[发明专利]提高聚丙烯静电储存性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体来说涉及一种提高聚丙烯静电储存性能的方法。

背景技术

聚丙烯作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产，是第一个有规立构聚合物。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面，因而其一直是增长最快的主要热塑性塑料。聚丙烯的高结晶度使得它具有优秀的强度、刚性、耐热性等等。同时，聚丙烯还具有良好的介电性能，其高频绝缘性不受湿度影响。但低温时变脆、不耐磨、易受光和热的氧化降解。

聚合物薄膜柱极体是一种电荷存储材料，已经用于静电、印刷、照相、医学、生物学、传感器等领域。现在较好的柱极体材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯材料，但是这些材料价格较贵。聚丙烯由于具有良好的介电性能，也可作为储电柱极体，其优点是价格比较便宜，缺点是电荷储存时间短。

中国专利数据库中，关于聚丙烯抗静电材料的技术方案很多，有母粒、母料、织物、纤维等，但尚无改善聚丙烯电荷储存性能的专利申请件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本提高聚丙烯静电储存能力的方法。

发明人提供的提高聚丙烯静电储存性能的方法，包括以下步骤：

（1）配制氟气与氮气的混合气体；

（2）聚丙烯颗粒用三氯乙烯脱脂，装入反应器中，真空干燥，连续充氮气，抽真空，以使反应前保证反应器内无空气；

（3）调节反应器温度；

（4）将上述氟气与氮气的混合气体引入到反应器中，与脱脂后的聚丙烯反应；反应完毕连续充抽真空、换氮气，保证空气被赶尽，取出即得氟化好的聚丙烯颗粒。

上述第(1)步中，所述氟气与氮气的混合气体中含氟体积分数为1％～100％。

上述第(2)步中，所述脱脂温度为50℃；所述真空干燥的时间为2h。

上述第(3)步中，所述反应器温度控制在0℃～100℃。

上述第(4)步中，所述反应时间为10min至24h。

经过上述处理的氟化聚丙烯颗粒具有比聚丙烯颗粒长时间的静电储存性能。

比较静电储存能力的方法：一是将经过上述处理的氟化聚丙烯颗粒放置24h后与聚丙烯粉末混合，氟化聚丙烯颗粒依然表现出明显的吸附性能，而未经氟化处理的聚丙烯颗粒则对聚丙烯粉末没有吸附；二是将氟化聚丙烯颗粒在220度温度挤出机中挤出拉丝，制得的氟化聚丙烯丝表现明显的对纤维的吸附能力。作为对比，用聚丙烯颗粒在220度温度挤出机中挤出拉丝，制得的聚丙烯丝对纤维的无吸附能力。

本发明的方法可以明显改善聚丙烯电荷储存性能，本方法成本低、效果好，适用于聚丙烯的改性。

具体实施方式

实施例1

配制含氟体积分数为1％的氟气与氮气的混合气体；聚丙烯颗粒用三氯乙烯50℃脱脂，装入反应器中。在20℃下真空干燥2h。连续充氮气，抽真空，在反应前保证空气被赶尽。将反应器温度调到0℃，将前述氟气与氮气的混合气体引入到反应器中，反应10min；反应完毕连续抽真空，换氮气，保证空气被赶尽，取出即得氟化好的聚丙烯颗粒。抽出的气体通入氢氧化钠水溶液处理。

实施例2

配制含氟体积分数为5％的氟气与氮气的混合气体。聚丙烯颗粒用三氯乙烯50℃脱脂，装入反应器中。在20℃真空干燥2h。连续充氮气，抽真空，在反应前保证空气被赶尽。将反应器温度调到50℃，将前述氟气与氮气混合气体引入反应器，反应60min。反应完毕连续抽真空，换氮气，保证空气被赶尽，取出即得氟化好的聚丙烯颗粒。抽出的气体通入氢氧化钠水溶液处理。

实施例3

配制含氟体积分数为10％的氟气与氮气的混合气体。聚丙烯颗粒用三氯乙烯50℃脱脂，装入反应器中。在20℃真空干燥2h。连续充氮气，抽真空，在反应前保证空气被赶尽。将反应器温度调到50℃，将前述氟气与氮气混合气体引入到反应器中，反应6小时。反应完毕连续抽真空，换氮气，保证空气被赶尽，取出即得氟化好的聚丙烯颗粒。抽出的气体通入氢氧化钠水溶液处理。

实施例4

聚丙烯颗粒用三氯乙烯50℃脱脂，装入反应器中。在20℃真空干燥2小时。连续充氮气，抽真空，在反应前保证空气被赶尽。将反应器温度调到0℃，将纯氟气引入到反应器中，反应2h。反应完毕连续抽真空，换氮气，保证空气被赶尽，取出即得氟化好的聚丙烯颗粒。抽出的气体通入氢氧化钠水溶液处理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。