一種導電中空板材及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種導電中空板材及其制備方法，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯26～42份、導電炭黑11～21份、連續纖維束8～17份、石墨烯6～17份、對苯二甲酸乙二醇酯12～24份、竹炭纖維9～22份、氧化鋰7～12份、二氧化鈦9～21份、碳酸鈉5～18份、丙醇18～36份、水28～45份。(1)本發明制備獲得的中空板材導電性能好，具有良好的防靜電效果；(2)本發明制備獲得的中空板材材質分布均勻，作為包裝材料，使用壽命長；(3)本發明所述方案生產成本低，節約資源。
【專利說明】
一種導電中空板材及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明屬于包裝材料領域，涉及中空板材包裝材料，尤其涉及一種導電中空板材 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚丙烯是一種原料來源廣泛、綜合性能較好、應用較普遍、價格相對低廉的通用塑 料。但聚丙烯的電氣絕緣性能較強，體積電阻率高達1〇 12~1〇15數量級，成型后產品在使用 中易聚集靜電，在一些特定的領域如電子電器元件生產貯運中會對產品產生損傷和危害， 為此須將聚丙烯進行改性，使其體積電阻率降低至某一定值范圍，以滿足使用要求。
[0003] 現有技術中防止聚丙烯帶電，去除靜電較經濟且容易控制掌握的方法是采用導電 炭黑填充聚丙烯摻混擠出，用這種工藝制得的復合型導電聚丙烯是一種賦予了其低電阻率 同時兼有良好力學性能和加工性能的功能性改性塑料。
[0004] 但是上述技術方案存在不足之處：首先，生產導電聚丙烯必須要選擇適當熔體流 動速率并有較好力學性能的聚丙烯作為基體樹脂，同時對導電炭黑的品級也有較高要求， 此外各種助劑，如分散劑、偶聯劑、抗沖改性劑的配合也是必不可少的，因此，對實驗材料要 求較高，提高了生產成本。其次，導電聚丙烯是在聚丙烯中添加一定量的導電炭黑經摻混擠 出制成的，導電性能的優劣除取決于導電炭黑本身的性能外，還與聚丙烯基體樹脂的性能 及導電炭黑在基體中的分散狀態有密切關系。此外，導電聚丙烯的力學性能、加工性能也與 聚丙烯基體樹脂相關聯。
[0005] 此外，現有技術中添加導電炭黑的聚丙烯是將導電炭黑直接添加至聚丙烯中，然 后通過雙螺桿擠出制備獲得，該方法制備獲得的材料導電炭黑分布不均，因而導致材料的 帶點性能不穩定。

【發明內容】

[0006] 本發明解決的技術問題:為了克服上述現有技術的缺陷，獲得一種導電性能好，具 有防靜電效果，且生產成本低的中空板材，本發明提供了一種導電中空板材及其制備方法。
[0007] 技術方案：一種導電中空板材，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯26~42 份、導電炭黑11~21份、連續纖維束8~17份、石墨稀6~17份、對苯二甲酸乙二醇酯12~24 份、竹炭纖維9~22份、氧化鋰7~12份、二氧化鈦9~21份、碳酸鈉5~18份、丙醇18~36份、 水28~45份。
[0008] 優選的，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯36份、導電炭黑17份、連續纖維 束12份、石墨烯13份、對苯二甲酸乙二醇酯20份、竹炭纖維19份、氧化鋰9份、二氧化鈦16份、 碳酸鈉14份、丙醇31份、水40份。
[0009] 一種導電中空板材的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)將連續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇中，在溫度為69 °C~98°C、pH值為6.9~7.8的條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜中， 在2.8~4.2MPa條件下反應35~50分鐘；
[0011] (2)將聚丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中，在168°C~289°C 密封條件下反應30~65分鐘；
[0012] (3)將碳酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的溫度維持為205 °C~298°C;將步驟(1)和步驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度維持在 198°C~305°C，滴加高位槽中的混合物，邊滴加邊攪拌，2~4小時滴完，滴加結束后將反應 釜溫度降至155°C，并保溫35分鐘，制得導電中空板材前體材料；
[0013] (4)將步驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿設備中，在28°C ~42°C條件下擠出、定型及裁切即可制得導電中空板材。
[0014] 優選的，步驟（1)中將連續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇 中，在溫度為87°C、pH值為7.3的條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜 中，在3.6MPa條件下反應44分鐘。
[0015] 優選的，步驟(2)中將聚丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中， 在268 °C密封條件下反應55分鐘。
[0016] 優選的，步驟(3)中將碳酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的 溫度維持為276°C;將步驟(1)和步驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度 維持在289°C，滴加高位槽中的混合物，邊滴加邊攪拌，3小時滴完，滴加結束后將反應釜溫 度降至155°C，并保溫35分鐘，制得導電中空板材前體材料。
[0017] 優選的，步驟(4)中將步驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿 設備中，在35°C條件下擠出、定型及裁切即可制得導電中空板材。
[0018] 有益效果：（1)本發明制備獲得的中空板材導電性能好，具有良好的防靜電效果； (2)本發明制備獲得的中空板材材質分布均勻，作為包裝材料，使用壽命長；（3)本發明所述 方案生產成本低，節約資源。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1
[0020] 一種導電中空板材，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯26份、導電炭黑11 份、連續纖維束8份、石墨稀6份、對苯二甲酸乙二醇酯12份、竹炭纖維9份、氧化鋰7份、二氧 化鈦9份、碳酸鈉5份、丙醇18份、水28份。
[0021] 一種導電中空板材的制備方法，包括以下步驟：
[0022] (1)將連續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇中，在溫度為69 °C、pH值為6.9的條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在2.8MPa條 件下反應35分鐘；
[0023] (2)將聚丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中，在168°C密封條 件下反應30分鐘；
[0024] (3)將碳酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的溫度維持為205 °C ;將步驟（1)和步驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度維持在198°C， 滴加高位槽中的混合物，邊滴加邊攪拌，2小時滴完，滴加結束后將反應釜溫度降至155°C， 并保溫35分鐘，制得導電中空板材前體材料；
[0025] (4)將步驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿設備中，在28°C 條件下擠出、定型及裁切即可制得導電中空板材。
[0026] 實施例2
[0027] 一種導電中空板材，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯36份、導電炭黑17 份、連續纖維束12份、石墨烯13份、對苯二甲酸乙二醇酯20份、竹炭纖維19份、氧化鋰9份、二 氧化鈦16份、碳酸鈉14份、丙醇31份、水40份。
[0028] -種導電中空板材的制備方法，包括以下步驟：
[0029] (1)將連續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇中，在溫度為87 °C、pH值為7.3的條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在3.6MPa條 件下反應44分鐘；
[0030] (2)將聚丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中，在268°C密封條 件下反應55分鐘；
[0031] (3)將碳酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的溫度維持為276 °C ;將步驟（1)和步驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度維持在289°C， 滴加高位槽中的混合物，邊滴加邊攪拌，3小時滴完，滴加結束后將反應釜溫度降至155°C， 并保溫35分鐘，制得導電中空板材前體材料；
[0032] (4)將步驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿設備中，在35°C 條件下擠出、定型及裁切即可制得導電中空板材。
[0033] 實施例3
[0034] -種導電中空板材，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯42份、導電炭黑21 份、連續纖維束17份、石墨烯17份、對苯二甲酸乙二醇酯24份、竹炭纖維22份、氧化鋰12份、 二氧化鈦21份、碳酸鈉18份、丙醇36份、水45份。
[0035] -種導電中空板材的制備方法，包括以下步驟：
[0036] (1)將連續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇中，在溫度為98 °C、pH值為7.8的條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在4.2MPa條 件下反應50分鐘；
[0037] (2)將聚丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中，在289°C密封條 件下反應65分鐘；
[0038] (3)將碳酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的溫度維持為298 °C ;將步驟（1)和步驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度維持在305°C， 滴加高位槽中的混合物，邊滴加邊攪拌，4小時滴完，滴加結束后將反應釜溫度降至155°C， 并保溫35分鐘，制得導電中空板材前體材料；
[0039] (4)將步驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿設備中，在42°C 條件下擠出、定型及裁切即可制得導電中空板材。
[0040] 將實施例1~3制備獲得的中空板材進行檢測，結果如表1所示：
[0041] 表1實施例1~3制備獲得的導電中空板材性能檢測
[0042]
【主權項】
1. 一種導電中空板材，其特征在于，由以下組分按重量份數配比組成：聚丙烯26~42 份、導電炭黑11~21份、連續纖維束8~17份、石墨稀6~17份、對苯二甲酸乙二醇酯12~24 份、竹炭纖維9~22份、氧化鋰7~12份、二氧化鈦9~21份、碳酸鈉5~18份、丙醇18~36份、 水28~45份。2. 根據權利要求1所述的一種導電中空板材，其特征在于，由以下組分按重量份數配比 組成：聚丙烯36份、導電炭黑17份、連續纖維束12份、石墨烯13份、對苯二甲酸乙二醇酯20 份、竹炭纖維19份、氧化鋰9份、二氧化鈦16份、碳酸鈉14份、丙醇31份、水40份。3. 權利要求1所述的一種導電中空板材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將連續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇中，在溫度為69°C~ 98°C、pH值為6.9~7.8的條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在 2.8~4.2MPa條件下反應35~50分鐘； (2) 將聚丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中，在168°C~289°C密封 條件下反應30~65分鐘； (3) 將碳酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的溫度維持為205°C~ 298°C ;將步驟（1)和步驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度維持在198 °C~305°C，滴加高位槽中的混合物，邊滴加邊攪拌，2~4小時滴完，滴加結束后將反應釜溫 度降至155°C，并保溫35分鐘，制得導電中空板材前體材料； (4) 將步驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿設備中，在28°C~42 °C條件下擠出、定型及裁切即可制得導電中空板材。4. 根據權利要求3所述的一種導電中空板材的制備方法，其特征在于，步驟（1)中將連 續纖維束、石墨烯、對苯二甲酸乙二醇酯、氧化鋰加入丙醇中，在溫度為87°C、pH值為7.3的 條件下攪拌均勻制得糊狀;將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在3.6MPa條件下反應44分鐘。5. 根據權利要求3所述的一種導電中空板材的制備方法，其特征在于，步驟(2)中將聚 丙烯、導電炭黑、竹炭纖維、二氧化鈦加入高壓反應釜中，在268°C密封條件下反應55分鐘。6. 根據權利要求3所述的一種導電中空板材的制備方法，其特征在于，步驟(3)中將碳 酸鈉溶于水中，并置于高壓反應釜的高位槽中，高位槽的溫度維持為276°C ;將步驟（1)和步 驟(2)獲得的混合物同時加入反應釜中，且反應釜的溫度維持在289°C，滴加高位槽中的混 合物，邊滴加邊攪拌，3小時滴完，滴加結束后將反應釜溫度降至155°C，并保溫35分鐘，制得 導電中空板材前體材料。7. 根據權利要求3所述的一種導電中空板材的制備方法，其特征在于，步驟(4)中將步 驟(3)制得的導電中空板材前體材料置于同向平行雙螺桿設備中，在35°C條件下擠出、定型 及裁切即可制得導電中空板材。
【文檔編號】C08K3/26GK105906935SQ201610260978
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】顧建芳
【申請人】蘇州市鼎立包裝有限公司