【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合材料，具體涉及一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料。
技術介紹
1、聚乙烯是目前應用最為廣泛的塑料材料之一，具有諸多優點，如質量輕、對于化學物質耐受性優良，價格較為低廉，電絕緣性好，超高分子量聚乙烯是分子量很大的聚乙烯材料，性能優越，在多種領域被應用，如包裝材料、家居用品、工業管材、航空航天、電子電氣、醫療以及服裝鞋類的領域，超高分子量聚乙烯復合材料耐磨性能優異且安全無毒，但是超高分子量聚乙烯也存在不足之處，一方面因為分子量非常高，分子鏈之間相互纏繞，會導致電荷在分子鏈之間傳遞不順暢，在材料內部不易流動，容易形成靜電積累，在干燥、低濕度環境中以及摩擦且與帶電物體接觸時，超高分子量聚乙烯表面電荷失衡，也會產生靜電，在電子制造和半導體行業靜電的產生可能會導致產品失效或性能下降；另一方面超高分子量聚乙烯材料的抗菌性能差，在使用過程中容易被細菌侵蝕，給復合材料帶來不良影響，因此亟需對超高分子量聚乙烯復合材料進行改性處理。
2、現有技術中一般采用添加導電無機物如石墨烯、碳納米管等作為抗靜電劑，公開號為cn109796545b的專利，公開了一種抗靜電超高分子量聚乙烯的制備方法，通過加入石墨烯與碳納米管無機組合物得到抗靜電超高分子量聚乙烯；公開號為cn104974367b的專利公開了一種抗靜電聚丙烯發泡板材或片材的制備方法，通過添加碳納米管為抗靜電劑，得到具有抗靜電作用的聚丙烯發泡材料，但是僅添加導電無機物難以在材料中形成完整導電通路，影響抗靜電性能，因此，本專利技術提供一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材
技術實現思路
1、為了解決
技術介紹
中提到的問題，本專利技術的目的在于提供一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，包括以下重量份的原料：50-70份超高分子量聚乙烯、10-20份聚丙烯、5-10份咖啡渣、0.5-2.5份抗氧化劑、0.5-1.5份交聯劑、0.3-1份潤滑劑、5-10份發泡劑、1-3份石墨烯、3-6份功能性添加料。
4、進一步地，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑168；所述交聯劑為過氧化二異丙苯或雙叔丁基過氧異丙基苯；所述潤滑劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅；所述發泡劑為偶氮二甲酰胺或碳酸氫鈉。
5、進一步地，所述功能性添加料的制備方法包括以下步驟：
6、步驟a：將吡咯和季銨鹽改性物加入去離子水中充分攪拌均勻后，將體系置于0℃冰水浴中，緩慢加入過硫酸銨，反應8-10h后，靜置沉淀，分離出產物，洗滌，得到改性聚吡咯；
7、步驟b：將改性聚吡咯加入n,n-二甲基甲酰胺中，攪拌均勻后，通入氮氣，加入鹵素烯基改性劑和催化劑，將溫度升高到70-85℃，反應4-5h后，降溫出料，得到功能性添加料。
8、通過采用上述技術方案，通過在吡咯單體中摻雜季銨鹽改性物，得到改性聚吡咯，在催化劑的作用下，利用改性聚吡咯結構中的仲氨基與鹵素烯基改性劑結構中的鹵素發生取代反應，從而在改性聚吡咯結構中引入烯基，得到功能性添加料。
9、進一步地，步驟a中，所述季銨鹽改性物為(2,3-二羥丙基)三甲基氯化銨或(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯化銨。
10、進一步地，步驟b中，所述鹵素烯基改性劑為2-溴丙烯、3-溴丙烯或3-溴-2-甲基丙烯中的任意一種。
11、進一步地，步驟b中，所述催化劑為碳酸鈉、碳酸鉀或氫氧化鈉中的任意一種。
12、進一步地，所述復合材料的制備方法包括以下步驟：
13、步驟一：將超高分子量聚乙烯、聚丙烯、咖啡渣、抗氧劑、交聯劑、潤滑劑、石墨烯、功能性添加料加入高混機中，在200-400r/min攪拌速率下攪拌1-3h后，得到混合基料；
14、步驟二：將混合基料加入雙螺桿擠出機中，經過熔融擠出造粒，其中擠出溫度為110-130℃，螺桿轉速為100-200r/min，得到母粒；
15、步驟三：向母粒中加入發泡劑，混合均勻后，經過發泡、冷卻定型，即可得到復合材料。
16、進一步地，步驟三中，所述發泡的溫度為180-220℃，壓力為10-20mpa，時間為10-15min。
17、本專利技術的有益效果：
18、本專利技術制備的功能性添加料具有優異的導電能力，還含有廣譜高效抗菌性能的季銨鹽，一方面功能性添加料結構中含有烯基，能夠在交聯劑的的作用下與基體材料之間產生交聯，形成聚合物網絡結構，完善了導電網絡，填補在石墨烯的空隙中，形成穩定緊密的導電通路，保障了導電通路的連續性，能夠避免導電通路出現斷開的情況，進一步提高了復合材料的抗靜電性能，達到添加少量石墨烯就能表現出優異抗靜電性能的效果；另一方面功能性添加料中的季銨鹽能夠通過強大的靜電吸引力和與細菌的親水基作用，改變細胞膜的通透性，產生溶胞效應損傷細胞結構，使細胞裂解凋亡，從而賦予復合材料優異的抗菌性能，同時還降低了復合材料在長期使用過程中抗菌物質析出的概率，保證復合材料能夠長久抗菌，避免細菌對復合材料的侵蝕，延長復合材料的使用壽命。
19、當然，實施本專利技術的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
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1.一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：50-70份超高分子量聚乙烯、10-20份聚丙烯、5-10份咖啡渣、0.5-2.5份抗氧化劑、0.5-1.5份交聯劑、0.3-1份潤滑劑、5-10份發泡劑、1-3份石墨烯、3-6份功能性添加料。
2.根據權利要求1所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑168；所述交聯劑為過氧化二異丙苯或雙叔丁基過氧異丙基苯；所述潤滑劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅；所述發泡劑為偶氮二甲酰胺或碳酸氫鈉。
3.根據權利要求1所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，所述功能性添加料的制備方法包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，步驟A中，所述季銨鹽改性物為(2,3-二羥丙基)三甲基氯化銨或(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯化銨。
5.根據權利要求3所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，步驟B中，所述鹵素烯基改性劑為2-溴丙烯、3-溴
6.根據權利要求3所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，步驟B中，所述催化劑為碳酸鈉、碳酸鉀或氫氧化鈉中的任意一種。
7.根據權利要求1所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，所述復合材料的制備方法包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，步驟三中，所述發泡的溫度為180-220℃，壓力為10-20MPa，時間為10-15min。
...【技術特征摘要】
1.一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：50-70份超高分子量聚乙烯、10-20份聚丙烯、5-10份咖啡渣、0.5-2.5份抗氧化劑、0.5-1.5份交聯劑、0.3-1份潤滑劑、5-10份發泡劑、1-3份石墨烯、3-6份功能性添加料。
2.根據權利要求1所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑168；所述交聯劑為過氧化二異丙苯或雙叔丁基過氧異丙基苯；所述潤滑劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅；所述發泡劑為偶氮二甲酰胺或碳酸氫鈉。
3.根據權利要求1所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征在于，所述功能性添加料的制備方法包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種基于超高分子量聚乙烯的抗靜電復合材料，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉會見，房炯軍，陳映霞，
申請(專利權)人：廣東群欣工業技術協同創新研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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