一種抗靜電abs復(fù)合材料及其制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗靜電ABS復(fù)合材料及制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)材料屬于絕緣材料，在一些特定的使用環(huán)境下，易 積蓄靜電而發(fā)生危險。為了減少或消除聚集電荷對ABS材料使用過程中造成的危害，常常 在ABS材料中添加抗靜電劑，及時地將聚集的有害電荷疏導(dǎo)或消除?？轨o電劑通過在ABS材 料表面形成有序排列，或者在聚合物基體中形成傳導(dǎo)電荷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，來達(dá)到降低ABS材 料的電阻率。
[0005] 陳爾凡等采用雙螺桿擠出機(jī)，將甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代乙烷季銨鹽-苯乙 烯共聚物和ABS樹脂，通過擠出造粒的方法制備了抗靜電ABS合金材料，研究了不同共聚 物添加量對ABS材料抗靜電性能的影響，且共聚物結(jié)構(gòu)中的季銨鹽鏈節(jié)有傳導(dǎo)電荷的作用 (陳爾凡，趙常禮，程遠(yuǎn)杰，等.ABS持久性抗靜電合金[J].高分子材料科學(xué)與工程，2003， 19 (3) :137-140)。張貴堅等采用雙螺桿擠出機(jī)，選用烷基磺酸鹽類的抗靜電劑，其他助劑 和ABS樹脂，通過擠出造粒的方法制備了具有抗靜電性能的ABS材料，研究結(jié)果表明：①隨 著抗靜電劑用量的增加，所得ABS材料的表面電阻有所下降；②環(huán)境中的空氣濕度對ABS材 料的表面電阻率和抗靜電效果有較大的影響；③當(dāng)抗靜電劑分子與ABS樹脂基體相容性較 差時，過多的使用抗靜電劑會破壞ABS樹脂基體的連續(xù)結(jié)構(gòu)，所得材料的力學(xué)性能會出現(xiàn) 明顯下降(張貴堅，王立偉，任春祥，等.阻燃、抗靜電、高抗沖ABS體系的研究[J].彈性 體，2011，25 (1) :28-32)。
[0006] 上述制備抗靜電ABS復(fù)合材料的方法，主要是通過雙螺桿擠出機(jī)等機(jī)器，通過雙 螺桿的剪切和均化等作用來實現(xiàn)抗靜電劑在ABS基體中的分散。目前，ABS較為常用的商 品化的抗靜電劑品種有抗靜電劑93P，抗靜電劑AV400和抗靜電劑190等。其使用方法主要 是通過雙螺桿擠出造粒法，來實現(xiàn)抗靜電劑在ABS基體中的分散，但雙螺桿擠出造粒法屬 于物理共混方法，因此抗靜電劑在ABS基體中的分散效果，在一定程度上受到了限制，從而 無法充分發(fā)揮抗靜電劑的效果。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)中抗靜電ABS復(fù)合材料研究的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種 具有良好抗靜電效果的新型抗靜電ABS復(fù)合材料；本發(fā)明的另一個目的是提供了一種新型 抗靜電ABS復(fù)合材料的制備方法。在合成ABS樹脂過程中加入新型具有抗靜電作用的單體 羥丁基乙烯基醚，抗靜電劑在合成的ABS復(fù)合材料中分散均勻性得到大大的提高，因此所 得的ABS復(fù)合材料具有更佳的抗靜電效果。
[0009] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)： 一種新型抗靜電ABS復(fù)合材料，主要由下列成份按重量份制備而成： 丙烯腈 150~250份； 丁二烯 200~400份； a-甲基苯乙烯 400~600份； 羥丁基乙烯基醚 10~30份； 乙酸乙烯酯 10~30份； 引發(fā)劑 15~30份。
[0010] 所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰和偶氮二甲酸二異丙酯中的至少一 種。
[0011] -種制備上述的新型抗靜電ABS復(fù)合材料的自制方法，包括以下步驟： (1) 將150~250份的丙烯腈、400~600份的a -甲基苯乙烯、10~30份的羥丁基乙 烯基醚和5~15份的引發(fā)劑、1000~2000份的去離子水、250~350份的乳化劑加入到反 應(yīng)器1中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，將體系的溫度升至70~90°C，反應(yīng)2~4h， 得到膠乳1 ; (2) 將200~400份的丁二烯、10~30份的乙酸乙烯酯和5~10份的引發(fā)劑、1000~ 1500份的去離子水、150~250份的乳化劑加入到反應(yīng)器2中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)?狀態(tài)下，將體系的溫度升至70~90°C，反應(yīng)2~4h，得到膠乳2。
[0012] (3)將膠乳1和膠乳2混合后，加入到反應(yīng)器3中，添加5~10份的引發(fā)劑，在連 續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，升溫進(jìn)行共聚反應(yīng)得復(fù)合溶液，最后在攪拌條件下，復(fù)合溶 液經(jīng)純化流程得到抗靜電ABS復(fù)合材料。
[0013] 所述步驟（1)和步驟（2)中的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉和 十六烷基三甲基氯化銨中的至少一種。
[0014] 所述步驟（3)的共聚反應(yīng)溫度為70~90°C，聚合反應(yīng)時間8~14h。
[0015] 所述步驟（3)中的純化流程是在復(fù)合溶液中加入3~5倍復(fù)合溶液體積的無水乙 醇或者甲醇溶液，經(jīng)沉淀、離心分離后棄去上清液，再將下層的物料加入無水乙醇或者甲醇 溶液中，重復(fù)上述操作3~5次，將最后一次得到的下層物料置于真空干燥箱中干燥，得到 新型抗靜電ABS復(fù)合材料。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果： 1、本發(fā)明制備了新型抗靜電ABS復(fù)合材料，在合成ABS樹脂過程中加入新型具有抗靜 電作用的單體，抗靜電劑均勻分布于ABS復(fù)合基體中。
[0017] 2、本發(fā)明采用自制方法制備新型抗靜電ABS復(fù)合材料，該方法的特點是在ABS樹 脂合成的原位狀態(tài)下，將新型具有抗靜電作用的單體加入，使得抗靜電劑在ABS復(fù)合材料 分布均勻，從而充分發(fā)揮了抗靜電劑的抗靜電效果，使得所得ABS復(fù)合材料具有更佳的抗 靜電效果。
[0018] _
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020] 以下實施例所用的丙烯腈、丁二烯、a -甲基苯乙烯、羥丁基乙烯基醚、乙酸乙烯 酯、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、偶氮二甲酸二異丙酯、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺 酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨均為阿拉丁試劑有限公司； 所用的抗靜電劑93P為科寧化工有限公司；所用的抗靜電劑AV400為上虞市佳華高分 子材料有限公司；所用的抗靜電劑190為汽巴化工有限公司； 所用注塑機(jī)生產(chǎn)廠家為浙江海天機(jī)械有限公司； 以下實施例所用試劑僅為舉例說明，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明其他實 施例仍可選擇權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有可選試劑。
[0021] 實施例1 (1) 將150份的丙烯腈、400份的a -甲基苯乙烯、10份的羥丁基乙烯基醚和10份的引 發(fā)劑偶氮二異丁腈、1〇〇〇份的去離子水、250份的乳化劑壬基酚聚氧乙烯醚加入到反應(yīng)器1 中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，將體系的溫度升至70°C，反應(yīng)4h，得到膠乳1 ; (2) 將400份的丁二烯、30份的乙酸乙烯酯和10份的引發(fā)劑過氧化苯甲酰、1000份的 去離子水、150份的乳化劑壬基酚聚氧乙烯醚加入到反應(yīng)器2中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮 氣狀態(tài)下，將體系的溫度升至70°C，反應(yīng)4h，得到膠乳2。
[0022] (3)將膠乳1和膠乳2混合后，加入到反應(yīng)器3中，添加10份的引發(fā)劑偶氮二甲 酸二異丙酯，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，升溫到70°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為 14h，得復(fù)合溶液，最后在攪拌條件下，復(fù)合溶液中加入體積為復(fù)合溶液體積的3倍的無水 乙醇溶液，經(jīng)沉淀、離心分離后棄去上清液，再將下層的物料再次加入無水乙醇溶液中，重 復(fù)上述操作5次，將最后一次得到的下層物料置于真空干燥箱中干燥，得到新型抗靜電ABS 復(fù)合材料。
[0023] 實施例2 (1) 將200份的丙烯腈、500份的a -甲基苯乙烯、20份的羥丁基乙烯基醚和5份的引 發(fā)劑偶氮二異丁腈、1500份的去離子水、300份的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉加入到反應(yīng)器1 中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，將體系的溫度升至80°C，反應(yīng)3h，得到膠乳1 ; (2) 將200份的丁二烯、20份的乙酸乙烯酯和5份的引發(fā)劑偶氮二異丁腈、1500份的去 離子水、250份的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉加入到反應(yīng)器2中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)?狀態(tài)下，將體系的溫度升至80°C，反應(yīng)3h，得到膠乳2。
[0024] (3)將膠乳1和膠乳2混合后，加入到反應(yīng)器3中，添加5份的引發(fā)劑偶氮二異丁 腈，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，升溫到80°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為llh，得復(fù) 合溶液，最后在攪拌條件下，復(fù)合溶液中加入體積為復(fù)合溶液體積的4倍的無水乙醇溶液， 經(jīng)沉淀、離心分離后棄去上清液，再將下層的物料再次加入無水乙醇溶液中，重復(fù)上述操作 4次，將最后一次得到的下層物料置于真空干燥箱中干燥，得到新型抗靜電ABS復(fù)合材料。
[0025] 實施例3 (1)將250份的丙烯腈、400份的a -甲基苯乙烯、30份的羥丁基乙烯基醚和5份的引 發(fā)劑偶氮二異丁腈、2000份的去離子水、350份的乳化劑十六烷基三甲基氯化銨加入到反 應(yīng)器1中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入氮?dú)鉅顟B(tài)下，將體系的溫度升至90°C，反應(yīng)2h，得到膠乳 1; (2)將300份的丁二烯、10份的乙酸乙烯酯和5份的引發(fā)劑過氧化苯甲酰、1200份的去 離子水、200份的乳化劑十六烷基三甲基氯化銨加入到反應(yīng)器2中，在連續(xù)攪拌和持續(xù)通入 氮?dú)鉅顟B(tài)下，將體系的溫度升至90°C，反應(yīng)2h，得到膠乳2。
[0026] (3)將膠乳1和膠乳2混合后，加入到反應(yīng)器3中，添加10份的引發(fā)劑過氧