CN102399393A - 一种永久抗静电pp复合材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种永久抗静电PP复合材料及制备方法，该材料包括以下组分和重量百分含量：抗静电母粒3-8％，PP 80-95％，相容剂1-5％，按重量配比称取原料放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在190-220℃，螺杆转数在35-40Hz。与现有技术相比，本发明具有抗静电效果持久、达到永久抗静电的效果，抗静电效果好，综合力学性能较高、接近纯PP的性能，颜色浅可配成各种颜色，成本低，耐热性好等优点。该永久抗静电PP复合材料的表面电阻率可以达到106-108Ω.m。

Description

一种永久抗静电PP复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种永久抗静电母粒及制备方法。本发明还涉及一种永久抗静电PP复合材料制备方法。
背景技术
PP具有无毒、无味，密度小，价格低廉，同时具有良好的电性能，常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和汽车、电器零部件.但是PP与大多数高分子材料一样都具有良好的电绝缘性，其表面电阻率一般在1013-1015Ω.m，导电性远小于金属材料。当与其他物质接触或摩擦以后易聚集静电荷。静电积累所带来的负作用严重影响了生产、生活、工作，有时甚至会引起火灾和爆炸。在纺织、煤矿开采及电子电器行业的一些特定工作环境中，要求PP制品在具有较高的力学性能的同时还要具有抗静电功能，即表面电阻要到达109-1011Ω.m，甚至要到达107-108Ω.m，而且要求永久抗静电，以满足特定的使用要求。
发明内容
本发明的目的就是为了满足纺织、煤矿开采及电子电器行业的一些特定工作环境对材料的使用要求，提供了一种永久抗静电PP复合材料及制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明所述的一种永久抗静电PP复合材料，该材料包括以下组分和重量百分含量：抗静电母粒3-8％，PP 80-95％，相容剂1-5％。
所述抗静电母粒包括以下组分和重量百分含量：碱金属盐1-15％，抗氧剂0.1-2％，热稳定剂0.1-2％，助抗静电剂0-10％，含聚醚嵌段的高分子材料70-95％。
所述的碱金属盐为M+X-，其中M+为Li+，Na+，K+；X-为Cl-、Br-、I-、CLO4 -，优选LiCLO4。
所述的抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯(s9228)重量比1∶1复配物；
所述的热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按重量比2∶1∶1的复配物；
所述的助抗静电剂为二氧化硅；
所述的含聚醚嵌段的高分子材料为聚氧化乙烯、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体按重量比5∶1的复配物；两种聚合物的分子量优选6-16万之间。
所述的PP的熔融指数为1.0-3.0g/cm3。
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝PP的复配物，重量配比为1∶1。
本发明所述的一种永久抗静电PP复合材料的制备方法，方法如下，按重量百分比取原料，放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在190-220℃，螺杆转数在35-40Hz。
本发明采用的抗静电母粒具有抗静电效果持久，添加量小但抗静电效果好、对PP性能影响小，颜色浅、成本低、耐热性好等优点。该母粒本身的表面电阻率为：102-103Ω.m。抗氧剂和热稳定剂可提高该母粒在加工过程和使用过程的抗老化和耐热降解等性质。助抗静电剂的加入可以提高树脂的表面活性，提高抗静电性。
本发明所得到的永久抗静电PP复合材料具有抗静电效果持久、达到永久抗静电的效果，抗静电效果好，综合力学性能较高、接近纯PP的性能，颜色浅可配成各种颜色，成本低，耐热性好等优点。该永久抗静电PP复合材料的表面电阻率可以达到106-108Ω.m。马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝PP的复配物作为相容剂加入到复合材料中明显改善了抗静电母粒与PP的相容性，提高了材料的综合性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1，所开发的永久抗静电母粒表面电阻率可以达到102-103Ω.m.可以广泛应用于改性PP中；与现有技术相比，具有抗静电效果持久，添加量小但抗静电效果好，对PP性能影响小，颜色浅、成本低、耐热性好等优点。
2，所开发的永久抗静电PP复合材料与现有技术相比，具有抗静电效果持久、达到永久抗静电的效果，抗静电效果好，综合力学性能较高、接近纯PP的性能，颜色浅可配成各种颜色，成本低，耐热性好等优点。该永久抗静电PP复合材料的表面电阻率可以达到106-108Ω.m。该材料广泛应用于纺织、煤矿开采及电子电器行业的一些特定工作环境的部件。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
1、一种抗静电母粒及制备方法的实施例：
实施例1-5
实施例1-5的抗静电母粒原材料配方如下：
Figure BDA0000111571190000031
上述实施例中，所述的碱金属盐为M+X-，其中M+为Li+，Na+，K+；X-为Cl-、Br-、I-、CLO4 -，优选LiCLO4。
上述实施例中，所述的抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯(s9228)1∶1复配物；
上述实施例中，所述的热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按2∶1∶1的复配物；
上述实施例中，所述的助抗静电剂为二氧化硅；
上述实施例中，所述的含聚醚嵌段的高分子材料为聚氧化乙烯、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体按5∶1的复配物；两种聚合物的分子量优选6-16万之间。
将上述组分按比例放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在150-200℃，螺杆转数在25-35Hz。
根据对比例1-5制得的样品，进行表面电阻率测试对比。
测试性能对比如下表所示：
  项目  实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5
  表面电阻率  106  103  102  104  102
按照上述配方及工艺所开发的永久抗静电母粒表面电阻率可以达到106-108Ω.m.可以广泛应用于改性PP中；与现有技术相比，具有抗静电效果持久，添加量小但抗静电效果好、对PP性能影响小，颜色浅、成本低、耐热性好等优点。
实施例5表面电阻率最低、性价比最高。
应用实施例5配方、工艺体系所生产的抗静电母粒用于下面的抗静电PP复合材料中。
2、一种永久抗静电PP复合材料及制备方法的实施例：
实施例1-5
实施例1-5的永久抗静电PP复合材料原材料配方如下：
Figure BDA0000111571190000041
上述实施例中，所述的PP的熔融指数为1.0-3.0g/cm3。
上述实施例中，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝PP的复配物，配比为1∶1。
将上述组分按比例放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在190-220℃，螺杆转数在35-40Hz。
根据实施例1-5制得的样品，进行性能测试对比，采用ASTM标准。
测试性能对比如下表所示：
 项目  实施例1  实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
 表面电阻率  1010  107   106   108   106
 拉伸强度/MPa  25  23   21   19   24
 缺口冲击强度/kJ·m-2  25  30   35   20   39
按照上述配方及工艺所开发的永久抗静电PP复合材料与现有技术相比，具有抗静电效果持久、达到永久抗静电的效果，抗静电效果好，综合力学性能较高、接近纯PP的性能，颜色浅可配成各种颜色，成本低，耐热性好等优点。该永久抗静电PP复合材料的表面电阻率可以达到106-108Ω.m.该材料广泛应用于纺织、煤矿开采及电子电器行业的一些特定工作环境的部件
实施例6
按重量配比称取原料：上面所述抗静电母粒1％，PP 98％，相容剂1％，按重量配比称取原料放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在190-220℃，螺杆转数在40Hz。所制得材料的表面电阻率为1013Ω.m。
实施例7
按重量配比称取原料：上面所述抗静电母粒7％，PP 88％，相容剂5％，按重量配比称取原料放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在190-220℃，螺杆转数在40Hz。所制得材料的表面电阻率为106Ω.m。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，该材料包括以下组分和重量百分含量：抗静电母粒3-8％，PP 80-95％，相容剂1-5％。
2.根据权利要求1所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述抗静电母粒包括以下组分和重量百分含量：碱金属盐1-15％，抗氧剂0.1-2％，热稳定剂0.1-2％，助抗静电剂0-10％，含聚醚嵌段的高分子材料70-95％。
3.根据权利要求2所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的碱金属盐为M+X-，其中M+为Li+，Na+，K+；X-为Cl-、Br-、I-、CLO4 -。
4.根据权利要求2所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯1∶1复配物。
5.根据权利要求2所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按2∶1∶1的复配物。
6.根据权利要求2所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的助抗静电剂为二氧化硅。
7.根据权利要求2所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的含聚醚嵌段的高分子材料为聚氧化乙烯、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体按重量比5∶1的复配物。
8.根据权利要求1-7所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的PP的熔融指数为1.0-3.0g/cm3。
9.根据权利要求1-7所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝PP的复配物。
10.一种权利要求1-9任一项所述的一种永久抗静PP复合材料，其特征在于：按重量百分比取原料，放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在190-220℃，螺杆转数在35-40Hz。
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