CN103910997B - 一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料 - Google Patents

一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料。本发明的复合材料由以下组分按质量份组成：聚酰胺6 100份、聚丙烯50~100份、永久抗静电剂20~60份、抗菌剂0.5~3份、相容剂10~30份、抗氧剂0.4~1.2份、润滑剂0.3~0.6份。本发明的这种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，具有永久抗静电效果、抗菌率高等特点，可广泛应用于卫食品、日用品、医疗、电子电气、家电、汽车、国防等领域。

Description

一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料
技术领域：
本发明涉及塑料改性领域，尤其涉及一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料。
背景技术：
聚丙烯（简称：PP）因其价格低廉、性能优异、来源广、易加工，已广泛应用于汽车、家电、包装、医疗等各个领域，成为现代应用最广泛的塑料之一。聚丙烯具有质轻、无毒、无臭、化学稳定性好、电性能优异（一般情况下，其表面电阻率在1016~1018Ω）、常温下不溶于一般溶剂、吸水性小等优点；然聚丙烯存在耐磨性能差、耐热性能差、韧性低、气体阻隔性差等一系列缺点，限制了其在某些特定领域的应用。
聚酰胺6（简称：PA6）热力学性能优异、韧性好、耐化学品性好，还有良好的耐磨性、自润滑性以及优异的电性能（一般情况下，其表面电阻率在1013~1016Ω）等优点；然其易吸水，加工性能较差。近年来，将聚丙烯与聚酰胺6共混制备合金的研究屡见不鲜。
由于聚丙烯与聚酰胺6都具有良好的电绝缘性，这样在与外界摩擦或剥离时易产生静电积累，最终导致灰尘以及污物吸附于制品表面，严重时可能会发生火灾或***。为了避免这种静电现象，必须对其进行抗静电改性，以适应某些特定的应用领域。对于高分子材料，一般防止和消除静电的方法主要有：（1）添加有机小分子型抗静电剂；（2）与导电高分子材料共混制备合金；（3）添加有机大分子型抗静电剂；（4）添加无机导电材料。
碳纳米管（Cabon Nanotubes，简称CNTs），又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管具有质轻、超高力学性能以及优良的电性能，近年来被广泛应用于复合材料的增强、增韧以及导热、导电领域，其导热系数高达2800~4000W/(m*K)以及电导率高达150~500S/cm。将其应用于塑料基复合材料中，可显著提高塑料的导热、导电以及耐磨性能。
发明内容：
本发明针对现有技术的不足，提供了一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料。
本发明的这种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料由以下组分按质量份制成：
聚酰胺6 100份、
聚丙烯 50~100份、
永久抗静电剂 20~60份、
抗菌剂 0.5~3份、
相容剂 10~30份、
抗氧剂 0.4~1.2份、
润滑剂 0.3~0.6份。
上述永久抗静电剂为永久高分子型抗静电剂和永久无机型抗静电剂的混合物，且两者的质量比为9：1~19：1。
上述抗菌剂为无机抗菌剂。
上聚丙烯为均聚聚丙烯（均聚PP）、共聚聚丙烯（共聚PP）中的一种以上。
上述永久高分子型抗静电剂为聚醚嵌段聚酰胺。
上述永久无机型抗静电剂为经表面处理的碳纳米管。
所述碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、双壁碳纳米管中的一种。
所述永久无机型抗静电剂采用如下方法制备得到：
1）将干燥的碳纳米管置于浓硫酸与浓硝酸的混酸溶液中，加热回流12-24小时，取出水洗至PH=7，干燥；其中，浓硫酸与浓硝酸体积比为2：3，碳纳米管与混酸溶液质量比为1：5；
2）将经步骤a）水洗干燥后的碳纳米管置于浓硫酸与浓硝酸的混酸溶液中，加热回流12-24小时，取出水洗至PH=7，干燥；其中，浓硫酸与浓硝酸体积比为2：1，水洗干燥后的碳纳米管与混酸溶液质量比为1：4；
3）将步骤2）所得碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液按照质量比1：5混合均匀，所得浆液放入球磨机中球磨1-3小时，将所得碳纳米管真空干燥；所述偶联剂-无水乙醇溶液中，偶联剂与无水乙醇质量比为1：8，并调pH2~5；所述偶联剂为硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂复配，其中硅烷偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550），钛酸酯偶联剂可以为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201）。
上述无机抗菌剂为银系和/或锌系抗菌剂。
上述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E-MA-GMA）中的一种以上。
上述抗氧剂选用四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）三种进行1：2：1复配使用。
上述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)和硬脂酸钙两种进行2：1复配使用。
上述永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料的制备方法如下：称取100份聚酰胺6、50~100份聚丙烯、20~60份永久抗静电剂、0.5~3份抗菌剂、10~30份相容剂、0.4~1.2份抗氧剂、0.3~0.6份润滑剂于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却
切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。
本发明使用特别的方法对碳纳米管进行表面处理，使其更易于分散于基体树脂材料中。本发明将特制碳纳米管与高分子型抗静电剂联合使用提高塑料基复合材料的抗静电效果与抗静电持久性，并在其中加入有效的无机抗菌剂制备出了一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料。
本发明的有益效果在于：
1.本发明首次提出利用本发明的这种方式对碳纳米管进行表面处理的特殊方式。这种处理有利于碳纳米管在塑料基体中的分散，使得抗静电效果显著。
2.本发明首次将高分子型抗静电剂与无机抗静电剂复配使用。两者复配使用的效果比两者单独使用抗静电效果好，主要原因在于高分子型抗静电剂的存在使得无机型抗静电剂分散效果增大。
3.本发明首次将永久抗静电与抗菌两个效果集中于塑料基复合材料上。使得塑料基复合材料的应用范围大大扩大。
具体实施方式：
下面结合一些实施例与对比例对本发明作进一步说明。
实施例以及对比例中用到的材料有：
单壁碳纳米管 型号：CNT100（未经表面处理） 北京德科岛金科技有限公司；
多壁碳纳米管 型号：CNT102（未经表面处理） 北京德科岛金科技有限公司；
聚酰胺6 型号：PA6 M2500 广州新会美达；
共聚聚丙烯 型号：BX3800 韩国SK；
均聚聚丙烯 型号：T30S 中石化兰州石化；
高分子型抗静电剂 型号：MV2080 法国阿科玛；
无机抗菌剂 型号：AGZ330 日本S.R商事株式会社；
相容剂PP-g-MAH 型号：1001 意大利普利朗；
相容剂E-MA-GMA 型号：AX8900 法国阿科玛；
抗氧剂1010 型号：Irganox1010 瑞士汽巴精化；
抗氧剂1098 型号：Irganox1098 瑞士汽巴精化；
抗氧剂168 型号：Irganox168 瑞士汽巴精化；
润滑剂 型号：EBS 印尼朝阳化学有限公司；
润滑剂 型号：硬脂酸钙（优等品） 山东省高密市友和助剂有限公司；
偶联剂 型号：KH550 南京道宁化工有限公司；
偶联剂 型号：DN-201 南京道宁化工有限公司；
浓硫酸 型号：质量浓度98% 山东淄博硫酸厂；
浓硝酸 型号：质量浓度65% 东莞市盛能化工有限公司。
以下所有实施例及对比例中，如无特别说明，所述份数均为质量份，表面电阻率测试执行GB/T 1410，测试条件为在23℃、湿度50%条件下进行测试；抗菌性能测试执行QB/T2591，测试条件为在23℃、湿度50%条件下放置培养24小时后进行测试。
实施例1
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT100型单壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照质量比1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、50份聚丙烯BX3800、19份MV2080、1份步骤一制备的碳纳米管、0.5份抗菌剂AGZ330、10份相容剂1001、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂1098、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂EBS、0.1份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-1。
对比例1
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT100型单壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、50份聚丙烯BX3800、19份MV2080、1份步骤一制备的碳纳米管、10份相容剂1001、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂1098、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂EBS、0.1份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却
切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-1。
对比例2
步骤一：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、50份聚丙烯BX3800、20份MV2080、0.5份抗菌剂AGZ330、10份相容剂1001、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂1098、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂EBS、0.1份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却
切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-1。
对比例3
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT100型单壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、50份聚丙烯BX3800、20份步骤一制备的碳纳米管、0.5份抗菌剂AGZ330、10份相容剂1001、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂1098、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂EBS、0.1份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-1。
表-1 实施例1和对比例1~3性能
从以上实施例1和对比例1~3的比较中可明显看出，本发明的复合材料具有较好的抗静电与抗菌效果。对比实施例1和对比例2、3可看出，高分子型抗静电剂与无机型抗静电剂两者复配使用效果好于单独使用，对比例3中碳纳米管使用量过大，导致团聚，使得抗静电效果不及实施例1。
实施例2
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT102型多壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、100份聚丙烯T30S、54份MV2080、6份步骤一制备的碳纳米管、3份抗菌剂AGZ330、30份相容剂AX8900、0.3份抗氧剂1010、0.3份抗氧剂1098、0.6份抗氧剂168、0.4份润滑剂EBS、0.2份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-2。
对比例4
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT102型多壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为24小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、100份聚丙烯T30S、54份MV2080、6份步骤一制备的碳纳米管、3份抗菌剂AGZ330、30份相容剂AX8900、0.3份抗氧剂1010、0.3份抗氧剂1098、0.6份抗氧剂168、0.4份润滑剂EBS、0.2份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-2。
实施例3
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT102型多壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为22小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为22小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、50份聚丙烯T30S、30份聚丙烯BX3800、24份MV2080、2份步骤一制备的碳纳米管、1份抗菌剂AGZ330、10份相容剂AX8900、10份相容剂1001、0.12份抗氧剂1010、0.12份抗氧剂1098、0.24份抗氧剂168、0.24份润滑剂EBS、0.12份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-2。
实施例4
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT102型多壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为18小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为18小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整PH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、50份聚丙烯T30S、50份聚丙烯BX3800、48份MV2080、4份步骤一制备的碳纳米管、1.8份抗菌剂AGZ330、8份相容剂AX8900、15份相容剂1001、0.12份抗氧剂1010、0.12份抗氧剂1098、0.24份抗氧剂168、0.24份润滑剂EBS、0.12份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-2。
实施例5
步骤一：碳纳米管表面处理；
称取适量CNT100型单壁碳纳米管，置于120℃烘箱中，干燥6小时，将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：3混合而成）按质量比为1：5混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为12小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥10小时。接着将干燥的碳纳米管与混酸（浓硫酸：浓硝酸体积比为2：1混合而成）按质量比为1：4混合配比，在搅拌器作用下加热回流，处理温度为150℃，处理时间为12小时，取出处理物，反复用蒸馏水洗涤至PH=7，放入120℃烘箱中，干燥12小时。
将上述干燥好的碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液（偶联剂：无水乙醇质量比为1：8，并滴加盐酸溶液调整pH值为2~5之间。）按照质量比为1：5混合均匀，所得的浆液放入球磨机中进行球磨2小时，转速400转/分钟，最后将所得到的碳纳米管置于真空120℃烘箱中，干燥10小时。待用。
注：偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂复配使用，其中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（DN-201），按照1：1进行复配使用。
步骤二：永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料制备；
称取100份PA6 M2500、90份聚丙烯T30S、45份MV2080、3份步骤一制备的碳纳米管、2.5份抗菌剂AGZ330、10份相容剂AX8900、15份相容剂1001、0.22份抗氧剂1010、0.22份抗氧剂1098、0.44份抗氧剂168、0.34份润滑剂EBS、0.17份硬脂酸钙于高速混合机中进行混合5分钟，混合机转速为200转/分钟；接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却切粒、装包，其中挤出机的温度从喂料口到机头依次为180℃、210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、225℃。性能如表-2。
表-2 实施例2~5和对比例4性能
从以上实施例2~5可以看出，本发明制备的永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料的抗静电效果显著，抗菌效果优异。从实施例2中可明显看出，复合材料表面电阻率在105Ω数量级，抗细菌率高达99.9%以上，抗霉菌等级为最高等级0级。从本发明的实施例2和对比例4可以看出，混酸对碳纳米管进行一次处理与进行两次处理，其两次处理的效果比一次处理的效果好。从以上实施例3-5可看出，本发明加入适量的永久抗静电剂和适量的抗菌剂，可达到较好的抗静电效果和抗菌效果。
本发明的这种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，具有永久抗静电效果、抗菌率高等特点，可广泛应用于卫食品、日用品、医疗、电子电气、家电、汽车、国防等领域。

Claims (8)

1.一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其由以下组分按质量份制成：
聚酰胺6 100份、
聚丙烯 50~100份、
永久抗静电剂 20~60份、
抗菌剂 0.5~3份、
相容剂 10~30份、
抗氧剂 0.4~1.2份、
润滑剂 0.3~0.6份；
上述永久抗静电剂为质量比9：1~19：1的永久高分子型抗静电剂和永久无机型抗静电剂的混合物；上述抗菌剂为无机抗菌剂；所述永久无机型抗静电剂为经表面处理的碳纳米管；所述永久无机型抗静电剂采用如下方法制备得到：
1）将干燥的碳纳米管置于浓硫酸与浓硝酸的混酸溶液中，加热回流12-24小时，取出水洗至pH=7，干燥；其中，浓硫酸与浓硝酸体积比为2：3，碳纳米管与混酸溶液质量比为1：5；
2）将经步骤a）水洗干燥后的碳纳米管置于浓硫酸与浓硝酸的混酸溶液中，加热回流12-24小时，取出水洗至pH=7，干燥；其中，浓硫酸与浓硝酸体积比为2：1，水洗干燥后的碳纳米管与混酸溶液质量比为1：4；
3）将步骤2）所得碳纳米管与偶联剂-无水乙醇溶液按照质量比1：5混合均匀，所得浆液放入球磨机中球磨1-3小时，将所得碳纳米管真空干燥；所述偶联剂-无水乙醇溶液中，偶联剂与无水乙醇质量比为1：8，并调pH2~5；所述偶联剂为硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂复配。
2.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种以上。
3.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述永久高分子型抗静电剂为聚醚嵌段聚酰胺。
4.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、双壁碳纳米管中的一种。
5.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述无机抗菌剂为银系和/或锌系抗菌剂。
6.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物中的一种以上。
7.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选用四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺三种复配。
8.如权利要求1所述一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙两种复配。
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