[发明专利]一种具有优良导电性能的PP改性材料及其改性工艺

说明书

本发明涉及一种具有优良导电性能的PP改性材料及其改性工艺，该种具有优良导电性能的PP改性材料由下述重量百分比的原料制得：聚丙烯81%~86%，炭黑5%~6%，硅烷偶联剂3%~4%，硬脂酸钙2%~3%，石墨粉2%~3%，铝粉2%~3%，异丙醇适量，本发明具有优良导电性能的PP改性材料以pp材料为基底，使用改性炭黑、石墨粉和铝粉作为改性材料，赋予了本发明优良的导电性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种具有优良导电性能的PP改性材料及其改性工艺。

背景技术

聚丙烯（Polypropylene，简称PP）是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一，其密度较小、质地硬而韧性，具有一定的性能缺点，一般会对其进行改性，增强某些方面的性能使用，PP材料抗电压、耐电弧性好，击穿电压也很高，适合用作电器配件等，但其本身的抗静电效果并不理想。

因此，发明一种具有优良导电性能的PP改性材料及其改性工艺来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种具有优良导电性能的PP改性材料及其改性工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有优良导电性能的PP改性材料，由下述重量百分比的原料制得：聚丙烯81%~86%，炭黑5%~6%，硅烷偶联剂3%~4%，硬脂酸钙2%~3%，石墨粉2%~3%，铝粉2%~3%，异丙醇适量。

进一步的，所述炭黑为乙炔碳黑。

进一步的，所述石墨粉为鳞片状石墨多次磨选而成。

一种具有优良导电性能的PP改性材料的改性工艺，按以下步骤进行：

S1、将炭黑于100℃~110℃下搅拌15min；

S2、将1％硅烷偶联剂加入炭黑继续搅拌20min；

S3、将物料倒入挤出造粒机中，加入硬脂酸钙，提高温度到200℃，混炼10min；

S4、将石墨粉于1700℃下氧化；

S5、将铝粉和氧化后的石墨粉放入异丙醇中磁性搅拌4h后过滤干燥得到石墨-铝复合粉；

S6、将S5的得到的石墨-铝复合粉倒入造粒机中添加剩余硅烷偶联剂，提高温度到800℃，并通入氮气，恒温混炼60min~80min；

S7、加入聚丙烯，降低温度到200~210℃，搅拌40min；

S8、将混合好的材料挤出造粒，烘干备用；

S9、将造粒后的粒料倒入注塑机，使用注塑机注塑成型。

进一步的，搅拌时异丙醇需没过铝粉与石墨粉表面。

进一步的，所述铝粉直径在10微米以下。

进一步的，造粒区一区温度206℃，二区温度204℃，三区温度201℃。

本发明的反应机理及有益效果如下：

本发明首先将炭黑与硬脂酸钙混合，将炭黑材料改性，降低了炭黑渗滤域的阀值，提示了改性炭黑的导电性，石墨粉与空气在高温下氧化，经氧化处理后其表面形成-COO-和-OH等共价键结合的官能团，这些官能团可在首次放电循环时形成化合键稳定的SEI膜从而提高寿命，之后铝粉和石墨粉在有机溶液中混合后干燥，可以有效将石墨粉分散，解决石墨粉易团聚的问题，并且铝粉可以提升石墨粉的硬度，石墨粉可以作为铝粉的润滑剂，防止铝粉直接添加到造粒机中，刮伤机杆，再次添加硅烷偶联剂后与改性炭黑一起在高温下混炼，通入氮气防止铝粉氧化，此时混合物料在高温下呈现液体状态，方便充分混合均匀，最后将混合的改性材料与聚丙烯混合，得到导电性优良的pp材料。

附图说明