本發明屬于聚合物復合材料領域，具體說的是一種碳納米管改性聚丙烯復合材料及其制備方法。
背景技術：
聚丙烯作為通用型熱塑性塑料，由丙烯單體聚合而成，因其具有密度小、易加工、無毒，有良好的機械性能、耐疲勞屈服性和耐應力龜裂性，并且可以回收再次利用，因而在汽車工業、電器工業、日用品及包裝工業等方面具有廣泛的應用。但是聚丙烯收縮率大、表面易劃傷、易老化，并且其分子鏈含有甲基，增大了整個分子鏈剛性，降低其沖擊性能，從而限制了聚丙烯材料在特殊領域的用途，因此為擴大聚丙烯材料的使用領域范圍，需要對聚丙烯進行改性處理。
聚丙烯復合材料在有些使用領域不僅要求具有一定力學強度，還需要具有導電性能，目前現有技術中已經對增強和導電聚丙烯復合材料的研究已經做了大量工作，如中國專利申請號為201010558492.8，名稱為一種增強抗靜電材料及其制備方法；中國專利申請號為201110424974.9，名稱為一種無鹵阻燃抗靜電增強改性聚丙烯材料及其制備方法；中國專利申請號201510024356.3，名稱為一種埃洛石納米管增強的導電聚丙烯材料及其制備方法。但是，想要產品具備良好的抗靜電效果，必須添加較大量的導電炭黑，達到了滲閾值，使得材料的生產成本增加。而且大量的導電填料的添加會導致材料的強度和韌性都大幅度降低，使材料的使用性能下降，降低材料使用壽命。所以市場急需一種具有良好的抗靜電效果同時具備良好的強度和韌性的聚丙烯復合材料。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有技術中聚丙烯復合材料抗靜電效果和力學強度不能同時良好兼具的問題，提供一種通過碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料的復配協同，進而提出一種具有抗靜電效果和滿足力學使用的碳納米管改性聚丙烯復合材料及其制備方法。
本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：
一種碳納米管改性聚丙烯復合材料，由聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑制成，按重量比，聚丙烯基體55-65份、碳納米管母粒20-25份、短切碳纖維5-8份、改性蒙脫土10-15份、填料15-18份、改性鈦酸鉀晶須8-12份、相容劑5-10份和抗氧化劑1-2份；所述的碳納米管母粒由重量比為10-15:1的聚丙烯基體和多壁碳納米管混熔而成，多壁碳納米管經過十二烷基苯磺酸鈉、正硅酸乙酯和KH550改性處理，所述的改性蒙脫土由市售蒙脫土與KH550、月桂醇硫酸鈉、氯化鈉按照重量比100:3:2:5-8混合而成，所述的填料由重量比3:2的銅粉和炭黑組成，所述的改性鈦酸鉀晶須由重量比3:100的鈦酸酯偶聯劑和市售鈦酸鉀晶須混合而成。
所述的改性蒙脫土改性過程中，還加入相對蒙脫土重量3-5％的氯化鉀。
所述的填料中還加入3-5份銀粉。
所述的碳纖維長度為2-3mm，對表面進行電鍍處理：首先將短切碳纖維在丙酮中70℃恒溫水浴條件下浸泡24h，然后室溫條件下在濃度為65％的濃硝酸中浸泡40min，用去離子水洗去表面殘液，然后在450-500℃烘箱中空氣氧化處理1h；然后取濃度30g/L的硫酸鎳，濃度30g/L的次亞磷酸鈉，濃度30g/L的氯化銨，濃度30g/L的檸檬酸鈉，濃度30g/L的硫酸鎂配制成電鍍液，調節鍍液PH為8.0，鍍液溫度20-40℃，電鍍時間10-20min；最后用去離子水沖洗將電鍍好的鍍鎳短切碳纖維表面的殘液沖洗干凈，并干燥。
上述增強抗靜電型聚丙烯復合材料的制備方法，首先按照上述比例稱取原料并對原料進行改性處理，然后制備碳納米管母粒，最后，將碳納米管母粒與聚丙烯基體與其他原料按比例進行熔融混合制得產品，其特征在于：所述對原料進行處理是對市售蒙脫土進行改性處理：1)、用相對于蒙脫土重量的20-30％的去離子水溶解蒙脫土，然后用-20至-10℃的冷源將其快速冷凍，接著用60-85℃的熱源將其解凍，冷凍、解凍交替反復進行三次；2)、將氯化鈉溶解在去離子水中，氯化鈉與去離子水的比為1g:10-15ml，再將上述冷源、熱源交替處理過的蒙脫土加入氯化鈉溶液中，超聲30-40min，然后抽濾、烘干；3)、將KH550和月桂醇硫酸鈉加到無水乙醇中50-70℃條件下攪拌，KH550和月桂醇硫酸鈉總重量與無水乙醇體積的比為1g：15-20ml，攪拌均勻后，加入2)中的蒙脫土，60-70℃條件下攪拌2-2.5h，最后烘干，得到改性蒙脫土。
所述碳納米管母粒制備，首先對多壁碳納米管進行改性，其步驟為：(1)稱取的多壁碳納米管放入燒杯中，然后加入100ml體積比為2:1的濃硫酸和濃硝酸混合酸浸泡24h，浸泡結束后用去離子水洗滌過濾，再連續洗滌至中性，烘干備用；(2)稱取十二烷基苯磺酸鈉溶于無水乙醇，配制成0.5％溶液，超聲30min，然后加入步驟(2)中多壁碳納米管混合，超聲1h，過濾、洗滌，然后再加入體積比為2:1:5的正硅酸乙酯、去離子水和無水乙醇配制的混合液，超聲處理1h，然后攪拌12h，過濾、洗滌，然后再加入KH550與無水乙醇按照1g：300ml配制的改性液，80℃下磁力攪拌5-6h，最后離心分離去除上層清液，干燥，得到改性多壁碳納米管；(3)將接枝改性過的多壁碳納米管與聚丙烯基體按上述比例加入造粒機中造粒，造粒機機筒溫度：一區160-170℃、二區170-175℃、三區175-180℃、四區180-185℃，模具溫度為190℃。
按上述比例，首先將聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑，加入混料機中，混合0.5h，然后將混合均勻的混合料加入雙螺桿擠出機，螺桿轉速為40～50r/min，擠出機機筒內溫度設置為：一區155-160℃、二區165-170℃、三區175-180℃、四區180-185℃，混合料經擠出機擠出，制得阻燃增強型聚丙烯復合材料。
所述的混料過程中，在混料機中還加入1-3份羥基硅油。
本發明中，所述的聚丙烯基體為等規聚丙烯或間規聚丙烯，其熔值為1-10g/min；所述的多壁碳納米管純度大于95％，內徑：3-5nm，外徑：8-15nm，長度：10-30μm；所述的碳纖維直徑為6-7μm，長度為2-3mm；所述銅粉粒度為500目，銀粉粒度為600目；所述的炭黑為乙炔炭黑，粒徑為30-50nm，電阻率小于3.0；所述的鈦酸鉀晶須為六鈦酸鉀晶須；所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(POE)；所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，所述的抗氧化劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按重量比1:3混合而成。
本發明中，多壁碳納米管經過改性后，表面活性提高，在聚丙烯基體中分散性提高，并且與聚丙烯能夠更好地相容，同時碳納米管的加入也起到異相成核，提高聚丙烯結晶強度，有效減小聚丙烯球晶尺寸，但晶型沒有改變；分散在聚丙烯基體中的多壁碳納米管與改性鈦酸鉀晶須在聚丙烯基體中相互穿插橋連成三維網絡結構，形成順暢的導電網路，使復合材料導電性能良好，進一步填充的炭黑、銅粉和銀粉使三維網絡連接更加密集，導電網路更加順暢，使復合材料的導電性和抗靜電效果進一步提高；于此同時在加工工程中在剪切力的作用下，多壁碳納米管、晶須以及填料之間也相互作用，提高彼此在聚丙烯基體中的分散范圍，橋連成復雜的三維網狀結構，在形成密集導電網路的同時，也有效提高復合材料的強度和耐沖擊韌性。
此外，對多壁碳納米管進行改性處理，其在復合材料中分散性有所提高，為進一步提高多壁碳納米管在復合材料中的分散性，首先將改性過的多壁碳納米管與聚丙烯基體混合制成多壁碳納米管母粒，然后將母粒再與聚丙烯復合材料混合，通過兩次機械混合，使多壁碳納米管在復合材料中分散性最大程度提高。
再者，在聚丙烯基體中添加改性蒙脫土，對蒙脫土改性過程中，通過冷、熱源的交替作用，打開蒙脫土片層間距，同時使用超聲處理進一步打開片層間距并在其片層間填充氯化鈉溶液，然后對蒙脫土表面改性處理，一方面提高了蒙脫土與聚丙烯基體的相容性，同時由于在其片層間填充有離子化合物，分布在基體表面的改性蒙脫土能夠吸收一定空氣中的水分，在蒙脫土片層間也能夠形成導電通路，進一步提高復合材料表面導電率，提高抗靜電效果。
碳纖維鍍鎳處理后，碳纖維表面的內層雖然均勻、連續，但是與碳纖維表面相比，鎳層表面粗糙，這有利于提高碳纖維與聚丙烯基體直接的界面結合，提高復合材料的力學強度，同時與多壁碳納米管、填料以及晶須橋接的導電網路更加完善，導電性能和抗靜電效果更加良好。
本發明中在混料機中混料的過程中還可加入少量羥基硅油，一方面能提高填料和晶須與聚丙烯基體和多壁碳納米管母粒的粘附力，防止粉末粒子加工過程中在擠出機料斗中沉積，這樣有利于粉末粒子在聚丙烯基體中的分散，另一方面少許的羥基硅油在物料混熔中有利于增強填料、晶須與聚丙烯基體的相容性，提高它們與聚丙烯基體界面間的結合力。
此外本發明中還可以加入5-8份載銀空心玻璃微球，微球粒徑為20-30μm，一方面載銀空心玻璃微球分布在聚丙烯基體中的多壁碳納米管和改性鈦酸鉀晶須橋接的三維網絡中，能夠連通更多的導電網路，提高復合材料的導電性能和抗靜電效果，另一方面，由于玻璃微球呈圓珠，在加工過程中能夠起到“滾珠效應”，提高復合材料的流動性能，改善填料和晶須對復合材料流動性能夠的影響，有利于加工工藝優化。
有益效果：
1)、多壁碳納米管經過改性后，表面活性提高，在聚丙烯基體中分散性提高，并且與聚丙烯基體能夠更好地相容，同時與改性鈦酸鉀晶須在聚丙烯基體中相互穿插橋連成三維網絡結構，形成順暢的導電網路，使復合材料導電性能良好，進一步填充的炭黑、銅粉和銀粉使三維網絡連接更加密集，導電網路更加順暢，使復合材料的導電性和抗靜電效果進一步提高；于此同時在加工工程中在剪切力的作用下，多壁碳納米管、晶須以及填料之間也相互作用，提高彼此在聚丙烯基體中的分散范圍，橋連成復雜的三維網狀結構，在形成密集導電網路的同時，也有效提高復合材料的強度和耐沖擊韌性；
2)、對蒙脫土進行改性，通過冷、熱源的交替作用，打開蒙脫土片層間距，同時使用超聲處理進一步打開片層間距并在其片層間填充氯化鈉溶液，然后對蒙脫土表面用偶聯劑處理，對蒙脫土的改性，一方面提高了蒙脫土與聚丙烯基體的相容性，同時由于在其片層間填充有離子化合物，分布在基體表面的改性蒙脫土能夠吸收一定空氣中的水分，在蒙脫土片層間也能夠形成導電通路，提高復合材料表面導電率，提高抗靜電效果；
3)、料的過程中還可加入少量羥基硅油，一方面能提高填料和晶須與聚丙烯基體和多壁碳納米管母粒的粘附力，防止粉末粒子加工過程中在擠出機料斗中沉積，這樣有利于粉末粒子在聚丙烯基體中的分散，另一方面少許的羥基硅油在物料混熔中有利于增強填料、晶須與聚丙烯基體的相容性，提高它們與聚丙烯基體界面間的結合力。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步的闡述，以下各實施例中所用的原料均為本領域常規的原料或者是從市面上能夠購買得到。
實施例1
一種增強抗靜電型聚丙烯復合材料，由聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑制成，按重量比，聚丙烯基體55份、碳納米管母粒20份、短切碳纖維5份、改性蒙脫土10份、填料15份、改性鈦酸鉀晶須占8份、相容劑5份和抗氧化劑1份；所述的碳納米管母粒由重量比為10:1的聚丙烯基體和多壁碳納米管混熔而成，多壁碳納米管經過十二烷基苯磺酸鈉、正硅酸乙酯和KH550改性處理，所述的改性蒙脫土由市售蒙脫土與KH550、月桂醇硫酸鈉、氯化鈉按照重量比100:3:2:5混合而成，所述的填料由重量比3:2的銅粉和炭黑組成，所述的改性鈦酸鉀晶須由重量比3:100的鈦酸酯偶聯劑和市售鈦酸鉀晶須混合而成。
上述增強抗靜電型聚丙烯復合材料的制備方法，首先按照上述比例稱取原料并對原料進行改性處理，然后制備碳納米管母粒，最后，將碳納米管母粒與聚丙烯基體與其他原料按比例進行熔融混合制得產品，其特征在于：所述對原料進行處理是對市售蒙脫土進行改性處理：1)、用相對于蒙脫土重量的20％的去離子水溶解蒙脫土，然后用-20至-10℃的冷源將其快速冷凍，接著用60℃的熱源將其解凍，冷凍、解凍交替反復進行三次；2)、將氯化鈉溶解在去離子水中，氯化鈉與去離子水的比為1g:10ml，再將上述冷源、熱源交替處理過的蒙脫土加入氯化鈉溶液中，超聲30min，然后抽濾、烘干；3)、將KH550和月桂醇硫酸鈉加到無水乙醇中50℃條件下攪拌，KH550和月桂醇硫酸鈉總重量與無水乙醇體積的比為1g：15ml，攪拌均勻后，加入2)中的蒙脫土，60℃條件下攪拌2h，最后烘干，得到改性蒙脫土。
所述碳納米管母粒制備，首先對多壁碳納米管進行改性，其步驟為：(1)稱取的多壁碳納米管放入燒杯中，然后加入100ml體積比為2:1的濃硫酸和濃硝酸混合酸浸泡24h，浸泡結束后用去離子水洗滌過濾，再連續洗滌至中性，烘干備用；(2)稱取十二烷基苯磺酸鈉溶于無水乙醇，配制成0.5％溶液，超聲30min，然后加入步驟(2)中多壁碳納米管混合，超聲1h，過濾、洗滌，然后再加入體積比為2:1:5的正硅酸乙酯、去離子水和無水乙醇配制的混合液，超聲處理1h，然后攪拌12h，過濾、洗滌，然后再加入KH550與無水乙醇按照1g：300ml配制的改性液，80℃下磁力攪拌5h，最后離心分離去除上層清液，干燥，得到改性多壁碳納米管；(3)將接枝改性過的多壁碳納米管與聚丙烯基體按上述比例加入造粒機中造粒，造粒機機筒溫度：一區160℃、二區170℃、三區175℃、四區180℃，模具溫度為190℃。
然后，按上述比例，首先將聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑，加入混料機中，混合0.5h，然后將混合均勻的混合料加入雙螺桿擠出機，螺桿轉速為40r/min，擠出機機筒內溫度設置為：一區155℃、二區165℃、三區175℃、四區180℃，混合料經擠出機擠出，制得阻燃增強型聚丙烯復合材料。
以上為本實施例的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：
如，所述的改性蒙脫土改性過程中，還加入相對蒙脫土重量3％的氯化鉀；
如，所述的填料中還加入3份銀粉；
再如，所述的碳纖維長度為2mm，對表面進行電鍍處理：首先將短切碳纖維在丙酮中70℃恒溫水浴條件下浸泡24h，然后室溫條件下在濃度為65％的濃硝酸中浸泡40min，用去離子水洗去表面殘液，然后在450℃烘箱中空氣氧化處理1h；然后取濃度30g/L的硫酸鎳，濃度30g/L的次亞磷酸鈉，濃度30g/L的氯化銨，濃度30g/L的檸檬酸鈉，濃度30g/L的硫酸鎂配制成電鍍液，調節鍍液PH為8.0，鍍液溫度20℃，電鍍時間10min；最后用去離子水沖洗將電鍍好的鍍鎳短切碳纖維表面的殘液沖洗干凈，并干燥；
最后，所述的混料過程中，在混料機中還加入1份羥基硅油。
實施例2
一種增強抗靜電型聚丙烯復合材料，由聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑制成，按重量比，聚丙烯基體60份、碳納米管母粒22份、短切碳纖維7份、改性蒙脫土12份、填料16份、改性鈦酸鉀晶須10份、相容劑7份和抗氧化劑1份；所述的碳納米管母粒由重量比為13:1的聚丙烯基體和多壁碳納米管混熔而成，多壁碳納米管經過十二烷基苯磺酸鈉、正硅酸乙酯和KH550改性處理，所述的改性蒙脫土由市售蒙脫土與KH550、月桂醇硫酸鈉、氯化鈉按照重量比100:3:2:7混合而成，所述的填料由重量比3:2的銅粉和炭黑組成，所述的改性鈦酸鉀晶須由重量比3:100的鈦酸酯偶聯劑和市售鈦酸鉀晶須混合而成。
上述增強抗靜電型聚丙烯復合材料的制備方法，首先按照上述比例稱取原料并對原料進行改性處理，然后制備碳納米管母粒，最后，將碳納米管母粒與聚丙烯基體與其他原料按比例進行熔融混合制得產品，其特征在于：所述對原料進行處理是對市售蒙脫土進行改性處理：1)、用相對于蒙脫土重量的25％的去離子水溶解蒙脫土，然后用-20至-10℃的冷源將其快速冷凍，接著用70℃的熱源將其解凍，冷凍、解凍交替反復進行三次；2)、將氯化鈉溶解在去離子水中，氯化鈉與去離子水的比為1g:13ml，再將上述冷源、熱源交替處理過的蒙脫土加入氯化鈉溶液中，超聲35min，然后抽濾、烘干；3)、將KH550和月桂醇硫酸鈉加到無水乙醇中60℃條件下攪拌，KH550和月桂醇硫酸鈉總重量與無水乙醇體積的比為1g：17ml，攪拌均勻后，加入2)中的蒙脫土，60℃條件下攪拌2.5h，最后烘干，得到改性蒙脫土。
所述碳納米管母粒制備，首先對多壁碳納米管進行改性，其步驟為：(1)稱取的多壁碳納米管放入燒杯中，然后加入100ml體積比為2:1的濃硫酸和濃硝酸混合酸浸泡24h，浸泡結束后用去離子水洗滌過濾，再連續洗滌至中性，烘干備用；(2)稱取十二烷基苯磺酸鈉溶于無水乙醇，配制成0.5％溶液，超聲30min，然后加入步驟(2)中多壁碳納米管混合，超聲1h，過濾、洗滌，然后再加入體積比為2:1:5的正硅酸乙酯、去離子水和無水乙醇配制的混合液，超聲處理1h，然后攪拌12h，過濾、洗滌，然后再加入KH550與無水乙醇按照1g：300ml配制的改性液，80℃下磁力攪拌5.5h，最后離心分離去除上層清液，干燥，得到改性多壁碳納米管；(3)將接枝改性過的多壁碳納米管與聚丙烯基體按上述比例加入造粒機中造粒，造粒機機筒溫度：一區165℃、二區172℃、三區177℃、四區183℃，模具溫度為190℃。
然后，按上述比例，首先將聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑，加入混料機中，混合0.5h，然后將混合均勻的混合料加入雙螺桿擠出機，螺桿轉速為45r/min，擠出機機筒內溫度設置為：一區157℃、二區167℃、三區177℃、四區183℃，混合料經擠出機擠出，制得阻燃增強型聚丙烯復合材料。
以上為本實施例的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：
如，所述的改性蒙脫土改性過程中，還加入相對蒙脫土重量4％的氯化鉀；
如，所述的填料中還加入4份銀粉；
再如，所述的碳纖維長度為3mm，對表面進行電鍍處理：首先將短切碳纖維在丙酮中70℃恒溫水浴條件下浸泡24h，然后室溫條件下在濃度為65％的濃硝酸中浸泡40min，用去離子水洗去表面殘液，然后在500℃烘箱中空氣氧化處理1h；然后取濃度30g/L的硫酸鎳，濃度30g/L的次亞磷酸鈉，濃度30g/L的氯化銨，濃度30g/L的檸檬酸鈉，濃度30g/L的硫酸鎂配制成電鍍液，調節鍍液PH為8.0，鍍液溫度30℃，電鍍時間15min；最后用去離子水沖洗將電鍍好的鍍鎳短切碳纖維表面的殘液沖洗干凈，并干燥；
最后，所述的混料過程中，在混料機中還加入2份羥基硅油。
實施例3
一種增強抗靜電型聚丙烯復合材料，由聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑制成，按重量比，聚丙烯基體65份、碳納米管母粒25份、短切碳纖維8份、改性蒙脫土15份、填料18份、改性鈦酸鉀晶須12份、相容劑10份和抗氧化劑2份；所述的碳納米管母粒由重量比為15:1的聚丙烯基體和多壁碳納米管混熔而成，多壁碳納米管經過十二烷基苯磺酸鈉、正硅酸乙酯和KH550改性處理，所述的改性蒙脫土由市售蒙脫土與KH550、月桂醇硫酸鈉、氯化鈉按照重量比100:3:2:8混合而成，所述的填料由重量比3:2的銅粉和炭黑組成，所述的改性鈦酸鉀晶須由重量比3:100的鈦酸酯偶聯劑和市售鈦酸鉀晶須混合而成。
上述增強抗靜電型聚丙烯復合材料的制備方法，首先按照上述比例稱取原料并對原料進行改性處理，然后制備碳納米管母粒，最后，將碳納米管母粒與聚丙烯基體與其他原料按比例進行熔融混合制得產品，其特征在于：所述對原料進行處理是對市售蒙脫土進行改性處理：1)、用相對于蒙脫土重量的30％的去離子水溶解蒙脫土，然后用-20至-10℃的冷源將其快速冷凍，接著用85℃的熱源將其解凍，冷凍、解凍交替反復進行三次；2)、將氯化鈉溶解在去離子水中，氯化鈉與去離子水的比為1g:15ml，再將上述冷源、熱源交替處理過的蒙脫土加入氯化鈉溶液中，超聲40min，然后抽濾、烘干；3)、將KH550和月桂醇硫酸鈉加到無水乙醇中50-70℃條件下攪拌，KH550和月桂醇硫酸鈉總重量與無水乙醇體積的比為1g：20ml，攪拌均勻后，加入2)中的蒙脫土，70℃條件下攪拌2.5h，最后烘干，得到改性蒙脫土。
所述碳納米管母粒制備，首先對多壁碳納米管進行改性，其步驟為：(1)稱取的多壁碳納米管放入燒杯中，然后加入100ml體積比為2:1的濃硫酸和濃硝酸混合酸浸泡24h，浸泡結束后用去離子水洗滌過濾，再連續洗滌至中性，烘干備用；(2)稱取十二烷基苯磺酸鈉溶于無水乙醇，配制成0.5％溶液，超聲30min，然后加入步驟(2)中多壁碳納米管混合，超聲1h，過濾、洗滌，然后再加入體積比為2:1:5的正硅酸乙酯、去離子水和無水乙醇配制的混合液，超聲處理1h，然后攪拌12h，過濾、洗滌，然后再加入KH550與無水乙醇按照1g：300ml配制的改性液，80℃下磁力攪拌6h，最后離心分離去除上層清液，干燥，得到改性多壁碳納米管；(3)將接枝改性過的多壁碳納米管與聚丙烯基體按上述比例加入造粒機中造粒，造粒機機筒溫度：一區170℃、二區175℃、三區180℃、四區185℃，模具溫度為190℃。
然后，按上述比例，首先將聚丙烯基體、碳納米管母粒、碳纖維、改性蒙脫土、填料、改性鈦酸鉀晶須、相容劑和抗氧化劑，加入混料機中，混合0.5h，然后將混合均勻的混合料加入雙螺桿擠出機，螺桿轉速為50r/min，擠出機機筒內溫度設置為：一區160℃、二區170℃、三區180℃、四區185℃，混合料經擠出機擠出，制得阻燃增強型聚丙烯復合材料。
以上為本實施例的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：
如，所述的改性蒙脫土改性過程中，還加入相對蒙脫土重量5％的氯化鉀；
如，所述的填料中還加入5份銀粉；
再如，所述的碳纖維長度為3mm，對表面進行電鍍處理：首先將短切碳纖維在丙酮中70℃恒溫水浴條件下浸泡24h，然后室溫條件下在濃度為65％的濃硝酸中浸泡40min，用去離子水洗去表面殘液，然后在500℃烘箱中空氣氧化處理1h；然后取濃度30g/L的硫酸鎳，濃度30g/L的次亞磷酸鈉，濃度30g/L的氯化銨，濃度30g/L的檸檬酸鈉，濃度30g/L的硫酸鎂配制成電鍍液，調節鍍液PH為8.0，鍍液溫度40℃，電鍍時間20min；最后用去離子水沖洗將電鍍好的鍍鎳短切碳纖維表面的殘液沖洗干凈，并干燥；
最后，所述的混料過程中，在混料機中還加入3份羥基硅油。
對比試驗
按照本發明實施例1-3的方法分別制備三個尺寸規格完全相同的增強抗靜電型聚丙烯復合材料試樣，并編記為樣品1、樣品2、樣品3，然后采用本發明的方法另外制備與樣品1、樣品2、樣品3尺寸規格完全相同的增強抗靜電型聚丙烯復合材料試樣，記為樣品4，樣品4與樣品2的區別為碳纖維沒有經過改性處理；按照本發明的方法制備樣品5，且樣品5中使用原料及其填料的重量比與樣品2完全相同，二者的區別在于：多壁碳納米管沒有與聚丙烯基體混熔制成多壁碳納米管母粒，而是直接和其他物料混合均勻后擠出制得最終產品；按照本發明的方法制備樣品6，與樣品2的區別為樣品6中添加有載銀空心玻璃微球。
分別對以上樣品在相同條件下進行力學強度和導電性能測定，實驗數據如下：