專利名稱：一種抗靜電母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酯薄膜用抗靜電母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
當今世界已進入信息化時代，各種頻率、波長的電磁波充滿整個地球空間，這些電磁波會對未經(jīng)屏蔽的敏感性電子元件、電路板、通信設備等產(chǎn)生不同程度的干擾，造成數(shù)據(jù)失真、通信紊亂。而電磁感應和摩擦產(chǎn)生的靜電對各種敏感元件、儀器儀表、某些化工產(chǎn)品等的干擾強烈；如因包裝薄膜靜電積累產(chǎn)生高壓放電，會將薄膜破壞，因此抗靜電薄膜應用范圍越來越廣泛。聚酯薄膜的主要材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚芳酯等；同時，聚酯薄膜廣泛的應用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等領(lǐng)域；聚酯薄膜具有優(yōu)秀的電絕緣性，其表面電阻可以達到1015Ω左右，摩擦時 極易產(chǎn)生并積累靜電，因此在生產(chǎn)聚酯薄膜時需添加抗靜電劑。添加抗靜電劑的方法一般分為外表面處理法和內(nèi)添加法。其中，外表面處理法一般采用先制備導電型的溶液，之后將導電型的溶液涂布在薄膜外表面的方法；其優(yōu)點是涂布工藝簡單，生產(chǎn)效率高和應用面廣。但是，外表面處理法存在涂層與基材易于剝離、抗靜電性能不穩(wěn)定和抗靜電劑易于受到摩擦而脫落等缺陷，因而影響薄膜的抗靜電效果，使其抗靜電效果不能持久。內(nèi)添加法較為常用，一般是以制備母粒的方式將抗靜電劑引入到薄膜中。這種方法耐老化性能好，受環(huán)境濕度的影響小。一般情況下，為了達到比較理想的抗靜電效果，需要添加1-3%的抗靜電劑，但是，由于普通的抗靜電劑與聚酯材料不相容，易于從聚酯薄膜表面析出，導致聚酯薄膜出現(xiàn)抗靜電效果降低的缺陷。申請?zhí)枮?00810124297. 7 (公開號CN101318393A，
公開日2008 年 12 月 10 日)
的中國專利申請公開了一種“抗靜電厚型聚酯薄膜及其生產(chǎn)方法”，該專利采用聚醚型和離子型抗靜電劑，但是為了克服表層的抗靜電劑向芯層遷移，需在芯層添加足量的抗靜電劑，這直接導致降低薄膜的物理性能，并提高了薄膜的霧度。因此，需要制備一種不易遷移且使聚酯薄膜具有較好抗靜電效果的抗靜電母粒。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有抗靜電劑與聚酯材料不相容，易于從薄膜表面析出，導致薄膜抗靜電效果降低；以及添加量大，影響薄膜物理性能，使其透明度降低，霧度提高的缺陷。本發(fā)明提供一種抗靜電母粒及其制備方法。本發(fā)明提供的抗靜電母粒為高效抗靜電母粒，與薄膜相容性好，不易遷移，在聚酯薄膜中的添加量小，制備方法工藝簡單，易于操作。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案本發(fā)明提供一種抗靜電母粒，所述抗靜電母粒包括下述原材料(所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù))100份聚酯切片，5-70份納米抗靜電劑，O. 1-5份抗氧劑；所述聚酯切片選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯中的一種；所述納米抗靜電劑選自納米石墨、納米ATO粉、碳納米管、碳納米纖維中的一種或至少兩種的組合；所述抗氧劑選自抗氧劑168,抗氧劑1010,抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或至少兩種的組合。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，10-70份納米抗靜電劑，O. 1_5份
抗氧劑。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，5-10份納米抗靜電劑，O. 1-5份
抗氧劑。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-70份納米抗靜電劑，O. 1_5份
抗氧劑。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，30-50份納米抗靜電劑，O. 1_5份
抗氧劑。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-40份納米抗靜電劑，O. 1_5份
抗氧劑。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，35-60份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，35-45份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。進一步的，上述納米抗靜電劑的份數(shù)還可以是5-10份，6-8份，10-20份，20-40份、50-70份或25-55份。一般來說，聚酯薄膜中的抗靜電劑的添加量為O. 2_2%(重量百分數(shù))，優(yōu)選0.5%。如果母粒中抗靜電劑的份數(shù)低于5份，為使薄膜中抗靜電劑的添加量達到標準，使薄膜具有符合要求的抗靜電性，就需要增加抗靜電母粒的添加量，這將導致聚酯薄膜性能的降低；反之，如果母粒中抗靜電劑的份數(shù)高于70份，則難以造粒，且納米抗靜電劑在薄膜中不易分散均勻，從而降低聚酯薄膜的性能。母粒中抗靜電劑的添加量優(yōu)選為5-10份、15-20份、25-30份或35-40份。另外，母粒中抗靜電劑添加量較高時，例如，添加量為35-70份時，可以添加分散劑，例如白油，添加量為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)量，例如2-10份。進一步的，上述納米抗靜電劑為碳納米管和碳納米纖維的組和物，其中碳納米管和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1，碳納米管能夠與碳納米纖維協(xié)調(diào)作用，更好地分散在薄膜中，提高導電性。進一步的，上述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米管的組合物，其中，納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米纖維的組合物，其中，納米石墨和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米管的組合物，其中，納米石墨和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述納米抗靜電劑為納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的組合物，其中，納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1 I。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，5-10份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為碳納米管和碳納米纖維的組和物，其中碳納米管和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。該抗靜電母粒易于在樹脂中分散，抗靜電較果較好。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，15-20份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米管的組和物，其中納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。該抗靜電母粒易于在樹脂中分散，具有添加量少，效率高等優(yōu)點。
進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，30-40份納米抗靜電劑，O. 1-5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米纖維的組和物,其中納米石墨和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。該抗靜電母粒易于在樹脂中分散，具有添加量少，效率高等優(yōu)點。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，30-50份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米管的組和物，其中納米石墨和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。該抗靜電母粒易于在樹脂中分散，具有添加量少，效率高等優(yōu)點。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，40-50份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的組和物，其中納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為I : 1:1。該抗靜電母粒易于在樹脂中分散，具有添加量少，效率聞等優(yōu)點。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-40份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為碳納米管和碳納米纖維的組和物，其中碳納米管和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，20-40份納米抗靜電劑，O. 1-5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米管的組和物，其中納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-40份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米纖維的組和物，其中納米ATO粉和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-40份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米管的組和物，其中納米石墨和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-40份納米抗靜電劑，O. 1_5份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的組和物，其中納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1 I。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，35-40份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為碳納米管和碳納米纖維的組和物，其中碳納米管和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，35-50份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米管的組和物，其中納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，35-60份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米纖維的組和物，其中納米ATO粉和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，40-50份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米管的組和物，其中納米石墨和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。進一步的，上述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，40-60份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。所述納米抗靜電劑為納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的組和物，其中納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1 I。進一步的，上述抗氧劑可以為1-3份，或2-4份，可2-5份，選自抗氧劑168(亞磷酸
三(2，4- 二叔丁基苯基)酯)，抗氧劑1010 (四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，抗氧劑1076 (3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯)、抗氧劑1035 (硫代二乙撐雙[3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯])中至少兩種的組合。進一步的，上述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑1035的組合物，其中，抗氧劑1010和抗氧劑1035的質(zhì)量比為1:1。 進一步的,上述抗氧劑為抗氧劑168,抗氧劑1076和抗氧劑1035的組合物,其中抗氧劑168，抗氧劑1076和抗氧劑1035的質(zhì)量比為1:1:1。進一步的,上述抗氧劑為4-5份；所述抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1076的組合物，其中，抗氧劑168和抗氧劑1076的質(zhì)量比為1:1。本發(fā)明還提供一種上述抗靜電母粒的制備方法，所述制備方法包括如下步驟(I)以質(zhì)量份數(shù)計，將計量的聚酯切片、納米抗靜電劑和抗氧劑加入到雙螺桿擠出機中，制得熔融混合物；(2)將步驟(I)所得的熔融混合物擠出造粒，制得所述抗靜電母粒。進一步的，上述制備方法包括如下步驟(I)以質(zhì)量份數(shù)計，將計量的聚酯切片、納米抗靜電劑和抗氧劑通過失重秤加入到雙螺桿擠出機中進行充分混煉、均化和脫揮后，制得熔融混合物；(2)將步驟(I)所得的熔融混合物通過熔體泵增壓和過濾器過濾后經(jīng)過模頭擠壓得到條形的熔融物；將熔融物拉條，通過水槽冷卻，接著連續(xù)通過除水器和熱風干燥除水，切粒、包裝，得到所述抗靜電母粒。上述的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為200-300°C，主機轉(zhuǎn)速200_800rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為20-100um。所述的水槽水溫在5-25°C，熱風干燥溫度為100-200°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的抗靜電母粒包括納米抗靜電劑，與聚酯薄膜相容性好，抗靜電劑不易遷移，抗靜電效果較好；且在聚酯薄膜中的添加量小，使薄膜可以保持良好的物理性能，透光率較好，霧度較低。本發(fā)明提供的抗靜電母粒的制備方法工藝簡單，易于操作。
具體實施例方式本發(fā)明提供的抗靜電母粒的制備方法包括如下步驟(I)以質(zhì)量份數(shù)計，將計量的聚酯切片、納米抗靜電劑和抗氧劑通過失重秤加入到雙螺桿擠出機中進行充分混煉、均化和脫揮后，制得熔融混合物；(2)將步驟(I)所得的熔融混合物通過熔體泵增壓，和過濾器過濾后，經(jīng)過模頭擠壓得到條形的熔融物；將熔融物拉條通過水槽冷卻，接著連續(xù)通過除水器和熱風干燥除水，切粒、包裝，得到所述抗靜電母粒。
所述的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為200-300°C，主機轉(zhuǎn)速200_800rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為20-100um。所述的水槽水溫為5-25°C，熱風干燥溫度為100-200°C。上述的主機轉(zhuǎn)速優(yōu)選600-800rpm,過濾器濾網(wǎng)孔徑優(yōu)選為40_60um。所述的水槽水溫為15-20°C，熱風干燥溫度為120-160°C。按照上述方法制備抗靜電母粒，所制得的抗靜電母粒加入到聚酯薄膜中，使得聚酯薄膜中的抗靜電劑的添加量為O. 2-2% (重量百分數(shù))。將抗靜電母粒與聚酯薄膜的原材料一起加入到螺桿擠出機中熔融混合，之后通過擠出、雙向拉伸工藝制備成聚酯薄膜。對聚酯薄膜的性能指標進行測試，相關(guān)的測試方法簡述如下制備所得聚酯薄膜的絕緣性能通過測試薄膜表面電阻率來評價，在上海第六電表廠的ZC36高阻計上進行，測試標準是GB/T 12802.2-2004。制備所得聚酯薄膜的光學性能通過光透過率和霧度的測定來評價，薄膜的光透過率越高、霧度越低，則其光學性能越高。 光透過率和霧度在英國Diffusion公司的EEL 57D霧度儀上進行測定，測定標準是GB/T2410-2008。耐候性試驗在上海蘇盈試驗儀器有限公司的GDW恒溫恒濕箱中測試，按GB/T2423. 3-93測試條件，將薄膜放置在85°C，85%濕度條件下1000小時。實施例I將100份PET聚酯切片、30份納米石墨、O. I份抗氧劑168和O. I份抗氧劑1010通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒AI。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度220-280°C，主機轉(zhuǎn)速600rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為50um。實施例2以質(zhì)量份數(shù)計，將100份PET聚酯切片、40份納米ATO粉、O. I份抗氧劑168和O. I份抗氧劑1010通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A2。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度220-280°C，主機轉(zhuǎn)速500rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為20um。實施例3以質(zhì)量份數(shù)計，將100份PET聚酯切片和50份碳納米管、O. 5份抗氧劑1076通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A3。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度220-280°C，主機轉(zhuǎn)速400rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為30um。實施例4以質(zhì)量份數(shù)計，將100份PBT聚酯切片、55份碳納米纖維、I份抗氧劑1035通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A4。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度230-300°C，主機轉(zhuǎn)速250rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為60um。實施例5以質(zhì)量份數(shù)計，將100份PTT聚酯切片、40份碳納米纖維、O. 5份抗氧劑168和O. 5份抗氧劑1010通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A5。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度200-270°C，主機轉(zhuǎn)速400rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為60um。實施例6以質(zhì)量份數(shù)計，將100份PET聚酯切片、70份納米石墨、4份抗氧劑1076通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A6。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度220-280°C，主機轉(zhuǎn)速200rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為80um。實施例7以質(zhì)量份數(shù)計，將100份大有光PET聚酯切片、70份碳納米纖維、2. 5份抗氧劑168和2. 5份抗氧劑1010通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A7。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度220-370°C，主機轉(zhuǎn)速250rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為lOOum。實施例8以質(zhì)量份數(shù)計，將100份大有光PET聚酯切片、40份碳納米纖維、3份抗氧劑1076通過失重秤加入到雙螺桿擠出機，按照上述方法制備抗靜電母粒，得到抗靜電母粒A8。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度220-280°C，主機轉(zhuǎn)速600rpm，過濾器濾網(wǎng)孔徑為50um。表I實施例1-8所制得的抗靜電母粒加入到聚酯薄膜中，聚酯薄膜的性能指標

權(quán)利要求
1.一種抗靜電母粒，其特征在于，所述抗靜電母粒包括下述原材料(所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù))100份聚酯切片，5-70份納米抗靜電劑，O. 1-5份抗氧劑；所述聚酯切片選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二酯中的一種；所述納米抗靜電劑選自納米石墨、納米ATO粉、碳納米管、碳納米纖維中的一種或至少兩種的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，5-10份納米抗靜電劑,O. 1-5份抗氧劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述抗靜電母粒包括100份聚酯切片，25-40份納米抗靜電劑，O. 1-5份抗氧劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述抗靜電母粒包括100份PET聚酯切片，35-60份納米抗靜電劑，1-3份抗氧劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述納米抗靜電劑為碳納米管和碳納米纖維的組和物，其中，碳納米管和碳納米纖維的質(zhì)量比為1:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述納米抗靜電劑為納米ATO粉和碳納米管的組合物，其中，納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述納米抗靜電劑為納米石墨和碳納米纖維的組合物,其中，納米石墨和碳納米纖維的質(zhì)量比為I: I。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的抗靜電母粒，其特征在于，所述納米抗靜電劑為納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的組合物，其中，納米石墨、納米ATO粉和碳納米管的質(zhì)量比為1:1:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的抗靜電母粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟 (O以質(zhì)量份數(shù)計，將計量的聚酯切片、納米抗靜電劑和抗氧劑加入到雙螺桿擠出機中，制得熔融混合物； (2 )將步驟(I)所得的熔融混合物擠出造粒，制得所述抗靜電母粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗靜電母粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟 (O以質(zhì)量份數(shù)計，將計量的聚酯切片、納米抗靜電劑和抗氧劑通過失重秤加入到雙螺桿擠出機中進行充分混煉、均化和脫揮后，制得熔融混合物； (2)將步驟(I)所得的熔融混合物通過熔體泵增壓和過濾器過濾后經(jīng)過模頭擠壓得到條形的熔融物；將熔融物拉條通過水槽冷卻，接著連續(xù)通過除水器和熱風干燥除水，切粒、包裝，得到所述抗靜電母粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酯薄膜用抗靜電母粒及其制備方法。為了解決現(xiàn)有抗靜電劑與聚酯材料不相容，易于從薄膜表面析出，導致薄膜抗靜電效果降低；以及添加量大，影響薄膜物理性能的缺陷，本發(fā)明提供一種抗靜電母粒及其制備方法。本發(fā)明提供的抗靜電母粒包括100份聚酯切片，5-70份納米抗靜電劑，0.1-5份抗氧劑。本發(fā)明提供的抗靜電母粒的制備方法包括熔融混合原材料，進而擠出造粒的步驟。所述抗靜電母粒與薄膜相容性好，不易遷移，在聚酯薄膜中的添加量小，抗靜電效果好。所述抗靜電母粒的制備方法工藝簡單，易于操作。
文檔編號C08J3/22GK102702693SQ20121018566
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:寧波長陽科技有限公司