不足，主要表現(xiàn)為韌性、耐低溫、耐老化性能較 差，且成型收縮率大、易燃燒，同時(shí)由于其非極性的特點(diǎn)，使其與其它極性聚合物、無(wú)機(jī)填料 的相容性較差，從而限制了作為注塑、纖維、薄膜等制品的原料或?qū)Ｓ昧系膽?yīng)用。因此，為了 拓展PP的應(yīng)用領(lǐng)域，必須對(duì)PP進(jìn)行改性，提高其性能。
[0003] 按改性中是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，可將聚丙烯的改性方法分為物理改性和化學(xué)改 性;按使用功能可分為共混增韌改性、填充增強(qiáng)改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的物 理改性主要通過(guò)加入其它聚合物、填料及相容劑，達(dá)到改善材料性能的目的，包括共混改 性、無(wú)機(jī)粒子增強(qiáng)增韌改性和阻燃改性等。聚烯烴共混物研究和應(yīng)用已得到了學(xué)術(shù)界與工 業(yè)界的廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展。
[0004] 聚合物改性的最簡(jiǎn)單的方法是無(wú)機(jī)粒子的填充改性。按尺寸大小，無(wú)機(jī)粒子可分 為微米粒子、納米粒子和晶須粒子三類。無(wú)機(jī)粒子的填充改性方法不僅能提高聚合物的剛 度、硬度、模量、沖擊韌性和熱變形溫度，還能降低成本。由于聚合物復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性 主要受填料粒子的粒徑、形狀、以及基體與粒子間的界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響，因此采用界面增 韌劑或彈性體等與無(wú)機(jī)剛性粒子共同增強(qiáng)增韌PP，能有效提高材料韌性，同時(shí)使材料也具 有較高的強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)PP增強(qiáng)與增韌。由此通過(guò)將無(wú)機(jī)粒子的超細(xì)化、納米化和表面功能 化，使填料轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴盍希c彈性體協(xié)同增加聚合物的強(qiáng)度與韌性已成為聚合物/無(wú)機(jī)填 料復(fù)合材料的研究熱點(diǎn)。
[0005] 微米級(jí)無(wú)機(jī)剛性粒子改善PP的韌性，可在不降低其拉伸強(qiáng)度和剛性的同時(shí)，還能 提高材料抗沖性能和熱變形溫度。納米材料與技術(shù)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起，逐漸使無(wú)機(jī) 填料粒子向納米化和功能化方向發(fā)展。納米粒子填充聚合物必須實(shí)現(xiàn)納米粒子與聚合物在 納米尺度上的均勻分散，才能達(dá)到較好的增強(qiáng)、增韌效果。因此，采用納米粒子改性聚合物， 應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚档土Ｗ拥谋砻婺?，并增加塑化過(guò)程中粒子與基體之間的界面 相互作用，提高機(jī)械剪切力，最終達(dá)到納米粒子均勻分散的效果。
[0006] 本發(fā)明提供了一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料，強(qiáng)度高，并具有優(yōu)異的抗靜電性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種抗 靜電增強(qiáng)PP塑料。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料的制備方法。
[0009] 本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料，由下述重量份的原料制備而成：
[0011] PP樹(shù)脂90-110份、三元乙丙橡膠1-5份、碳酸鈣5-15份、表面改性劑0.1-0.5份、抗 靜電劑0.3-0.7份。
[0012] 優(yōu)選地，所述的表面改性劑選自烷基羧酸鹽類中一種或多種混合物。
[0013] 更優(yōu)選地，所述的表面改性劑由40-60wt%月桂亞氨基二乙酸二鈉和40-60wt%月 桂亞氨基二丙酸二鈉混合而成。
[0014] 優(yōu)選地，所述的抗靜電劑由40-60wt %十四烷基三甲基硫酸氫銨和40-60wt %十二 烷基三甲基硫酸氫銨混合而成。
[0015] 優(yōu)選地，所述的碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，粒度為300-3000目。
[0016]本發(fā)明還提供了上述抗靜電增強(qiáng)PP塑料的制備方法，包括以下步驟：
[0017] (1)碳酸鈣改性:將碳酸鈣與表面改性劑混合制備改性碳酸鈣；
[0018] (2)將改性碳酸鈣、PP樹(shù)脂、三元乙丙橡膠、抗靜電劑混合均勻，混煉塑化，擠出造 粒。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟（1)碳酸鈣與表面改性劑在高速混勻機(jī)中75-85°C溫度下攪拌 15 - 2 5m i η混合均勾，得到改性碳酸|丐。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟（2)為加入雙螺桿擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度為190-270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300-400轉(zhuǎn)/分，擠出后冷卻牽條、風(fēng)干切粒。
[0021] 本發(fā)明所述一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料及其制備方法，通過(guò)合理的配比，優(yōu)選出適合 提高PP力學(xué)性能的無(wú)機(jī)填料、抗靜電劑的種類及用量，提高了抗靜電性能和強(qiáng)度。
[0022] 本發(fā)明抗靜電增強(qiáng)PP塑料具有良好的綜合性能，可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件如儀表 板、立柱、雜物箱、門(mén)板等，外飾件如保險(xiǎn)杠、防擦條、擾流板等。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，以下所述，僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施 例而已，并非對(duì)本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示 的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以下實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。 [0024]實(shí)施例中各原料介紹：
[0025] PP樹(shù)脂:CAS號(hào):9003-07-0,采用中國(guó)石油化工股份有限公司茂名分公司生產(chǎn)的牌 號(hào)為N-T30S的聚丙烯樹(shù)脂。
[0026] 月桂亞氨基二乙酸二鈉，CAS號(hào)：34359-86-9。
[0027] 月桂亞氨基二丙酸二鈉，CAS號(hào)：3655-00-3。
[0028] 碳酸鈣，CAS號(hào)：471-34-1，采用天津市燕東礦產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)的1250目的重質(zhì) 碳酸鈣。。
[0029] 十四烷基三甲基硫酸氫銨，CAS號(hào)：104903-23-3。
[0030] 十二烷基三甲基硫酸氫銨，CAS號(hào)：103999-25-3。
[0031] 三元乙丙橡膠，CAS號(hào)：25034-71-3,采用中國(guó)石油天然氣股份有限公司吉林石化 分公司生產(chǎn)的型號(hào)為4045的三元乙丙橡膠。
[0032] 實(shí)施例1
[0033]稱取各原料（重量份）：PP樹(shù)脂100份、三元乙丙橡膠2份、重質(zhì)碳酸鈣10份、表面改 性劑0.2份、抗靜電劑0.4份。
[0034]所述的表面改性劑由0.1份月桂亞氨基二乙酸二鈉和0.1份月桂亞氨基二丙酸二 鈉混合而成。
[0035] 所述的抗靜電劑由0.2份十四烷基三甲基硫酸氫銨和0.2份十二烷基三甲基硫酸 氫銨混合而成。
[0036] (1)重質(zhì)碳酸鈣改性:將重質(zhì)碳酸鈣與表面改性劑在高速混勻機(jī)中80°C溫度下攪 拌20min混合均勻，得到改性重質(zhì)碳酸鈣；
[0037] (2)將改性重質(zhì)碳酸鈣、PP樹(shù)脂、三元乙丙橡膠、抗靜電劑混合均勻，加入雙螺桿擠 出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度240°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分;擠出后冷卻牽條、風(fēng)干切 粒，即制備本發(fā)明所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料。
[0038] 實(shí)施例2
[0039] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備抗靜電增強(qiáng)PP塑料，區(qū)別僅在于:所述的表面改 性劑為0.2份月桂亞氨基二乙酸二鈉。得到實(shí)施例2的抗靜電增強(qiáng)PP塑料。
[0040] 實(shí)施例3
[0041] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備抗靜電增強(qiáng)PP塑料，區(qū)別僅在于:所述的表面改 性劑為0.2份月桂亞氨基二丙酸二鈉。得到實(shí)施例3的抗靜電增強(qiáng)PP塑料。
[0042] 實(shí)施例4
[0043]按實(shí)施例1的原料配比和方法制備抗靜電增強(qiáng)PP塑料，區(qū)別僅在于:所述的抗靜電 劑為0.4份十四烷基三甲基硫酸氫銨。得到實(shí)施例4的抗靜電增強(qiáng)PP塑料。
[0044] 實(shí)施例5
[0045] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備抗靜電增強(qiáng)PP塑料，區(qū)別僅在于:所述的抗靜電 劑為〇. 4份十二烷基三甲基硫酸氫銨。得到實(shí)施例5的抗靜電增強(qiáng)PP塑料。
[0046] 測(cè)試?yán)?
[0047] 對(duì)實(shí)施例1-5制備得到的抗靜電增強(qiáng)PP塑料的常規(guī)性能進(jìn)行測(cè)試。具體測(cè)試結(jié)果 見(jiàn)表1:
[0048]表1:抗靜電增強(qiáng)PP塑料常規(guī)性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0050] 比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-3,在表面改性劑加入總量相同的情況下，實(shí)施例1(月桂 亞氨基二乙酸二鈉和月桂亞氨基二丙酸二鈉復(fù)配)抗靜電增強(qiáng)PP塑料的常規(guī)性能明顯優(yōu)于 實(shí)施例2-3(月桂亞氨基二乙酸二鈉和月桂亞氨基二丙酸二鈉中單一原料）。
[0051] 測(cè)試?yán)?
[0052] 對(duì)實(shí)施例1-5抗靜電增強(qiáng)PP塑料表面電阻率進(jìn)行測(cè)試，按照GB/T1410-2006進(jìn)行。 [0053]表1:抗靜電增強(qiáng)PP塑料抗靜電性能測(cè)試表
[0056]比較實(shí)施例1與實(shí)施例4-5,在抗靜電劑加入總量相同的情況下，實(shí)施例1(十四烷 基三甲基硫酸氫銨和十二烷基三甲基硫酸氫銨復(fù)配)抗靜電增強(qiáng)PP塑料的抗靜電性能明顯 優(yōu)于實(shí)施例4_5(十四烷基三甲基硫酸氫銨和十二烷基三甲基硫酸氫銨中單一原料）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料，其特征在于，由下述重量份的原料制備而成:PP樹(shù)脂90-110 份、三元乙丙橡膠1 -5份、碳酸鈣5-15份、表面改性劑0.1 -0.5份、抗靜電劑0.3-0.7份。2. 如權(quán)利要求1所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料，其特征在于，所述的表面改性劑由40-60wt%月桂亞氨基二乙酸二鈉和40-60wt%月桂亞氨基二丙酸二鈉混合而成。3. 如權(quán)利要求1所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料，其特征在于，所述的抗靜電劑由40-60wt% 十四烷基三甲基硫酸氫銨和40-60wt %十二烷基三甲基硫酸氫銨混合而成。4. 如權(quán)利要求1所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料，其特征在于，所述的碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣， 粒度為300-3000目。5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料的制備方法，其特征在于，包括以下 步驟： (1)碳酸鈣改性:將碳酸鈣與表面改性劑混合制備改性碳酸鈣； ⑵將改性碳酸鈣、PP樹(shù)脂、三元乙丙橡膠、抗靜電劑混合均勻，混煉塑化，擠出造粒。6. 如權(quán)利要求5所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)碳酸 鈣與表面改性劑在高速混勻機(jī)中75-85°C溫度下攪拌15-25min混合均勻，得到改性碳酸鈣。7. 如權(quán)利要求5所述的抗靜電增強(qiáng)PP塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)為加 入雙螺桿擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度為190_270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300-400轉(zhuǎn)/分，擠 出后冷卻牽條、風(fēng)干切粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料及其制備方法，所述抗靜電增強(qiáng)PP塑料由下述重量份的原料制備而成：PP樹(shù)脂90-110份、三元乙丙橡膠1-5份、碳酸鈣5-15份、表面改性劑0.1-0.5份、抗靜電劑0.3-0.7份。本發(fā)明所述一種抗靜電增強(qiáng)PP塑料及其制備方法，通過(guò)合理的配比，優(yōu)選出適合提高PP力學(xué)性能的無(wú)機(jī)填料、抗靜電劑的種類及用量，提高了抗靜電性能和強(qiáng)度。
【IPC分類】C08K9/04, C08K5/19, C08L23/12, C08L23/16, C08K3/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105504492
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511008382
【發(fā)明人】陳斌, 張榮福, 印玲, 趙亞紅, 陸一鳴
【申請(qǐng)人】上海瀚氏模具成型有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日