專利名稱：一種含有單硬脂酸甘油酯的抗靜電劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種永久型塑料抗靜電劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
任何物體都帶有本身的靜電荷，這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷，靜電荷的聚集使到生活或者工業(yè)生產(chǎn)受到影響甚至危害，將聚集的有害電荷導(dǎo)引/消除使其不對生產(chǎn)/生活造成不便或危害的化學(xué)品稱為抗靜電劑。抗靜電劑英文名稱是Antistatic agent,簡稱ASA。由于聚合物的體積電阻率一 般高達1010 1020 Ω 易積蓄靜電而發(fā)生危險，而抗靜電劑多系表面活性劑，可使塑料表面親合水分，離子型表面活性劑還有導(dǎo)電作用，因而可以使靜電及時泄漏?？轨o電劑一般都具有表面活性劑的特征，結(jié)構(gòu)上極性基團和非極性基團兼而有之。常用的極性基團(即親水基)有羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的陰離子，胺鹽、季銨鹽的陽離子，以及-0H、-0-等基團，常用的非極性基團(即親油基或疏水基)有烷基、烷芳基等，從而形成了纖維工業(yè)常用的五種基本類型的抗靜電劑，即胺的衍生物，季銨鹽，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物?？轨o電劑當涂層用時，疏水基團吸附于材料表面，最外層形成一層抗靜電劑的分子層。外用抗靜電劑一般以水、醇或其它有機溶劑作為溶劑或分散劑，進行涂覆疏水基團附著于材料表面，向外排列的親水基團吸收環(huán)境中的微量水分。因為水是高介電常數(shù)的液體而形成導(dǎo)電層，并且材料中所含的微量電解質(zhì)也一定程度地降低表面電阻。該類抗靜電劑受環(huán)境濕度影響較大,抗靜電壽命較短,耐勞性差。當采用共聚方法形成雙組分塑料時，外部的抗靜電劑分子層受到破壞，內(nèi)部的抗靜電劑便可以滲透到材料表面；材料表面有一個平滑的抗靜電劑分子層，表面摩擦系數(shù)的降低使靜電產(chǎn)生幾率減少。內(nèi)用抗靜電劑在聚合物中分布是不均勻的，當添加到一定數(shù)量時，復(fù)合材料的表面會形成一層親水基團向外排列的膜，同時內(nèi)部的抗靜電劑能向表面滲透以補充膜層的缺損；因此抗靜電劑與聚合物的相容程度便形成了矛盾的兩方面，相容性好會使向外表滲透速度放慢，難以及時補充表層抗靜電劑損失，反之又會使材料過早地喪失抗靜電性能?？傊?，該類抗靜電劑有幾個主要缺點一是存在遷移性，這導(dǎo)致該種抗靜電材料具有一定的壽命，而且導(dǎo)致材料表面質(zhì)量；二是材料抗靜電能力仍然要依賴于環(huán)境濕度；此外，較高的加工溫度對熱不穩(wěn)定的小分子抗靜電劑也是一大挑戰(zhàn)。另一類抗靜電劑是高分子型的抗靜電劑。高分子型抗靜電劑是一類親水或?qū)щ妴卧木酆衔?，其特點是抗靜電效果持久、基本不受環(huán)境的影響、無誘導(dǎo)期，不受擦拭和洗滌等條件的影響。導(dǎo)電型高分子抗靜電劑在基體樹脂中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，樹脂中聚集的電荷通過形成的導(dǎo)電通路得以釋放。該類型的抗靜電劑需要解決的最大問題是與材料基質(zhì)的相容性，否則會影響材料的品質(zhì)。如CNlOl 157781A中公開了一種抗靜電聚苯乙烯組合物及其制備方法和片材，其提供的抗靜電劑從一定程度上解決的了材料的抗靜電問題，但在其之別方法中使用了強氧化劑高氯酸鈉，導(dǎo)致產(chǎn)品在120°C以上的加工過程中容易引起顏色變化，不適合用于加工溫度過高的材料。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明發(fā)明人通過試驗發(fā)現(xiàn)用分子蒸餾單硬脂酸甘油酯作為抗靜電劑可以解決以上問題。將作為導(dǎo)電單元的分子蒸餾單硬脂酸甘油酯加入到基體樹脂中形成合金，可永久地保持抗靜電效果。并且能夠與基質(zhì)材料很好的相容，能夠保證基質(zhì)材料的品質(zhì)。
本發(fā)明的目的之一是提供一種抗靜電劑，用于塑料的用途，尤其是用于熱塑性塑料的用途。該抗靜電劑為一種單硬脂酸甘油酯，具體的，是一種硬化的棕櫚油甘油酯。該抗靜電劑適用于熱塑性塑料，如硝酸纖維、醋酸纖維、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。本品采用O. 01-3wt%加入到塑料制品中，優(yōu)選O. 05-1. 5wt%。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制備上述抗靜電劑的方法。該方法包括以下步驟1、酯化將甘油加熱至140-150°c，緩慢加入NaOH，控溫140_150°C，至NaOH完全溶解，然后緩慢加入140-150°C的極度硬化的棕櫚油，升溫至210-220°C，保溫25分鐘，控制溫度不超過 220°C下，緩慢加入磷酸，攪拌20分鐘后出料，反應(yīng)過程保持真空度不低于O. 065Pa。
2、蒸餾將步驟I中出的料轉(zhuǎn)入蒸餾器，進行蒸餾。餾分按如下參數(shù)進行收集
權(quán)利要求
1.一種含有單硬脂酸甘油酯的抗靜電劑組合物，其特征在于，由分子蒸餾單硬脂酸甘油酯和同等質(zhì)量的樹脂噴粉組成。
2.一種含有單硬脂酸甘油酯的抗靜電劑組合物的制備方法，其特征在于，它包括下述步驟(1)酯化將甘油加熱至140-150°C，緩慢加入NaOH，控溫140_150°C，至NaOH完全溶解，然后緩慢加入140-150°C的極度硬化的棕櫚油，升溫至210-220°C，保溫25分鐘，控制溫度不超過 220°C下，緩慢加入磷酸，攪拌20分鐘后出料，反應(yīng)過程保持真空度不低于O. 065Pa ；(2)蒸餾:將步驟I中出的料轉(zhuǎn)入蒸餾器，進行蒸餾，餾分按如下參數(shù)進行收集蒸餾器溫度rc)真空度(Pa)一級200-240sS 300二級200-240sS 40三級不加熱sS 30四級200-240sS 10(3)噴粉:將相應(yīng)的樹脂噴粉，加入到步驟2中所得產(chǎn)品中，混合均勻，自然冷卻即得抗靜電劑； 所述的相應(yīng)的樹脂噴粉是指與抗靜電劑將應(yīng)用于的塑料基質(zhì)相同的樹脂噴粉。
3.如權(quán)利要求2所述的一種含有單硬脂酸甘油酯的抗靜電劑組合物的制備方法，其特征在于，甘油和硬化棕櫚油的質(zhì)量比為3-5:14-16。
4.如權(quán)利要求2所述的一種含有單硬脂酸甘油酯的抗靜電劑組合物的制備方法，其特征在于，NaOH的用量為甘油質(zhì)量的O. 1-0. 3%。
5.如權(quán)利要求2所述的一種含有單硬脂酸甘油酯的抗靜電劑組合物的制備方法，其特征在于，磷酸的用量為甘油質(zhì)量的O. 4-0. 6%。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種永久型塑料抗靜電劑及其制備方法。該抗靜電劑為含有分子蒸餾單硬脂酸甘油酯的復(fù)合型高分子抗靜電劑，其中，分子蒸餾單硬脂酸甘油酯與樹脂噴粉的質(zhì)量比為1:1。該類抗靜電劑，純度高，成本低，與相應(yīng)樹脂的相容性好，可做到永久抗靜電的作用。適用于熱塑性塑料，尤其是透明的環(huán)保型熱塑性塑料。
文檔編號C08L23/06GK102993458SQ20121048611
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者申俊, 徐懷義, 嚴春 申請人:廣州嘉德樂生化科技有限公司