一種高剛性防靜電聚丙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及聚丙締復合材料技術領域，尤其設及一種高剛性防靜電聚丙締復合材 料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚丙締材料由于綜合力學性能好、無毒、質輕、耐腐蝕電性能好等優點，因此在汽 車內外飾件、家電行業、電子行業得到廣泛的應用。但是聚丙締材料極易產生靜電，在應用 于電子產品時，會產生靜電擊穿，危害產品的品質。另外，聚丙締材料也有剛性低的缺點。
[0003] 現有技術中，通常加入玻璃纖維的方法來提高聚丙締材料的剛性，但存在成型加 工性能差、制品表面質量差的缺點。另外一種常用的方法通過加入滑石粉來提高聚丙締材 料的剛性，但是滑石粉加入時容易造成混料不均勻使進料困難，由于滑石粉的加料不足或 是沒有在聚丙締復合材料中有效分散，使聚丙締材料的力學性能較差。所W提供一種剛性 高，又能防靜電的聚丙締復合材料很有必要。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種高剛性防靜電聚丙締復合 材料，該復合材料既有防靜電功能，又有剛性高的特點。 陽〇化]為達此目的，本發明采用W下技術方案：
[0006] 一種高剛性防靜電聚丙締復合材料，所述高剛性防靜電聚丙締復合材料由上至下 依次包括防靜電層、剛性增強層、聚丙締支撐層、剛性增強層和防靜電層。
[0007] 其中，所述高剛性防靜電聚丙締復合材料的厚度為0. 5~5mm。
[0008] 其中，所述防靜電層的厚度為0. 02~0. 4mm，所述防靜電層按重量份計，由60~ 90份的擠出級聚丙締和10~40份的防靜電聚合物制備得到。其中擠出級聚丙締可W為市 售T30S或其它牌號擠出級聚丙締。
[0009] 其中，所述防靜電聚合物為聚酸類導電高分子、聚苯胺類導電高分子和聚嚷吩類 導電高分子中的至少一種，也可為其他類的導電高分子。
[0010] 其中，所述剛性增強層的厚度為0. 005~0. 25mm，所述剛性增強層按重量份計，由 85~95份的工程塑料、1~3份的相容劑和5~15份的填料制備得到。其中，所述工程塑 料為ABS、PA和PBT中的至少一種；所述相容劑為馬來酸酢類接枝改性劑；所述填料為碳酸 巧、滑石粉和云母粉中的至少一種。在工程塑料中加入相容劑來增加剛性增強層與防靜電 層和聚丙締支撐層之間的相容性，維持總體復合材料不開裂；在工程塑料中加入填料的目 的是提高剛度的同時降低復合材料的成本。
[0011] 其中，所述聚丙締支撐層的厚度為0. 25~4. 25mm。聚丙締支撐層在復合材料的組 成中占主體地位，選用聚丙締作為支撐層既維持了聚丙締本身優良的機械和力學性能等特 性，又可W保證復合材料成本不會因為剛性增強層中工程塑料的加入而增加太高。 陽012]本發明的目的之二在于提供一種高剛性防靜電聚丙締復合材料的制備方法，制備 工藝簡單，便于工業化生產，具體方案如下：
[0013] 一種高剛性防靜電聚丙締復合材料的制備方法，包括W下步驟：將防靜電層、剛性 增強層、聚丙締支撐層、剛性增強層和防靜電層五層結構共擠、壓延和牽伸工藝后制備得到 所述高剛性防靜電聚丙締復合材料。
[0014] 其中，所述共擠工藝之前還包括如下步驟：
[0015] 按重量份計，由60~90份的擠出級聚丙締和10~40份的防靜電聚合物制備得 到防靜電聚丙締材料用于防靜電層；
[0016] 按重量份計，由85~95份的工程塑料、1~3份的相容劑和5~15份的填料制備 得到剛性增強材料用于剛性增強層。
[0017] 其中，所述共擠工藝的具體步驟為將聚丙締材料置于中間主螺桿料筒，將剛性增 強材料置于輔螺桿一料筒，將防靜電聚丙締材料置于輔螺桿二料筒，物料分別在主螺桿、輔 螺桿一和輔螺桿二中經過烙融塑化，輸送到分配器和計量累，通過調節分配器和計量累控 制每層物料種類及用量，最后輸送到擠出模頭，擠出片材胚體后，經過壓延牽伸得到防靜電 層、剛性增強層、聚丙締支撐層、剛性增強層和防靜電層五層結構的高剛性防靜電聚丙締復 合材料；其中，防靜電層的擠出溫度為180~21(TC，防止溫度太高會導致導電高分子材料 的降解，溫度太低塑化不良，生產不出表面良好的高剛性防靜電聚丙締復合材料；聚丙締支 撐層的擠出溫度為220~230°C;剛性增強層的擠出溫度為230~280°C，剛性增強層的擠 出溫度要比防靜電層和聚丙締支撐層的都要高，因為工程塑料的加工溫度要求高，并且在 擠出模頭部分可W使剛性增強層與防靜電層和聚丙締支撐層更好的烙接在一起。
[0018] 其中，所述壓延工藝采用=漉壓延，所述漉的溫度為50~90°C，漉的間隙根據復 合材料的總厚度來調節。
[0019] 與現有技術相比，本發明的有益效果為：一種高剛性防靜電聚丙締復合材料，所述 高剛性防靜電聚丙締復合材料由上至下依次包括防靜電層、剛性增強層、聚丙締支撐層、巧U 性增強層和防靜電層，所述高剛性防靜電聚丙締復合材料的厚度為0. 5~5mm;本發明的 高剛性防靜電聚丙締復合材料W聚丙締材料為基礎的聚丙締支撐層，W剛度較大的工程塑 料、相容劑和填料制備的材料為剛性增強層，W擠出級聚丙締和防靜電聚合物制備的材料 為防靜電層，由此制備成的聚丙締復合材料既有防靜電功能，又有剛性高的特點；另外，本 發明的高剛性防靜電聚丙締復合材料制備工藝簡單，便于工業化生產。
【具體實施方式】
[0020] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0021] 如無具體說明，本發明的各種原料均可市售購得，或根據本領域的常規方法制備 得到。
[0022] 對比例
[0023] 將市售普通的聚丙締材料經螺桿機擠出，控制螺桿機的擠出溫度為200°C，然后經 壓延和牽伸工藝后制備成厚度為1. 5mm的聚丙締材料，測試其表面電阻、靜電耗散時間W 及彎曲強度，實驗結果見表1。
[0024] 實施例1 陽0巧]稱取70kg擠出級聚丙締和30kg聚酸導電高分子混合均勻后制成防靜電聚丙締材 料；稱取85kgABS，2kg馬來酸酢接枝改性劑，13kg碳酸巧混合均勻后制成剛性增強材料；將 聚丙締材料置于中間主螺桿料筒，將剛性增強材料置于輔螺桿一料筒，將防靜電聚丙締材 料置于輔螺桿二料筒，物料分別在主螺桿、輔螺桿一和輔螺桿二中經過烙融塑化，輸送到分 配器和計量累，通過調節分配器和計量累控制每層物料種類及用量，最后輸送到擠出模頭， 擠出片材胚體后，經過壓延牽伸得到防靜電層、剛性增強層、聚丙締支撐層、剛性增強層和 防靜電層五層結構的高剛性防靜電聚丙締復合材料；其中，防靜電層的擠出溫度為180°C， 聚丙締支撐層的擠出溫度為22(TC;剛性增強層的擠出溫度為25(TC，并且調整防靜電層、巧U 性增強層、聚丙締支撐層的厚度分別為0.lmm、〇. 15mm、3mm，材料總厚度為3. 5mm，其中擠出 后經=漉壓延中漉的溫度為60°C，再經過牽伸工藝后制備得到高剛性防靜電聚丙締復合材 料，測試其表面電阻、靜電耗散時間W及彎曲強度，實驗結果見表1。
[0026] 實施例2
[0027] 稱取75kg擠出級聚丙締和25kg聚苯胺導電高分子混合均勻后制成防靜電聚丙 締材料；稱取90kgABS，Ikg馬來酸酢接枝改性劑，9kg碳酸巧混合均勻后制成剛性增強材 料；將聚丙締材料置于中間主螺桿料筒，將剛性增強材料置于輔螺桿一料筒，將防靜電聚 丙締材料置于輔螺桿二料筒，物料分別在主螺桿、輔螺桿一和輔螺桿二中經過烙融塑化，輸 送到分配器和計量累，通過調節分配器和計量累控制每層物料種類及用量，最后輸送到擠 出模頭，擠出片材胚體后，經過壓