本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料及其制备方法，该导电聚丙烯材料包括如下重量份的原料：PP树脂30-80份，极性弹性体5-15份，增韧剂5-15份，埃洛石纳米管1-40份，导电炭黑4-15份，成核剂0-1份，其它助剂0-2份。本发明专利技术加入导电炭黑的量少，具有很好的导电性能和抗静电效果，同时具备较好的强度和韧性，使用寿命长，生产工艺简单，生产成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯（PP）是一种非极性高分子材料，具有很高的绝缘性，体积电阻率能够达到1016-1020Ω·cm，但往往也容易产生静电，吸附灰尘，影响了PP在一些领域的应用。低电阻的PP不仅具有优秀的抗静电能力，而且能够用于电磁屏蔽、半导体等领域。降低PP电阻率常用的方法是添加抗静电剂，通过抗静电剂析出到表面达到抗静电效果，但电阻降低程度小，并且易损耗、时效短。通过在树脂中填充高效导电粒子或导电纤维能够很大程度地降低材料电阻率，现有技术中更多的是填充导电炭黑。中国专利CN1312321A将PP、EVA和导电炭黑进行组合，达到了良好的导电效果。中国专利CN1583867A在PP、环氧树脂和导电炭黑基础上使用了玻纤材料，通过形成纤维间搭接的导电通路，得到了更好的导电性能聚丙烯材料。但是，想要产品具备良好的导电性能和抗静电效果，必须添加较大量的导电炭黑，达到了渗阈值，使得材料的生产成本增加。而且大量的导电炭黑和玻纤的添加会导致材料的强度和韧性都大幅度降低，使材料的使用性能下降，降低材料使用寿命。所以市场急需一种具有良好的导电性能和抗静电效果同时具备良好的强度和韧性的长使用寿命的聚丙烯材料。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，提供一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料及其制备方法，其加入导电炭黑的量少，具有很好的导电性能和抗静电效果，同时具备较好的强度和韧性，使用寿命长，生产工艺简单，生产成本低。本专利技术通过下述技术方案实现。一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，包括如下重量份数的原料：PP树脂30-80份极性弹性体5-15份增韧剂5-15份埃洛石纳米管1-40份导电炭黑4-15份成核剂0-1份其它助剂0-2份。优选的，所述的一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，包括如下重量份数的原料：PP树脂30-80份极性弹性体5-15份增韧剂5-15份埃洛石纳米管1-40份导电炭黑4-15份成核剂0.1-1份其它助剂0.1-2份。所述PP树脂为聚丙烯和共聚丙烯中的一种，优选地所述PP树脂的熔值为1-10g/min。所述极性弹性体为POE-g-MAH、PE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SEBS-g-MAH、EMA、EVA、EAA中的一种，优选地所述极性弹性体的邵氏A硬度为30-90。更为优选地所述极性弹性体为POE-g-MAH，其接枝率大于1%，在熔融共混中能够和导电炭黑产生更好的作用效果。所述增韧剂为POE、PE、SEBS、EPDM、EPR、EMA、EVA、EAA的一种或一种以上的混合物。优选地所述增韧剂为低粘度的POE，其能够在聚丙烯基体中形成尺寸较小的分散相，提高材料韧性，同时其对导电炭黑具有更好的包覆作用，帮助导电炭黑形成顺畅的导电网络，使材料导电性能良好，导电炭黑的用量降低，成本下降。所述导电炭黑的平均粒径为10-40nm,比表面积为50-400m2/g,比电阻为10-20Ω·cm。所述埃洛石纳米管为经有机处理的微管状结构埃洛石纳米管；优选地其平均长度为1-40μm，平均直径为10-50nm。埃洛石纳米管上的羟基和极性弹性体在加工温度下相互作用，扩大导电炭黑的分布范围，并且凭借其细微的尺寸和大的长径比，与导电炭黑形成更加密集的导电网络，使材料的导电性能和抗静电效果进一步增强。此外，密集的网络结构可以有效提高材料的强度和耐冲击韧性。所述成核剂为山梨醇类成核剂、有机磷酸盐或超细滑石粉中的一种或一种以上的混合物。所述其它助剂为抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、分散剂中的一种或一种以上的混合物。一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料及其制备方法，包括以下步骤：步骤A、按重量份数比将极性弹性体、导电炭黑和增韧剂加入混合机中，搅拌混合3-10min，原料充分混匀后，通过双螺杆挤出机熔融共混并挤出造粒，得到颗粒状混合物，备用；步骤B、按重量份数比将PP树脂、埃洛石纳米管、成核剂、其它助剂以及A中得到的颗粒状混合物加入混合机中，混合3-10min，充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机熔融共混并挤出造粒；其中步骤A和步骤B中双螺杆挤出机挤出温度为：一区温度140-160℃、二区温度150-170℃、三区温度160-180℃、四区温度170-190℃、五区温度180-200℃、六区温度180-200℃、七区温度180-200℃、八区温度170-190℃；螺杆转速300-500rpm。本专利技术的有益效果在于：本专利技术使用低粘度的增韧剂，帮助导电炭黑形成顺畅的导电网络，使材料导电性能良好，导电炭黑的用量降低。进一步地，凭借尺寸细微、大的长径比的埃洛石纳米管与导电炭黑形成更加密集的导电网络，使材料的导电性能和抗静电效果进一步增强，再次有效提高材料的强度和耐冲击韧性。导电炭黑、极性弹性体、埃洛石、增韧剂间的协同作用，能够显著提高PP的导电效率。本方法加入导电炭黑的量少，具有很好的导电性能和抗静电效果，同时具备较好的强度和韧性，使用寿命长。本专利技术通过两步法制备了导电聚丙烯材料，生产工艺简单，生产成本低，值得推广。本专利技术制备的埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯能够在导电、电磁屏蔽、抗静电等领域得到应用，应用范围广。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例和对比例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例1一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，包括如下重量份数的原料：PP树脂：78份极性弹性体5份增韧剂4份埃洛石纳米管8份导电炭黑4份成核剂0.2份其它助剂0.8份其中，所述PP树脂为均聚PP，其熔值为8g/min；所述极性弹性体为POE-g-MAH，其邵氏A硬度为30；所述增韧剂为购自美国陶氏的POE8130；所述埃洛石纳米管产地为湖北宜昌，其平均长度为30μm，平均直径为35nm；所述导电炭黑为瑞典SPC产的CorprenCB3100，平均粒径为30nm,比表面积为150m2/g,比电阻为17Ω·cm；所述成核剂为有机磷酸盐类成核剂；所述其它助剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、硬脂酸钙和光稳定剂以比例1：1：1：1组成的混合物。一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料及其制备方法，包括以下步骤：A、按重量份数比将极性弹性体、导电炭黑和增韧剂加入混合机中，搅拌混合5min，原料充分混匀后，通过双螺杆挤出机熔融共混并挤出造粒，备用；B、按重量份数比将PP树脂、埃洛石纳米管、成核剂、其它助剂以及A中得到的颗粒状混合物加入混合机中，混合5min，充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机熔融共混并挤出造粒；步骤A和步骤B中双螺杆挤出机挤出温度为：一区温度150℃、二区温度165℃、三区温度180℃、四区温度190℃、五区温度200℃、六区温度200℃、七区温度190℃、八区温度190℃。螺杆转速为400rpm。实施例1所制备的材料采用ASTM标准进行了测试，具体的测试结果列于表1中。实施例2一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，包括如下重量份数的原料：PP树脂：68份极性弹性体5份增韧剂5份埃洛石纳米管15份导电炭黑7份成核剂0.2份其它助剂0.8份其中，所述PP树脂为均聚PP，其熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，其特征在于：包括如下重量份数的原料：PP树脂 30‑80份极性弹性体 5‑15份增韧剂 5‑15份埃洛石纳米管 1‑40份导电炭黑 4‑15份成核剂 0‑1份其它助剂 0‑2份。
【技术特征摘要】
1.一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，其特征在于：包括如下重量份数的原料：PP树脂57.7-78份极性弹性体5-15份增韧剂4-8份埃洛石纳米管8-25份导电炭黑4-15份成核剂0.1-1份其它助剂0.1-2份；所述极性弹性体为POE-g-MAH、PE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SEBS-g-MAH、EMA、EVA、EAA中的一种，其邵氏A硬度为30-90；所述导电炭黑的平均粒径为10-40nm,比表面积为50-400m2/g,比电阻为10-20Ω·cm；所述埃洛石纳米管为经有机处理的微管状结构埃洛石纳米管，平均长度为1-40μm，平均直径为10-50nm。2.根据权利要求1所述的一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，其特征在于：所述PP树脂为聚丙烯和共聚丙烯中的一种，其熔值为1-10g/min。3.根据权利要求1所述的一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，其特征在于：所述增韧剂为POE、PE、SEBS、EPDM、EPR、EMA、EVA、EAA的一种或一种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的一种埃洛石纳米管增强的导电聚丙烯材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文波，嵇家栋，彭志宏，
申请(专利权)人：苏州银禧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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