一種導電炭黑改性再生聚丙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于再生資源利用技術領域，具體涉及一種導電炭黑改性再生聚丙烯復合 材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 再生塑料在現代生活中的大量應用不僅節約了能源、資源，還在環保和循環再生 方面發揮了重要作用。然而，普通新塑料及再生塑料在工業使用和日常消費中存在著易燃、 易老化、力學性能低、導電性能差等缺點。為了將塑料廣泛運用于現代生活的更多領域，就 需要對普通塑料進行一些特殊的處理，以增加或增強其在某些方面的性能。通過改性，普通 塑料可達到性能增強、功能增加、成本降低等目的。
[0003] 近年來各使用領域從安全的角度出發都要求材料要有一定阻燃性能，而聚丙烯極 易燃燒，較高的燃燒熱也使得包括聚丙烯在內的一大類聚丙烯的實際生產和應用受到了一 定的限制。膨脹型阻燃體系（IFR)是一類以磷、氮為主要元素的膨脹阻燃劑，由于其不含有 鹵素，通常具有高效阻燃、低煙、無毒等優點，因此受到國內外研宄人員的極大關注。IFR與 聚丙烯之間差的相容性會導致復合材料的界面強度較差，尤其會導致材料的力學性能明顯 的下降。
[0004] 同時，隨著科學的發展，對塑料性能的要求也不斷增加，在某些工業領域希望塑料 經過特殊改造也能像金屬一樣具有導電性。與傳統的金屬相比，導電塑料低成本，易加工， 能廣泛的應用于集成電路、晶片、傳感器護套等精密電子元件生產過程的防靜電周轉箱、托 盤、晶片載體、薄膜袋等及電訊、電腦，自動化系統、工業用電子產品、消費電子產品、汽車用 電子產品等領域中的電子產品EMI屏蔽外殼等。但目前針對改性PP材料的導電性能有一 定的研宄，并沒有很理想的效果。
【發明內容】
[0005] 鑒于以上現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種導電炭黑改性再生 聚丙烯復合材料及其制備方法。本發明制備方法簡單，得到的復合材料具有良好的阻燃性 能和導電性能，同時耐沖擊性能以及拉伸性能良好。
[0006] 本發明的具體技術方案具體闡述如下。
[0007] 本發明提供一種導電炭黑改性再生聚丙烯復合材料，其包括如下以重量份計的組 分： 純聚丙烯樹脂 25-35份 再生聚丙烯塑料 35~45份 導電炭黑 15-25份 膨脹阻燃劑 4~8份 增韌劑 4-8份 抗氧劑 0. 2-0. 4份 潤滑劑 0. 5-1. 0份 其中，純聚丙烯樹脂、再生聚丙烯塑料、導電炭黑、膨脹阻燃劑和增韌劑的重量份數之 和為100份。
[0008] 本發明中，所述純聚丙烯樹脂的熔融指數為4~8g/min，其可以為上海石化產牌號 為M700R的聚丙烯產品；再生聚丙烯塑料是采用廢舊產品回收料經分選、清洗、造粒、干燥 后的料粒，其恪融指數為6~10g/min。
[0009] 本發明中，組分中還包括導電炭黑分散劑；所述導電炭黑的分散劑為EBS，其用量 為導電炭黑用量的〇. 5%~2%。該分散劑是一種在分子內同時具有親油性和親水性兩種相 反性質的界面活性劑。可均一分散難于溶解于液體的炭黑固體顆粒，同時也能防止固體顆 粒的沉降和凝聚。
[0010] 本發明中，所述導電炭黑為納米級，粒徑在7-20nm之間，比電阻在l〇-2〇fi*cm之 間，pH在5-7之間。
[0011] 本發明中，所述膨脹阻燃劑選自二烷基次磷酸鋁與三聚氰胺聚磷酸鹽系列 (op935:mpp=4:1，opl240:mpp=4:1)，二烷基次磷酸錯與三聚氰胺系列（opl240:mca=4:1)， 或APP與PER系列（APP:PER=2:1)，或ExolitAP750 或ExolitAP750(TP)。
[0012] 本發明中，所述增韌劑為POE茂金屬催化劑的乙烯和辛烯的嵌段共聚的熱塑型彈 性體，其比重為0. 86-0. 88kg/m3,熔融指數為4~6g/min。
[0013] 本發明中，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧化劑。
[0014] 本發明中，所述潤滑劑為硬脂酸或碳酸鎂。
[0015] 本發明還提供一種導電炭黑改性再生聚丙烯復合材料的制備方法，其包含如下步 驟： (1) 按重量稱取再生聚丙烯塑料、純聚丙烯樹脂、導電炭黑、增韌劑、膨脹阻燃劑、抗氧 劑和潤滑劑，然后加入高速混合機中混合1(T30分鐘； (2) 將上述混合物投入雙螺桿擠出機，控制螺桿轉速在42~50r/min，各段溫度在 180°C~220°C，經過雙螺桿擠出機充分塑化、熔融、復合、擠出、拉條、切粒和冷卻，制得聚丙 稀復合材料。
[0016] 與現有的技術相比，本發明有益效果在于： (1)在純聚丙烯粒料中混入一定比例的再生聚丙烯塑料，很大程度地降低了該復合材 料的生產成本，同時能夠有效地滿足組分間的相容性及穩定性，并能達到變廢為寶的作用。
[0017] (2)利用納米級導電炭黑填充改性，使得該復合材料具備一定的導電性能，能夠起 到良好的防靜電作用。同時由于碳黑的特殊結構，在塑料中很難均勻分散分布，分散劑EBS 能夠有效改善導電炭黑在聚丙烯中的分散問題，并在基體與炭黑粒子之間形成有利于應力 吸收和轉移的結構，因而導電炭黑分散劑的加入還能達到很好的增韌效果。
[0018] (3)本發明復合材料具有到較好的阻燃性能，同時復合材料的力學性能很好。P0E 是一種用茂金屬催化劑生產的乙烯一a辛烴共聚物，P0E有著良好的回彈性和柔韌性，且 其硬度很低，耐寒性極佳，所以P0E彈性體能有效用于PP的增韌。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明制備導電炭黑改性再生聚丙烯復合材料的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。應當理解，此處所描述的 具體實施例僅僅用以解釋說明本發明，并不用于限定本發明。
[0021] 實施例中，純聚丙烯樹脂為上海共聚化工有限公司產擠出板材級聚丙烯產品，再 生聚丙烯塑料為某資源有限公司提供的再生聚丙烯顆粒。導電炭黑為天津天一世紀(炭黑） 化工產品科技有限公司購買的TYT-1產品；本發明所涉及設備為美國FARREL密煉機；增韌 劑為三井化學生產的P0E樹脂H-5030S系列。
[0022] 實施例1 純聚丙烯樹脂 25份 再生聚丙烯塑料 45份 導電炭黑 22份 膨脹阻燃劑（〇p935:mpp=4:1) 4份 增韌劑 4份 抗氧劑(抗氧劑1076) 0.2份 潤滑劑（碳酸鎂） 〇. 5份 EBS 0.11 份 其中，純聚丙烯