本發(fā)明涉及一種功能性聚丙烯材料及其制備方法，尤其涉及一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯功能母粒及其復(fù)合材料的制備方法，屬于聚丙烯技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚丙烯因其具有密度小，性價(jià)比高且具有優(yōu)異的耐熱性和易于成型加工等特點(diǎn)，而成為在汽車內(nèi)外飾、家電、PC等產(chǎn)品中用量最大，發(fā)展速度最快的塑料品種之一。雖然聚丙烯具有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，但是其材料表面電阻率較高＞1015Ω，在其產(chǎn)品表面易產(chǎn)生靜電，在產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中容易吸附灰塵，影響材料制品的外觀品質(zhì)，導(dǎo)致制品外觀不合格，嚴(yán)重影響了聚丙烯及其復(fù)合材料的應(yīng)用。
為解決聚丙烯材料的靜電缺陷，目前市場(chǎng)上主要通過(guò)共混添加一定含量的離子型與非離子型抗靜電劑的方式來(lái)提高聚丙烯復(fù)合材料的抗靜電性能。其主要存在以下缺點(diǎn)：其一：添加陽(yáng)離子或陰離子型抗靜電劑其抗靜電效果雖好，但是該類型的抗靜電劑與聚丙烯材料的相容性較差，一方面容易導(dǎo)致聚丙烯材料的機(jī)械性能下降，另一方面在材料長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易析出導(dǎo)致制品發(fā)粘與氣味問(wèn)題，如美國(guó)專利US4000102公開的一種添加陰離子型抗靜電劑脂肪酸鋅，通過(guò)利用在材料使用過(guò)程中不斷遷移到表面的脂肪酸鋅的吸水性和表面離子化作用來(lái)提高聚丙烯材料的抗靜電性能。其二：添加穩(wěn)定性好，對(duì)材料性能影響較小的非離子型抗靜電劑，但是該抗靜電劑的抗靜電效果較差，在使用過(guò)程中要想達(dá)到與離子型抗靜電劑相同的抗靜電效果，其添加量較離子型抗靜電劑高出很多倍，使用成本高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，如專利CN103910997 A公開的一種永久抗靜電、抗菌聚酰胺6/聚丙烯復(fù)合材料，通過(guò)添加非離子型抗靜電劑碳納米管20～60份，來(lái)提升材料的抗靜電效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯功能母粒及其復(fù)合材料的制備方法，該方法主要包括將一種具有高流動(dòng)性與相容性的非離子型永久抗靜電功能母粒與常規(guī)聚丙烯通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)或注塑機(jī)共混擠出制備而來(lái)。抗靜電功能母粒較常規(guī)聚丙烯材料具有較高的流動(dòng)性當(dāng)共混物從雙螺桿擠出機(jī)或注塑機(jī)擠出時(shí)，由于聚合物熔體的擠出物脹大效應(yīng)，在聚合物從雙螺桿擠出機(jī)或注塑機(jī)擠出時(shí)具有高流動(dòng)性的功能母粒首先向熔體外側(cè)流動(dòng)從而帶動(dòng)抗靜電功能助劑優(yōu)先富集于材料表層，而在材料內(nèi)部則不含或者含有微量的抗靜電助劑，保證材料具有良好抗靜電效果的同時(shí)能有效的減少穩(wěn)定性好但抗靜電效果不佳的非離子型抗靜電功能助劑的用量，最終在達(dá)到降低材料成本同時(shí)減少因大量添加抗靜電劑給材料性能帶來(lái)的影響。
本發(fā)明提供一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，由經(jīng)表面改性修飾后的非離子型永久抗靜電劑制備而來(lái)的具有高流動(dòng)性與相容性的聚丙烯抗靜電功能母粒與常規(guī)聚丙烯通過(guò)雙螺桿或注塑機(jī)共混擠出制備而來(lái)，其中功能母粒的添加量按重量份數(shù)為3～8份。所述的功能母粒是通過(guò)以高流動(dòng)性聚丙烯為基體材料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)與經(jīng)表面修飾的非離子型永久抗靜電劑(石墨烯、碳納米管、納米導(dǎo)電炭黑等一種或幾種組合物)等擠出造粒制備而來(lái)。
為達(dá)上述發(fā)明目的，本發(fā)明主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種包含抗析出、永久型抗靜電聚丙烯功能母粒的復(fù)合材料，由以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料制備而成：
常規(guī)聚丙烯：50～95份，
無(wú)機(jī)填料：0～40份，
彈性體：0～20份，
抗靜電聚丙烯功能母粒：3～8份，
助劑：2～5份。
所述的抗靜電功能母粒，由以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料制備而成：
高流動(dòng)速度聚丙烯：50～75份，
抗靜電劑：20～40份，
表面修飾劑：5～10份，
助劑：2～5份。
進(jìn)一步的，所述的常規(guī)聚丙烯材料是指在230℃，2.16Kg條件下材料的流動(dòng)速度在1.0～60g/10min的聚丙烯，所述的高流動(dòng)速度聚丙烯是指在230℃，2.16Kg條件下材料的流動(dòng)速度在150g/10min以上的聚丙烯原料。
所述的無(wú)機(jī)填料為滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣等無(wú)機(jī)粉體材料。
所述的彈性體為乙烯-丙烯共物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物的一種或者幾種的混合物，密度為0.80～1.0g/cm3。所述的助劑為抗氧劑1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羥基苯基)季戊四醇脂)、抗氧劑168(三(2,4—二叔丁基苯基)亞磷酸酯、抗氧劑DSTP(硫代二丙酸雙十八醇酯)、光穩(wěn)定劑V703、5589、531、潤(rùn)滑劑白油、乙烯基雙硬酯酰胺(EBS)其中的一種或者幾種混合物。
所述的抗靜電劑優(yōu)先為石墨烯、碳納米管、納米導(dǎo)電炭等其中的一種或幾種混合物。
所述的表面修飾劑優(yōu)選為聚烯烴有機(jī)硅烷共聚物或者通過(guò)烷基改性聚硅氧烷等一種或幾種混合物。
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯功能母粒及其復(fù)合材料的制備方法，主要包括以下制備步驟：
(1)功能母粒的制備：
i.抗靜電劑的表面修飾
按重量份數(shù)，非離子型抗靜電劑90～95份干燥后與硅烷類表面修飾劑5～10份，一起加入到高速混煉機(jī)中，經(jīng)高速混煉制備而成。
ii.功能母粒的制備
按重量份數(shù)，將流動(dòng)速率大于150g/min的高流動(dòng)速度聚丙烯50～80份，抗靜電劑20～40份，助劑2～5份一起加入到混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備而來(lái)。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為150℃，195℃，205℃，205℃，215℃，225℃，225℃，230℃，235℃，235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為300～450r/min，水槽溫度23℃～50℃。
(2)抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料的制備：
按重量份數(shù)，將步驟(1)中制備的抗靜電功能母粒3～8份與常規(guī)聚丙烯50～95份，無(wú)機(jī)填料0～40份，彈性體0～20份，助劑2～5份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成聚抗析出、永久抗靜電丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為155℃，185℃，200℃，205℃，210℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為550～600r/min，水槽溫度23℃～50℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
(1)本發(fā)明采用高流動(dòng)性聚丙烯作為聚丙烯抗靜電功能母粒的基體材料，利用高聚物在擠出加工過(guò)程中的熔體擠出脹大效應(yīng)，在聚合物從雙螺桿擠出機(jī)或注塑機(jī)擠出時(shí)具有高流動(dòng)性的功能母粒首先向熔體外側(cè)流動(dòng)從而帶動(dòng)抗靜電功能助劑優(yōu)先富集于材料表層，能有效的降低非離子型抗靜電劑的添加量，從而達(dá)到降低材料成本以及減少因大量添加抗靜電劑給材料性能帶來(lái)的影響，其材料的特點(diǎn)具體體現(xiàn)在低成本、良好的抗靜電性。
(2)本發(fā)明采用的抗靜電劑是穩(wěn)定性好的非離子型抗靜電劑，并采用硅烷類表面修飾劑對(duì)其進(jìn)行表面修飾，提升了抗靜電劑與聚丙烯樹脂的相容性，所制備的抗靜電材料具有抗析出、抗靜電效果優(yōu)異、機(jī)械性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，這些實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明所述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
下列實(shí)施例中的高流動(dòng)速率聚丙烯分別選用北歐化工的牌號(hào)為HL504FB、HL50BFB的高流動(dòng)速率聚丙烯，在230℃，2.16Kg條件下材料的流動(dòng)速度分別為450g/min、560g/min。低流動(dòng)速率聚丙烯為在230℃，2.16Kg條件下材料的流動(dòng)速度在60g/min以內(nèi)的常規(guī)聚丙烯，如上海石化的M2600R、M3000RH等。
實(shí)施例1
(1)抗析出、永久型抗靜電功能母粒的制備：
i.抗靜電劑的表面修飾
按重量份數(shù)，非離子型抗靜電劑碳納米管90份干燥后與硅烷表面修飾劑10份，一起加入到高速混煉機(jī)中，經(jīng)高速混煉制備而成。
ii.抗析出、永久型抗靜電功能母粒的制備
按重量份數(shù)，將流動(dòng)速度為450g/min的高流動(dòng)速度聚丙烯：HL504FB 78份，抗靜電劑20份，抗氧劑：1010 0.5份；其他助劑：168輔助抗氧助劑1.5份一起加入到混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備而來(lái)。在230℃，2.16Kg條件下測(cè)得母粒的流動(dòng)速度440g/min。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為105℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,220℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度38℃。
(2)抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料及其制備：
按重量份數(shù)，將步驟(1)中制備的耐劃擦抗析出功能母粒3份與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯67份，滑石粉20份，彈性體8份,1010抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為165℃，185℃，205℃，210℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度35℃。
對(duì)比例1
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗靜電性能，相應(yīng)的對(duì)比例1采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管0.6份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯69.4份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為155℃，180℃，200℃，205℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，水槽溫度37℃。
對(duì)比例2
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗析出性能，相應(yīng)的對(duì)比例2采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的未經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備抗析出聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將未經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管0.6份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯69.4份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為155℃，180℃，200℃，205℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，水槽溫度37℃。
實(shí)施例2
(1)抗析出、永久型抗靜電功能母粒的制備：
i.抗靜電劑的表面修飾
按重量份數(shù)，非離子型抗靜電劑碳納米管90份干燥后與硅烷表面修飾劑10份，一起加入到高速混煉機(jī)中，經(jīng)高速混煉制備而成。
ii.抗析出、永久抗靜電功能母粒的制備
按重量份數(shù)，將流動(dòng)速度為450g/min的高流動(dòng)速度聚丙烯：HL504FB 78份，抗靜電劑20份，抗氧劑：1010 0.5份；其他助劑：168輔助抗氧助劑1.5份一起加入到混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備而來(lái)。在230℃，2.16Kg條件下測(cè)得母粒的流動(dòng)速度440g/min。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為105℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,220℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度38℃。
(2)抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料及其制備：
按重量份數(shù)，將步驟(1)中制備的耐劃擦抗析出功能母粒8份與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯62份，滑石粉20份，彈性體8份,1010抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為165℃，185℃，205℃，210℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度35℃。
對(duì)比例1
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗靜電性能，相應(yīng)的對(duì)比例1采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管1.6份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯68.4份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為155℃，180℃，200℃，205℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，水槽溫度37℃。
對(duì)比例2
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗析出性能，相應(yīng)的對(duì)比例2采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的未經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備抗析出聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將未經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管1.6份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯68.4份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為155℃，180℃，200℃，205℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，水槽溫度37℃。
實(shí)施例3
(1)抗析出、永久型抗靜電功能母粒的制備：
i.抗靜電劑的表面修飾
按重量份數(shù)，非離子型抗靜電劑碳納米管95份干燥后與硅烷表面修飾劑5份，一起加入到高速混煉機(jī)中，經(jīng)高速混煉制備而成。
ii.抗析出、永久型抗靜電功能母粒的制備
按重量份數(shù)，將流動(dòng)速度為450g/min的高流動(dòng)速度聚丙烯：HL504FB 58份，抗靜電劑40份，抗氧劑：1010 0.5份；其他助劑：168輔助抗氧助劑1.5份一起加入到混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備而來(lái)。在230℃，2.16Kg條件下測(cè)得母粒的流動(dòng)速度440g/min。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為105℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,220℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度38℃。
(2)抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料及其制備：
按重量份數(shù)，將步驟(1)中制備的耐劃擦抗析出功能母粒3份與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯67份，滑石粉20份，彈性體8份,1010抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為160℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度37℃。
對(duì)比例1
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗靜電性能，相應(yīng)的對(duì)比例1采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管1.2份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯68.8份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為160℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度37℃。
對(duì)比例2
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗析出性能，相應(yīng)的對(duì)比例2采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的未經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備抗析出聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將未經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管1.2份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯68.8份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為160℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度37℃。
實(shí)施例4
(1)抗析出、永久型抗靜電功能母粒的制備：
i.抗靜電劑的表面修飾
按重量份數(shù)，非離子型抗靜電劑碳納米管95份干燥后與硅烷表面修飾劑5份，一起加入到高速混煉機(jī)中，經(jīng)高速混煉制備而成。
ii.抗析出、永久型靜電功能母粒的制備
按重量份數(shù)，將流動(dòng)速度為450g/min的高流動(dòng)速度聚丙烯：HL504FB 58份，抗靜電劑40份，抗氧劑：1010 0.5份；其他助劑：168輔助抗氧助劑1.5份一起加入到混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備而來(lái)。在230℃，2.16Kg條件下測(cè)得母粒的流動(dòng)速度440g/min。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為105℃，195℃，205℃，210℃，215℃，220℃,220℃，225℃,230℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度38℃。
(2)抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料及其制備：
按重量份數(shù)，將步驟(1)中制備的耐劃擦抗析出功能母粒8份與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯62份，滑石粉20份，彈性體8份,1010抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為165℃，195℃，200℃，210℃，210℃，215℃,220℃，225℃,225℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度37℃
對(duì)比例1
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗靜電性能，相應(yīng)的對(duì)比例1采用目前常規(guī)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備耐劃擦聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管3.2份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯66.8份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為165℃，195℃，200℃，210℃，210℃，215℃,220℃，225℃,225℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度37℃。
對(duì)比例2
為與實(shí)施例1形成對(duì)照，更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久型抗靜聚丙烯復(fù)合材料的抗析出性能，相應(yīng)的對(duì)比例2采用目前常規(guī)制備抗靜電聚丙烯復(fù)合材料的方法，直接添加與實(shí)施例1相同重量份數(shù)的未經(jīng)硅烷表面修飾的抗靜電劑(碳納米管)來(lái)制備抗析出聚丙烯復(fù)合材料，主要包括以下具體實(shí)施步驟：
按重量份數(shù)，將步驟(1)將未經(jīng)表面修飾的抗靜電劑：碳納米管3.2份，與流動(dòng)速度為25g/min的M2600R聚丙烯66.8份，滑石粉20份，彈性體8份,DSTP抗氧劑0.1份，其他助劑：潤(rùn)滑劑白油，乙烯基雙硬酯酰胺1.9份一起加入到高速混料機(jī)中混合均勻后，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、切粒制備成改性聚丙烯復(fù)合材料。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的I～X區(qū)加工溫度依次為165℃，195℃，200℃，210℃，210℃，215℃,220℃，225℃,225℃,230℃。主螺桿轉(zhuǎn)速為560r/min，水槽溫度37℃
將上述實(shí)施例1～4及其相應(yīng)的對(duì)比例所制備的抗析出、永久抗靜電聚丙烯復(fù)合材料均按照統(tǒng)一工藝注塑成相應(yīng)的測(cè)試樣條，按照下表1中的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及條件進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。
表1抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及條件
表2實(shí)施例1～4及其對(duì)比例抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料性能測(cè)試數(shù)據(jù)
表2中實(shí)施例1～4為根據(jù)本發(fā)明專利一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料中的部分代表性實(shí)施方案制備的改性聚丙烯復(fù)合材料的測(cè)試結(jié)果，為更好的體現(xiàn)本發(fā)明一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯功能母粒及其復(fù)合材料的制備方法的抗靜電與抗析出性能，相應(yīng)的對(duì)比例1與對(duì)比例2用來(lái)作為相應(yīng)實(shí)施例的對(duì)照。從表2中可以得出以下結(jié)論：
(1)由于本發(fā)明一種抗析出、永久型抗靜電聚丙烯復(fù)合材料通過(guò)利用高聚物的擠出物脹大效應(yīng)最大限度的將經(jīng)表面處理改性后的抗靜電劑富集于復(fù)合材料的表面。有效的降低了現(xiàn)有技術(shù)中選用穩(wěn)定性好但抗靜電效果不佳，原料成本較高的非離子型抗靜電功能助劑的用量，降低了復(fù)合材料成本的同時(shí)減少因大量添加抗靜電劑給材料性能帶來(lái)的析出缺陷。
(2)由于本發(fā)明采用硅烷類表面修飾劑對(duì)其進(jìn)行表面修飾，提升了抗靜電劑與聚丙烯樹脂的相容性，對(duì)于改善由于添加極性高相容性差的抗靜電助劑給復(fù)合材料帶來(lái)的析出、機(jī)械性能損失等缺陷有著進(jìn)一步的促進(jìn)作用。