CN102516680B - 一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料及其生产方法，所述塑料含有如下成份：聚酰胺与聚醚嵌段聚合物、接枝相容剂、无机盐、增粘树脂、抗氧化剂、聚苯乙烯树脂、分散润滑剂。本发明提供了一种具有永久性的抗静电功能、在低湿度环境下仍然具有极佳的抗静电性、环保、可回收重复利用、颜色为天然本白色的环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料。
Description
技术领域
本发明涉及高分子塑料材料技术领域，具体涉及一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料及其生产方法。
背景技术
塑料制品在我们的生活中广泛应用，已经成为我们生活中不可缺少的重要部分。但是，现在几乎所有的塑料都是绝缘体，容易产生静电，在有些情况下可以产生数千甚至数万伏的静电压。正是由于塑料的这种物理特性给人们在使用塑料产品的过程中带来了许多问题隐患、损失甚至是灾难，比如静电产生的电磁场就像吸尘器一样使塑料制品极易吸附灰尘，影响正常生产，导致产品外观缺陷；再如，在石油化工、采矿等众多行业中，静电火花会带来爆炸，如果不及时处理和控制，带有静电的塑料就像一个隐形炸弹，随时可能引爆，因此现今很多领域中都会需要使用有效的防静电塑料。
现在使用的迁移型化学抗静电添加剂或导电填料的抗静电塑料，为传统的抗静电塑料，但是添加迁移型化学抗静电添加剂的塑料具有使用寿命短、在低湿度环境中起不了作用、以及它迁移的特性会污染产品与周围环境的缺点；另一种添加导电填料或导电金属纤维的塑料同样会污染产品或环境，并且此类产品的颜色暗淡，很难调配到多样的色彩，另外此类产品由于放电过快的特性，在某些场合使用可能会导致爆炸。所以，研发一种能够广泛应用到各领域中的抗静电塑料，并且克服上述各种缺陷的新型材料，已经成为一个急需解决的问题。
发明内容
本发明主要目的是针对现有技术的上述缺陷，提供了一种具有永久性的抗静电功能、在低湿度环境下仍然具有极佳的抗静电性、环保、可回收重复利用、颜色为天然本白色的环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料。
本发明还有一个发明目的是提供一种生产上述环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的方法。
技术方案
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料，其特征在于含有如下成份：聚酰胺与聚醚嵌段聚合物、接枝相容剂、无机盐、增粘树脂、抗氧化剂、聚苯乙烯树脂、分散润滑剂。
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物5%~40%； 接枝相容剂1%~10%；
无机盐0.1%~1%； 增粘树脂0.1%~1%；
抗氧化剂0.3%~1%； 聚苯乙烯树脂45%~80%；
分散润滑剂0.5%~2%。
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料各组分的重量百分比含量还可以为：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物20%~40%； 接枝相容剂4%~6%；
无机盐0.5%~2%； 增粘树脂0.5%~1%；
抗氧化剂0.5%~2%； 聚苯乙烯树脂50%~80%；
分散润滑剂0.3%~1%。
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料各组分的重量百分比含量还可以为：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物17%； 接枝相容剂2%；
无机盐1%； 增粘树脂0.5%；
抗氧化剂0.5%； 聚苯乙烯树脂78.5%；
分散润滑剂0.5%。
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料，其特征在于：
所述接枝相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、无规乙烯－丙烯酸酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、无规乙烯－丙烯酸酯－马来酸酐三元共聚、氢化苯乙烯弹性体-马来酸酐接枝共聚物中的任意一种或任意几种的组合；
所述无机盐为钠高氯酸盐、钾高氯酸盐、镁高氯酸盐、氨盐基高氯酸盐中的任意一种或任意几种的组合；
所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、石油树脂中的任意一种或任意几种的组合；
所述抗氧化剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、胺类抗氧剂中的任意一种或任意几种的组合；
所述聚苯乙烯树脂为通用聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯中的任意一种或两种的组合；
所述分散润滑剂为蒙旦蜡、聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸脂、硬脂酸盐中的任意一种或任意几种的组合。
本发明的另一个技术方案为
生产一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的方法，包括如下步骤：
①将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物置于除湿干燥机，干燥温度为80~100℃，干燥3~5小时后待用；将无机盐置于除湿干燥机，干燥温度为75~90℃，干燥3~5小时待用；
②将上述各组分按比例称量好待用；
③将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物和无机盐置于低速混合机内混合2~5分钟后放出待用；
④将接枝相容剂、增粘树脂、聚苯乙烯树脂、抗氧化剂、分散润滑剂置于低速混合机内混合2~5分钟后放出待用；
⑤将混合好的两种半成品加入到双螺杆挤出机，进行共混挤出造粒；
⑥料条过水冷却、吹干、切粒、过筛、烘干。
上述生产一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的方法在步骤①中聚酰胺与聚醚嵌段聚合物的干燥温度为90℃，干燥时间为4小时；无机盐的干燥温度为80℃，干燥时间为4小时；步骤③中的混合时间为3分钟；步骤④中的混合时间为3分钟。
经实验验证，本发明具有如下有益效果：一、具有永久性的抗静电性能，该种塑料的抗静电性能可以马上见效，具有稳定不变的表面电阻，而且经过洗涤和擦拭之后还保持抗静电功能，表面电阻为108 欧姆；二、该种塑料对环境湿度无要求，在超低湿度（如相对湿度为15%）环境下仍然具有极佳的抗静电性能；三、环保，该种塑料为环境友好材料，符合欧盟Rohs和Rech的要求，而且产品可回收重复利用；四、该种塑料的颜色为天然的本白色，可以应用于各种特殊颜色要求的产品。
本发明中所述的聚酰胺与聚醚嵌段聚合物，是聚酰胺与聚醚类以区段式结合而产生的一种弹性体，此聚合物以聚酰胺6和聚酰胺11为基体两种形态出现，此聚合物是法国ARKEMA公司独有的技术。
接枝相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（S–MA）、无规乙烯－丙烯酸酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（AX8900）、无规乙烯－丙烯酸酯－马来酸酐三元共聚（LOTADER）、氢化苯乙烯弹性体-马来酸酐接枝共聚物中的任意一种或任意几种的组合，该接枝相容剂组合物中各个物质的百分含量可以随意组合以达到总含量即可。
无机盐为钠高氯酸盐、钾高氯酸盐、镁高氯酸盐、氨盐基高氯酸盐中的任意一种或任意几种的组合。该组合物中各个物质的百分含量也是采用随意配比的方式。在配方中少量地添加无机盐可提高整个材料的吸收空气中湿气的效率，但该物质为强氧化剂，所以添加的量要把握好。
增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、石油树脂中的任意一种或任意几种的组合。该组合物中各个物质的百分含量也是采用随意配比的方式。增粘树脂在体系里可以起到均衡整个体系粘度的作用，还可以解决材料熔接痕问题。
抗氧化剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、胺类抗氧剂中的任意一种或任意几种的组合，该组合物中各个物质的百分含量也是采用随意配比的方式。例如：抗氧剂1010（化学名称四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯）、抗氧剂168（化学名称三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯）、抗氧剂1076（化学名称β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯）、抗氧剂B225（是一种酚类抗氧剂与其它辅助抗氧剂，经特种工艺调配而成的复合型聚丙烯、聚乙烯专用高效抗氧剂）等等。
聚苯乙烯树脂为基体树脂，是通用聚苯乙烯（GPPS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）中的任意一种或两种的组合。该组合物中各个物质的百分含量也是采用随意配比的方式。
分散润滑剂为蒙旦蜡（Montan Wax）、聚乙烯蜡（PE蜡）、季戊四醇硬脂酸脂(PETS)、硬脂酸盐中的任意一种或任意几种的组合。该组合物中各个物质的百分含量也是采用随意配比的方式。
本发明一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的生产方法中所使用的机器为双螺杆挤出机，生产方法第五步中将将接枝相容剂、增粘树脂、聚苯乙烯树脂、抗氧化剂、分散润滑剂的混合物置于主喂料斗喂入，将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物和无机盐的混合物置于侧喂料斗喂入。所述双螺杆挤出机为同相积木式双螺杆挤出机，螺杆长径比为44：1，带计量式侧喂料装置，侧喂料从挤出机的第五区加入，螺杆组合采用中高强度组合。另外该双螺杆挤出机的设置参数为：各区段的温度为：一区185℃，二区190℃，三区195℃，四区200℃，五区205℃，六区210℃，七区210℃，八区205℃，九区205℃，十区205℃，十一区205℃，机头200℃；主机转速设定为30HZ，主喂料机转速设定为20HZ，侧喂料机转速设定为5HZ。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物为15%； 苯乙烯-马来酸酐共聚物为2%；
高氯酸钠为1%； 水白松香树脂为0.5%；
抗氧剂1010为0.2%； 抗氧剂168为0.4%；
分散润滑剂为蒙旦蜡0.5%； 高抗冲聚苯乙烯为64.4% ；
通用聚苯乙烯为16%。
本实施例中环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的制备方法为：第一步：聚酰胺与聚醚嵌段聚合物置于除湿干燥机（90℃）干燥4小时后待用；将高氯酸钠置于除湿干燥机（80℃）干燥4小时待用。第二步：将上述各组分按比例称量好待用。第三步：将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物和高氯酸钠置于低速混合机内混合3分钟后放出待用。第四步：将苯乙烯-马来酸酐共聚物、水白松香树脂、抗氧剂1010、抗氧剂168、蒙旦蜡、高抗冲聚苯乙烯、通用聚苯乙烯置于低速混合机内混合3分钟后放出待用。第五步：将混合好的两种半成品加入到双螺杆挤出机，进行共混挤出造粒，将苯乙烯-马来酸酐共聚物、水白松香树脂、抗氧剂1010、抗氧剂168、蒙旦蜡、高抗冲聚苯乙烯、通用聚苯乙烯的混合物置于主喂料斗喂入，将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物和高氯酸钠的混合物置于侧喂料斗喂入。所述的双螺杆挤出机为同相积木式双螺杆挤出机，螺杆长径比为44：1，带计量式侧喂料装置，侧喂料从挤出机的第五区加入，螺杆组合采用中高强度组合。设定双螺杆挤出机各区段的温度为：一区185℃，二区190℃，三区195℃，四区200℃，五区205℃，六区210℃，七区210℃，八区205℃，九区205℃，十区205℃，十一区205℃，机头200℃；主机转速设定为30HZ，主喂料机转速设定为20HZ，侧喂料机转速设定为5HZ；第六步：料条过水冷却、吹干、切粒、过筛、烘干、真空包装。
实施例2
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物为18%；
无规乙烯－丙烯酸酯－马来酸酐三元共聚为4%；
高氯酸钠为1.2%； 石油树脂C5为1%；
抗氧剂B225为0.5%； 季戊四醇硬脂酸脂为1%；
高抗冲聚苯乙烯为59.44%； 通用聚苯乙烯为14.86%；
制备方法与实施1相同。
实施例3
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物为15%；
氢化苯乙烯弹性体-马来酸酐接枝共聚物为2%；
高氯酸钠为1%； 水白松香树脂为0.8%；
抗氧剂1076为0.1%； 抗氧剂168为0.2%；
硬脂酸盐为1%； 高抗冲聚苯乙烯为63.92%；
通用聚苯乙烯为15.98%；
制备方法与实施1相同。
实施例4
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物为17%；苯乙烯-马来酸酐共聚物为1.5%；
高氯酸钠为1%； 萜烯树脂为1%；
抗氧剂1010为0.2%； 抗氧剂168为0.2%；
蒙旦蜡为0.5%； 高抗冲聚苯乙烯为62.88%；
通用聚苯乙烯为15.72%；
制备方法与实施1相同。
实施例5
一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物为15%；苯乙烯-马来酸酐共聚物为2%；
高氯酸钠为1%； 水白松香树脂为1%；
抗氧剂1010为0.2%； 抗氧剂168为0.2%；
蒙旦蜡为1%； 高抗冲聚苯乙烯为63.68%；
通用聚苯乙烯为15.92%；
制备方法与实施1相同。
本发明一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的各个性能参数见表1
Claims (4)
1.一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料，其特征在于按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物5%~40%； 接枝相容剂1%~10%；
无机盐0.1%~1%； 增粘树脂0.1%~1%；
抗氧化剂0.3%~1%； 聚苯乙烯树脂45%~80%；
分散润滑剂0.5%~2%；
其中，所述接枝相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、无规乙烯－丙烯酸酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、无规乙烯－丙烯酸酯－马来酸酐三元共聚物、氢化苯乙烯弹性体-马来酸酐接枝共聚物中的任意一种或任意几种的组合；
所述无机盐为钠高氯酸盐、钾高氯酸盐、镁高氯酸盐、氨盐基高氯酸盐中的任意一种或任意几种的组合；
所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、石油树脂中的任意一种或任意几种的组合；
所述抗氧化剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、胺类抗氧剂中的任意一种或任意几种的组合；
所述聚苯乙烯树脂为通用聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯中的任意一种或两种的组合；
所述分散润滑剂为蒙旦蜡、聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸盐中的任意一种或任意几种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料，其特征在于所述塑料按重量百分比含有如下成份：
聚酰胺与聚醚嵌段聚合物17%； 接枝相容剂2%；
无机盐1%； 增粘树脂0.5%；
抗氧化剂0.5%； 聚苯乙烯树脂78.5%；
分散润滑剂0.5%。
3.生产权利要求1~2中任一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的方法，包括如下步骤：
①将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物置于除湿干燥机，干燥温度为80~100℃，干燥3~5小时后待用；将无机盐置于除湿干燥机，干燥温度为75~90℃，干燥3~5小时待用；
②将上述各组分按比例称量好待用；
③将聚酰胺与聚醚嵌段聚合物和无机盐置于低速混合机内混合2~5分钟后放出待用；
④将接枝相容剂、增粘树脂、聚苯乙烯树脂、抗氧化剂、分散润滑剂置于低速混合机内混合2~5分钟后放出待用；
⑤将混合好的两种半成品加入到双螺杆挤出机，进行共混挤出造粒；
⑥料条过水冷却、吹干、切粒、过筛、烘干。
4.根据权利要求3所述的生产一种环保静电耗散性聚苯乙烯改性塑料的方法，其特征在于：所述步骤①中聚酰胺与聚醚嵌段聚合物的干燥温度为90℃，干燥时间为4小时；无机盐的干燥温度为80℃，干燥时间为4小时；步骤③中的混合时间为3分钟；步骤④中的混合时间为3分钟。
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Denomination of invention: An environmentally friendly electrostatic dissipative polystyrene modified plastic and its production method Granted publication date: 20131113 Pledgee: CITIC Bank Co.,Ltd. Dongguan Branch Pledgor: DONGGUAN CADIT PLASTICS CHEMICAL TECHNOLOGIES CO.,LTD. Registration number: Y2024980025394 |
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