一種高濃度抗靜電母粒及其制備方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度抗靜電母粒及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 隨著科學(xué)技術(shù)和電子工業(yè)的高速發(fā)展，高分子復(fù)合材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。高分 子材料雖然具有電絕緣性能，但是在使用的過(guò)程中由于碰撞、摩擦、擠壓等原因會(huì)產(chǎn)生靜 電；當(dāng)靜電聚集積累到一定程度，就會(huì)對(duì)各種敏感元件、儀器儀表、化工產(chǎn)品等產(chǎn)生強(qiáng)烈的 干擾，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)火災(zāi)、爆炸等，從而給人身安全、工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)帶來(lái)巨大的危害 和經(jīng)濟(jì)損失。因此，在高分子材料的加工過(guò)程中，需要添加一定量的抗靜電劑以減少或消除 產(chǎn)生的靜電。而目前現(xiàn)有的抗靜電劑多是表面活性劑，可使高分子材料表面親合水分，形成 一個(gè)導(dǎo)電膜，從而產(chǎn)生的靜電能及時(shí)地泄露出去而減少危險(xiǎn)。
[0005] 高分子材料中常用的抗靜電劑都是以粒料、粉料和液體這三種形態(tài)存在，大多都 是以母粒的形式添加到高分子材料中以實(shí)現(xiàn)均勻分散。傳統(tǒng)的抗靜電母粒制備方法是將抗 靜電劑和高分子樹脂在混料機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后造粒而成，這種方 法有很大的局限性：一、抗靜電劑在高分子材料中很難分散均勻，特別是粉料和液體的抗靜 電劑更難分散均勻；二、對(duì)于熔點(diǎn)比高分子材料低或者熱穩(wěn)定性差的抗靜電劑，在雙螺桿擠 出機(jī)的加工的過(guò)程中會(huì)提前分解，使整個(gè)材料達(dá)不到抗靜電的作用；三、抗靜電劑的加入容 易引起螺桿打滑，使擠出過(guò)程不穩(wěn)定，增加加工的難度；四、抗靜電母粒中起抗靜電作用的 成份含量不高，一般約在30%_45%。因此，目前需要制備一種易于分散和加工的高濃度抗靜 電母粒。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種高濃度抗靜電母粒及其制備 方法，尤其是適用粉狀和液體抗靜電劑或低熔點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差的抗靜電劑來(lái)進(jìn)行母粒的制 備。
[0008]為了完成本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案為： 一種高濃度抗靜電母粒，其特征在于：由下述原料按重量份制備而成：多孔性聚合物 載體15-50份，抗靜電劑50-90份； 所述多孔性聚合物載體是由下述原料按重量份制備而成： 聚合物80-95份 礦物填料1-10份 發(fā)泡劑0. 01-5份 助泡劑0. 01-0. 5份 潤(rùn)滑劑〇. 01-0. 3份。
[0009] 進(jìn)一步方案，所述的聚合物為聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚苯乙烯（PS)中的至少 一種。
[0010] 所述的抗靜電劑選自烷基磺酸類抗靜電劑、有機(jī)胺鹽化物類抗靜電劑中的至少一 種。
[0011] 所述的礦物填料為碳酸鈣、鈦白粉、硫酸鋇、滑石粉中的至少一種。
[0012] 所述的發(fā)泡劑為丁烷、二氧化碳、氮?dú)庵械闹辽僖环N。
[0013] 所述的助泡劑為單硬脂酸甘油酯。
[0014] 所述的潤(rùn)滑劑為氧化聚乙烯蠟、硬脂酸酰胺、聚硅氧烷中的至少一種。
[0015] 本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述高濃度抗靜電母粒的制備方法，包括以下步 驟： (1) 制備多孔性聚合物載體： 將聚合物、礦物填料、發(fā)泡劑、助泡劑、潤(rùn)滑劑按比例進(jìn)行充分的混合，然后加入擠出機(jī) 中進(jìn)行熔融共混，經(jīng)擠出、冷卻造粒后得到聚合物的初級(jí)顆粒；然后將聚合物的初級(jí)顆粒進(jìn) 行發(fā)泡，制備得到多孔性聚合物載體； (2) 將步驟（1)制備的多孔性聚合物載體在50-60°C的電熱鼓風(fēng)干燥箱中靜置1-2h ; (3) 將抗靜電劑在50-90°C的恒溫水浴箱中進(jìn)行加熱l-3h ; (4) 將經(jīng)步驟（2)干燥的多孔性聚合物載體和經(jīng)步驟（3)處理的抗靜電劑同時(shí)加入攪 拌釜中，直至抗靜電劑被多孔性聚合物載體完全吸附，制得高濃度抗靜電母粒。
[0016] 進(jìn)一步方案，所述步驟（1)中的擠出機(jī)選自單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、多螺桿 擠出機(jī)或無(wú)螺桿擠出機(jī)；所述擠出機(jī)各段的溫度為：第一段190~200°C、第二段190~ 210°C、第三段190~220°C、第四段190~220°C、機(jī)頭210~230°C;擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為 30~120轉(zhuǎn)/分鐘。
[0017] 本發(fā)明制備的的抗靜電母粒中抗靜電劑的質(zhì)量含量為50%-85. 7%，其抗靜電劑的 濃度較高，用于高分子材料中對(duì)其改性以減少或消除產(chǎn)生的靜電時(shí)的添加量較少，一般僅 需添加占高分子材料質(zhì)量的〇. 1%_2%。
[0018] 本發(fā)明的高濃度抗靜電母粒相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果： 1、本發(fā)明提供的抗靜電母粒中抗靜電劑的濃度高，所以在高分子材料中的添加量少， 僅占高分子材料質(zhì)量的〇. 1%_2%，這樣少量的抗靜電母粒加入后使其能均勻地分散在高分 子材料中，從而不影響高分子材料本身所具有的性能，即使高分子材料可以保持良好的物 理機(jī)械性能。
[0019] 2、本發(fā)明采用自制的多孔聚合物載體由于具有相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，其具有較高的孔隙率；而抗靜電劑的分子直徑較小，且能自由的運(yùn)動(dòng)，故在攪拌的 作用下，多孔聚合物載體可以充分吸附抗靜電劑從而制備出高濃度的母粒。
[0020] 3、本發(fā)明提供的抗靜電母粒的制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，易于操作。
[0021] 4、本發(fā)明多孔性聚合物載體及抗靜電劑分別進(jìn)行加熱活化處理，從而更有利于多 孔性聚合物載體與抗靜電劑之間進(jìn)行吸附，即而可以提高抗靜電劑母粒的濃度，提高制備 母粒的效率。
[0022] 5、本發(fā)明的抗靜電母粒為可自由流動(dòng)的粒狀，易計(jì)量，易混合，與粉狀、液態(tài)的抗 靜電劑相比，更易于分散和加工。
[0023]
【具體實(shí)施方式】
[0024]為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，本發(fā)明的具體實(shí)施 方式僅限于對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明，并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0025] 以下實(shí)施例中，多孔性聚合物載體采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行加工，擠出機(jī)熔融擠出 的加工條件如下：第一溫度區(qū)溫度：190~200°C;第二溫度區(qū)溫度：190~210°C;第三溫度 區(qū)溫度：190~220°C;第四溫度區(qū)溫度：190~220°C;機(jī)頭溫度：210~230°C;螺桿轉(zhuǎn)速為 30~120轉(zhuǎn)/分鐘；螺桿的長(zhǎng)徑比為36:1。
[0026] 實(shí)施例1: 一種高濃度抗靜電母粒的制備方法，包括如下步驟： (1) 將100g聚乙稀、800g聚丙稀、25g碳酸H50g 丁燒、5g單硬脂酸甘油醋、lg氧化聚 乙烯蠟進(jìn)行充分的混合，在擠出機(jī)中熔融共混，擠出、冷卻造粒后得到聚合物的初級(jí)顆粒； 再將聚合物的初級(jí)顆粒進(jìn)行發(fā)泡，制備得到多孔性聚合物載體， (2) 將（1)制備的多孔性聚合物載體在電熱鼓風(fēng)干燥箱中于50°C靜置2h ; (3) 將液體有機(jī)胺鹽化物抗靜電劑在50°C下恒溫水浴箱中加熱3h ; (4) 將經(jīng)步驟（2)干燥的多孔性聚合物載體1