一種pa永久型靜電材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于阻燃導(dǎo)靜電材料制備領(lǐng)域，涉及一種PA靜電材料及其制備方法和應(yīng) 用，尤其涉及一種PA永久型靜電材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍復(fù)合材料目前已被廣泛應(yīng)用于汽車飛機、電子電器、石油化工、醫(yī)療、紡織、包 裝、運輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。但是，作為塑料的一員，其具有不容忽視的缺陷，即容易產(chǎn)生靜電而粘 吸灰塵，嚴(yán)重時靜電危害可能會對生活或生產(chǎn)造成重大損失和災(zāi)難。
[0003] 目前，防止聚合物表面產(chǎn)生靜電的積累、主要采用空氣離子風(fēng)法，金屬接地法，靜 電場環(huán)境總和法，表面吸濕等方法、使靜電瞬間耗散到大地。目前應(yīng)用最多的抗靜電方式就 是使用抗靜電劑。現(xiàn)在市場上常用的靜電材料主要是在材料中添加一些低分子量的抗靜電 劑，主要依靠分子析出至材料表面形成親水層而產(chǎn)生靜電效果，但其主要缺點在于靜電時 間短，不耐水洗，短時間內(nèi)即會失去靜電效果。因此開發(fā)永久靜電尼龍復(fù)合材料是本領(lǐng)域亟 需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種PA永久型靜電材料及其制備方 法和應(yīng)用。
[0005] 為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -方面，本發(fā)明提供一種PA靜電材料，所述PA靜電材料由以下重量百分比的組分 制備得到：
[0007] 尼龍 60-80%
[0008] 阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒 18-38%
[0009]增韌劑 2-6%。
[0010] 在本發(fā)明的PA靜電材料的原料中，尼龍的用量為60-80 %，例如61 %、62%、63%、 64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78% 或 79% 〇
[0011] 在本發(fā)明的PA靜電材料的原料中，阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的用量為18-38%，例如 19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、 34%、35%、36% 或 37%。
[0012] 在本發(fā)明的PA靜電材料的原料中，增韌劑的用量為2-6 %，例如2.5 %、3 %、3.5 %、 4%、4.5%、5%、5.5%或5.8%〇
[0013] 優(yōu)選地，所述PA靜電材料由以下重量百分比的組分制備得到：
[0014] 尼龍 66%
[0015] 阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒 30%
[0016] 增韌劑 4%。
[0017] 在本發(fā)明中，所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒由質(zhì)量百分比如下的原料制備得到： 聚苯胺 5 15% 聚噻吩 5-15% 有機硅 2-8%
[0018] 三氧化二銻 4 10% 導(dǎo)體材料 22-53% 載體材料 25-40% 〇
[0019] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，聚苯胺的用量為5-15%，例如 5·5%、6%、6·5%、7%、7·5%、8%、8·5%、9%、9·5%、10%、10·5%、11%、11·5%、12%、 12.5%、13%、13.5%、14%或 14.5%。
[0020] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，聚噻吩的用量為5-15%，例如 5·5%、6%、6·5%、7%、7·5%、8%、8·5%、9%、9·5%、10%、10·5%、11%、11·5%、12%、 12.5%、13%、13.5%、14%或 14.5%。
[0021] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，有機硅的用量為2-8%，例如 2·3%、2·5%、2·8%、3%、3·2%、3·5%、3·8%、4%、4·3%、4·5%、4·8%、5%、5·3%、 5.5%、5.8%、6%、6.5%、6.8%、7%、7.3%、7.5%或7.8%〇
[0022] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，三氧化二銻的用量為4-10%， 例如4·2%、4·5%、4·8%、5%、5·3%、5·5%、5·8%、6%、6·3%、6·5%、6·8%、7%、7·5%、 7.8%、8%、8.5%、8.8%、9%、9.5%或9.8%〇
[0023] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，導(dǎo)體材料的用量為22-63%，例 如 23%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、53%、55%、 58%、60%、61% 或 62%。
[0024] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，載體材料的用量為25-40%，例 如 26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38% 或 39%。
[0025] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒由質(zhì)量百分比如下的原料制備得到： 聚苯胺 10%: 聚噻吩 10%
[0026] 有機硅 6% 三氧化二銻 8% 導(dǎo)體材料 44% 載體材料 30% 〇
[0027]
[0028] 在本發(fā)明中，所述有機硅為硅脂、硅乳液、硅橡膠、硫化硅橡膠或硅樹脂中的任意 一種或至少兩種的組合。
[0029] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)體材料為氯化鈉、磷酸鈉或硅酸鈉中的任意一種或至少兩種的組 合。
[0030] 優(yōu)選地，所述載體材料為聚乙烯、尼龍或聚丙烯中的任意一種或至少兩種的組合。
[0031] 在本發(fā)明中，所述的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備方法包括以下步驟：
[0032] (1)將聚苯胺、聚噻吩、導(dǎo)體材料和聚乙烯加入混料機中進行共混摻雜，得到混合 物料；
[0033] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入三氧化二銻與有機硅，混合，而后利用擠出機 中擠出造粒，得到所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒。
[0034] 在本發(fā)明阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備方法中，步驟（1)所述共混摻雜時的攪拌 速率為 2〇-90r/min，例如23r/min、25r/min、28r/min、30r/min、35r/min、38r/min、40r/min、 43r/min、45r/min、48r/min、50r/min、55r/min、58r/min、60r/min、65r/min、68r/min、70r/ min、73r/min、75r/min、78r/min、80r/min、83r/min、85r/min或88r/min〇
[0035] 優(yōu)選地，步驟（1)所述共混摻雜的混合時間為10_30min，例如llmin、12min、13min、 14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、 26min、27min、28min或29min〇
[0036] 在本發(fā)明所述制備方法中，步驟(2)所述擠出機為雙螺桿擠出機。
[0037]優(yōu)選地，步驟（2)所述擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為180-250°C，例如180°C、185 °C、190°C、195°C、20(rC、205°C、21(rC、215°C、220°C、225°C、230°C、235°C、24(rC、245°C 或 248°C，優(yōu)選200-220°C。
[0038] 優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為190r/min-320r/min，例如193r/min、 195r/min、198r/min、200r/min、210r/min、220r/min、230r/min、240r/min、250r/min、260r/ min、270r/min、280r/min、290r/min、300r/min、310r/min 或 315r/min，優(yōu)選220_300r/min〇
[0039] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備方法包括以下步驟：
[0040] (1)將聚苯胺、聚噻吩、導(dǎo)體材料和聚乙烯加入混料機中進行共混摻雜，攪拌速率 為20-90r/min，共混摻雜10-30min，得到混合物料；
[0041] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入三氧化二銻與有機硅，混合，加入至雙螺桿擠 出機中擠出造粒，所述擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為180-250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為190r/min-320r/min，得到所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒。
[0042] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的PA靜電材料的制備方法，所述方法為： 將尼龍、阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒和增韌劑共混摻雜、擠出得到所述PA靜電材料。
[0043] 在本發(fā)明所述PA靜電材料的制備方法中，所述共混摻雜時的攪拌速率為100-200r/min，例如 110r/min、120r/min、130r/min、140r/min、150r/min、170r/min、180r/min 或 190r/min〇
[0044] 優(yōu)選地，所述共混摻雜的混合時間為15_30min，例如16min、17min、18min、19min、 20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min〇
[0045 ]優(yōu)選地，所述擠出利用雙螺桿擠出機完成。
[0046]優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為260-350°C，例如270°C、280 °C、290°C、300°C、310°C、320°C、330°C 或 340°C。
[0047] 優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為200-300r/min，例如210r/min、220r/ min、230r/min、240r/min、250r/min、260r/min、270r/min、280r/min或290r/min〇
[0048] 作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述PA靜電材料的制備方法為:將尼龍、阻燃 導(dǎo)靜電耗散型母粒和增韌劑共混摻雜，共混摻雜時的攪拌速率為100_200r/min，共混摻雜 的混合時間為15-30min，而后利用雙螺桿擠出機擠出，所述雙螺桿擠出機的螺桿區(qū)域的預(yù) 熱溫度為260-350°C，雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為200-300r/min，得到所述PA靜電材料。
[0049] 作為本發(fā)明進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明所述PA靜電材料的制備方法包括以下 步驟：
[0050] A、將聚苯胺、聚噻吩、導(dǎo)體材料和聚乙烯加入混料機中進行共混摻雜，攪拌速率為 20-90r/min，共混摻雜10-30min，得到混合物料；向混合物料中加入三氧化二銻與有機硅， 混合，加入至雙螺桿擠出機中擠出造粒，所述擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為180-250°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為190r/min-320r/min，得到阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒；
[0051] B、將尼龍、阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒和增韌劑共混摻雜，共混摻雜時的攪拌速率為 100-200r/min，共混摻雜的混合時間為15-30min，而后利用雙螺桿擠出機擠出，所述雙螺桿 擠出機的螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為260-350°C，雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為200-300r/min，得 到所述PA靜電材料。
[0052] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的PA靜電材料在電子電器、電容器或抗 靜電膜材料中的應(yīng)用。
[0053] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0054]本發(fā)明由60-80%的尼龍、18-38%的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒以及2-6%的增韌劑 制備得到PA靜電材料。在本發(fā)明中通過將尼龍、阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒以及增韌劑共混摻 雜、擠出得到所述PA靜電材料，該PA靜電材料經(jīng)改性達到氧指數(shù)高極難燃V0級，體積電阻率 在10 6_8 Ω，表面電阻率在1〇6_9 Ω，靜電衰減時間>200s，永久性抗靜電效果好，阻燃，對溫度 濕度無依賴，廣泛應(yīng)用在微電子、電器、醫(yī)療、紡織、印刷、工礦、軍工裝備、消防、火工、石油 化工、火車汽車飛機、包裝、運輸?shù)阮I(lǐng)域，能有效控制靜電無處不在無孔不入的危害，具有優(yōu) 異的永久靜電防護性能及阻燃效果。
【具體實施方式】
[0055] 下面通過【具體實施方式】來