專利名稱：：一種抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及抗靜電聚酯領(lǐng)域，具體的說，涉及一種抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料及其制備方法。技術(shù)背景聚對苯二甲酸乙二醇酯是高度結(jié)晶的聚合物，其在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好，作為重要的工程塑料，其廣泛應(yīng)用于電子電器、信息通訊、生活用品各領(lǐng)域。但聚對苯二甲酸乙二醇酯結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)晶度高，具有疏水性，吸濕性很差，比電阻高，摩擦電壓大，易產(chǎn)生靜電。在低濕度的場合中更易積聚靜電荷。靜電積累會造成吸塵、電擊、甚至產(chǎn)生火花后導(dǎo)致爆炸等惡性事故。聚酯大量用作纖維，電子電氣零件、汽車零件，纖維在加工過程中產(chǎn)生的靜電會帶來集束困難等問題，零部件的靜電積累給加工和應(yīng)用帶來許多麻煩。抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯一直都是個重要的研究課題。絕緣體表面易積蓄電荷帶靜電，抗靜電就是將絕緣體表面產(chǎn)生的電荷及時釋放出去，從而避免電荷累積造成靜電問題。添加抗靜電劑是使聚合物材料具有抗靜電性的普遍方法?？轨o電劑是防止或消散靜電荷產(chǎn)生的化學(xué)添加劑。除了以往常用的低分子量抗靜電劑外，現(xiàn)在研究人員已經(jīng)研發(fā)出了各種聚合物基抗靜電劑。按使用方式抗靜電劑又可分為外部抗靜電劑和內(nèi)部抗靜電劑。低分子量抗靜電劑易對材料的性能造成影響且易從材料中析出而起不到抗靜電作用，外部抗靜電劑易摩擦損失而不能獲得永久抗靜電性。美國專利US2007/0072974Al公開了一種疏水的永久抗靜電聚酯。其制備方法為將離子型導(dǎo)電聚合物、離子源或電解液、增塑劑復(fù)合到聚合物基體中從而獲得抗靜電性能。其抗靜電聚酯組成為聚酯樹脂、聚醚型離子導(dǎo)電聚合物、離子源和聚醚型離子導(dǎo)電聚合物的增塑劑。該發(fā)明的抗靜電聚酯主要由添加的聚醚型離子導(dǎo)電聚合物與離子源賦予材料抗靜電性，但同時需要添加增塑劑來改善聚醚型聚合物與離子源和聚酯樹脂基材的相容性，所用原料復(fù)雜，并且制備過程繁瑣。中國專利CN1916102A公開了一種抗靜電聚酯薄膜。該發(fā)明在聚酯薄膜的表面上涂上由導(dǎo)電聚合物樹脂、粘合劑樹脂、架橋劑和含有氟系硅石分散組合物的表面涂層液，而使聚酯膜具有耐水性耐溶劑性和抗靜電性。聚酯膜的抗靜電性來自涂層液中的導(dǎo)電聚合物樹脂，其起到抗靜電劑的作用。通過表面涂膜而得到抗靜電層。薄膜在使用過程中由于抗靜電劑的摩擦損失會導(dǎo)致抗靜電效果減弱或消失。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種抗靜電性能優(yōu)異、與聚苯二甲酸乙二醇酯相容性好的、并可用于共混改性加工的抗靜電材料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種安全環(huán)保、制備方法簡單的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備方法。本發(fā)明的目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)一種抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，按重量份數(shù)計，該材料由89.596.8份聚對苯二甲酸乙二醇酯、310份抗靜電劑和0.2-0.5份抗氧劑組成；所述抗靜電劑由等摩爾的水溶性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉和納米銀溶膠組成，按下述方法制備將等摩爾的水溶性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉與納米銀溶膠在水中回流56小時，然后將反應(yīng)產(chǎn)物烘干，磨碎，得抗靜電劑；所述抗氧劑由四[(B-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1:2組成。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述的烘干是在80°C—100°C減壓至真空度為0.07MPa—0.09MPa條件下烘干。所述的磨碎是利用機(jī)械研磨機(jī)進(jìn)行研磨，磨碎到粒徑為0.1—5^im。所述的抗靜電劑優(yōu)選為5~8份?？轨o電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件(1)抗靜電劑的制備稱取等摩爾的聚苯乙烯磺酸鈉和納米銀溶膠；將其在水中回流56小時；然后將反應(yīng)產(chǎn)物在80。C一100。C減壓至真空度為0.07MPa—0.09MPa條件下烘干，磨碎到粒徑為0.1—5pm;(2)抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯的制備稱取聚對苯二甲酸乙二醇酯96.8~89.5份、步驟(1)制備的抗靜電劑3~10份和抗氧劑0.2~0.5份混合均勻后，在255265T:下擠出造粒；所述抗氧劑由四[卩-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4^二叔丁基苯基)酯按摩爾比1:2組成。所述的磨碎是利用機(jī)械研磨機(jī)進(jìn)行研磨。所述的抗靜電劑優(yōu)選為5~8份。本發(fā)明所述的抗靜電劑為聚合物基抗靜電劑，聚合物基體選用親水性的聚苯乙烯磺酸鈉，納米銀溶膠和聚苯乙烯磺酸鈉發(fā)生配合反應(yīng)而結(jié)合在一起?？轨o電作用主要來自納米銀溶膠的導(dǎo)電性，而聚合物基體聚苯乙烯磺酸鈉自身的親水性也起到一定的抗靜電作用。所述抗靜電劑具有一定的極性，其與極性聚合物聚對苯二甲酸乙二醇酯有較好的相容性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)本發(fā)明通過采用納米銀溶膠與親水性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉結(jié)合作為抗靜電劑，獲得了抗靜電性能優(yōu)異的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯，并且抗靜電劑的制備過程簡單，條件溫和，以水為分散介質(zhì)，安全環(huán)保，所得抗靜電劑親水且有一定的極性，用量較少且能與聚對苯二甲酸乙二醇酯有較好的相容性。具體實(shí)施方式為了更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。實(shí)施例l抗靜電劑的制備稱取以苯乙烯磺酸鈉基團(tuán)為基準(zhǔn)的1摩爾的聚苯乙烯磺酸鈉和1摩爾的納米銀溶膠在500ml水中回流5小時，在80°C減壓至真空度為0.09MPa條件下烘干，利用利用機(jī)械研磨機(jī)進(jìn)行研磨，磨碎至粒徑O.l—5]Lim，即制得抗靜電劑。抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備按重量份數(shù)計，稱取聚對苯二甲酸乙二醇酯1936克，上述制備的抗靜電劑60克，抗氧劑4克，混合均勻后在255'C下擠出造粒。抗氧劑由四[p-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1:2組成。實(shí)施例2抗靜電劑的制備稱取以苯乙烯磺酸鈉基團(tuán)為基準(zhǔn)的1摩爾的聚苯乙烯磺酸鈉和1摩爾的納米銀溶膠在500ml水中回流6小時，在100。C減壓至真空度為0.08MPa條件下烘干，利用機(jī)械磨碎法磨碎至粒徑0.1—5pm，即制得抗靜電劑?？轨o電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備按重量份數(shù)計，稱取聚對苯二甲酸乙二醇酯1863克，上述制備的抗靜電劑130克，抗氧劑(同實(shí)施例1)7克，混合均勻后在260。C下擠出造粒。實(shí)施例3抗靜電劑的制備稱取以苯乙烯磺酸鈉基團(tuán)為基準(zhǔn)的1摩爾的聚苯乙烯磺酸鈉和1摩爾的納米銀溶膠在500ml水中回流5.5小時，在90°C減壓至真空度為0.07MPa條件下烘干，利用機(jī)械磨碎法磨碎至粒徑0.1—5pm，即制得抗靜電劑?？轨o電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備按重量份數(shù)計，稱取聚對苯二甲酸乙二醇酯1790克，上述制備的抗靜電劑200克，抗氧劑(同實(shí)施例1)10克，混合均勻后在265'C下擠出造粒。上述實(shí)施例中，原料聚苯乙烯磺酸鈉為美國Aldrich公司產(chǎn)品；納米銀溶膠為樂凱公司產(chǎn)品；抗氧劑由四[P-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1:2組成，型號為抗氧劑B215，是汽巴精化公司產(chǎn)品。實(shí)施例1~3的抗靜電性能如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>抗靜電性能的測試按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1410-2006《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》進(jìn)行。所獲得抗靜電性能經(jīng)過10次水洗和10次擦拭，不發(fā)生任何變化。一般認(rèn)為，材料的表面電阻率達(dá)到108-10120、體積電阻率10、l()HQ-cm達(dá)到即屬于抗靜電材料。目前市場上的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯一般表面電阻率10、10"Q、體積電阻率10S-10Uacm之間；且一般為表面涂覆型抗靜電材料，或采用小分子抗靜電化合物進(jìn)行共混型抗靜電材料；這樣制得的抗靜電材料其抗靜電性能主要依靠吸濕型靜電耗散機(jī)制，因此其不耐水洗、不耐擦拭，抗靜電性能難以持久。在在本發(fā)明中的抗靜電劑采用極性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉復(fù)配納米銀溶膠導(dǎo)電物質(zhì)制得；利用其制得的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯對抗靜電性能可來自兩個方面，一是聚苯乙烯磺酸鈉本身的吸濕型靜電耗散機(jī)制，二是與聚苯乙烯磺酸鈉復(fù)配的納米銀的本征導(dǎo)電機(jī)制；該抗靜電劑由于含有極性磺酸鈉基團(tuán)，因而與聚對苯二甲酸乙二醇酯具有優(yōu)良的相容性，有利于材料的加工成型及制備綜合力學(xué)性能優(yōu)良的材料；此外抗靜電劑由其大分子的特性，其不易因擦拭或水洗而流失，因而有利于獲得持久的抗靜電效果。權(quán)利要求1、一種抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于按重量份數(shù)計，該材料由89.5～96.8份聚對苯二甲酸乙二醇酯、3～10份抗靜電劑和0.2～0.5份抗氧劑組成；所述抗靜電劑由等摩爾的水溶性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉和納米銀溶膠組成，按下述方法制備將等摩爾的水溶性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉與納米銀溶膠在水中回流5～6小時，然后將反應(yīng)產(chǎn)物烘干，磨碎，得抗靜電劑；所述抗氧劑由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1∶2組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于所述的烘干是在80。C—100。C減壓至真空度為0.07MPa—0.09MPa條件下烘干。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于所述的磨碎是利用機(jī)械研磨機(jī)進(jìn)行研磨，磨碎到粒徑為0.1—5pm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于所述的抗靜電劑為5~8份。5.權(quán)利要求1所述的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件(1)抗靜電劑的制備稱取等摩爾的聚苯乙烯磺酸鈉和納米銀溶膠；將其在水中回流56小時；然后將反應(yīng)產(chǎn)物在80。C一100。C減壓至真空度為0.07MPa—0.09MPa條件下烘干，磨碎到粒徑為0.1—5pm;(2)抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備稱取聚對苯二甲酸乙二醇酯89.5-96.8份、步驟(1)制備的抗靜電劑3~10份和抗氧劑0.2-0.5份混合均勻后，在255265"C下擠出造粒；所述抗氧劑由四[卩-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1:2組成。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備方法，其特征在于所述的磨碎是利用機(jī)械研磨機(jī)進(jìn)行研磨。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制備方法，其特征在于所述的抗靜電劑為5~8份。全文摘要本發(fā)明公開了一種抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯及其制備方法。抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯以重量份數(shù)計包括聚對苯二甲酸乙二醇酯96.8～89.5份，抗靜電劑3～10份，抗氧劑0.2～0.5份?？寡鮿┯伤腫β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1∶2組成。抗靜電劑包括等摩爾的水溶性聚合物聚苯乙烯磺酸鈉和納米銀溶膠，制備方法是將等摩爾的聚苯乙烯磺酸鈉與納米銀溶膠在水中回流5～6小時，納米銀溶膠和聚苯乙烯磺酸鈉發(fā)生配合反應(yīng)而結(jié)合在一起，然后烘干，磨碎。本發(fā)明的抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯具有優(yōu)良的抗靜電性能，且制備工藝簡單，制備方法方便易操作。文檔編號C08L67/03GK101230186SQ20081002566公開日2008年7月30日申請日期2008年1月7日優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日發(fā)明者吳水珠,剛李,李文國,蔣文真,趙建青申請人:廣州市合誠化學(xué)有限公司