[发明专利]一种永久抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种永久抗静电聚丙烯复合材料，通过包含以下组分的原料制备得到：

聚丙烯75-91份；

碳/硅灰石复合材料5-15份；

氧化超导炭黑4-10份；

硅烷偶联剂1-2份；

抗氧剂0.1-0.5份；

所述碳/硅灰石复合材料通过包含以下步骤的方法制备：

将环氧树脂溶于丙酮中，加入酸处理的硅灰石，反应后，干燥，碳化，得到碳/硅灰石复合材料。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，通过包含以下组分的原料制备得到：

聚丙烯80-86份；

碳/硅灰石复合材料8-12份；

氧化超导炭黑6-8份；

硅烷偶联剂1.3-1.7份；

抗氧剂0.2-0.4份。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的碳/硅灰石复合材料通过以下方法制备：

（1）将硅灰石，水和聚乙二醇混合，在80-100℃温度下搅拌均匀，得到硅灰石悬浊液;

（2）在硅灰石悬浊液中加入酸溶液中，控制pH 值为2-3，反应3-5 h后，水洗干燥，得到酸处理的硅灰石；

（3）将环氧树脂溶于丙酮中，加入酸处理的硅灰石，反应2-4h后，干燥，碳化，得到碳/硅灰石复合材料。

4.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述步骤（1）中混合是将硅灰石和基于硅灰石质量的3-4份去离子水、0.01-0.02份聚乙二醇混合；所述步骤（2）中酸溶液为20wt%的盐酸溶液；所述步骤（3）中酸处理的硅灰石的量为基于环氧树脂质量的30-40份；所述碳化为在500-700℃管式炉中，氮气气氛下碳化3-5h。

5.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的硅灰石为市售用于塑料改性的硅灰石，形貌呈纤维状，长径比为10-20:1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的氧化超导炭黑通过如下方法制备：将超导炭黑与基于超导炭黑质量的5-8份硝酸混合反应2-5h后，洗涤、干燥得到。

7.根据权利要求6所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述超导炭黑为市售纳米级超导炭黑产品，平均粒径＜100nm。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯为市售注塑级均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物，熔融指数为10-100g/10min，收缩率为1.5-2.0%。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为市售牌号KH550、K H560、KH570中的一种或多种的混合物。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为重量比例为1:2-2:1的抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的永久抗静电聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将碳/硅灰石复合材料加入乙醇中并搅拌得到碳/硅灰石悬浊液，向悬浊液中加入硅烷偶联剂并搅拌，在60-80℃温度下反应0.5-2h后，向体系中加入氧化超导炭黑，60-80℃温度下反应1-3h，经100-120℃干燥，得到超导炭黑-碳/硅灰石复合材料；

（2）将原材料聚丙烯、超导炭黑-碳/硅灰石复合材料、抗氧剂置于高速搅拌机中混合3-5分钟，转速为500-1500rpm，得到预混料，再将预混料通过双螺杆挤出机的主喂料口加入；

（3）预混料在挤出机中经过熔融、挤出、冷却、造粒及烘干，即得到聚丙烯复合材料。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为185-195℃、二区温度为190-200℃、三区温度为190-200℃、四区温度为185-195℃，螺杆转速为300-500转/分钟。