CN102719015A - 一种高分子型抗静电剂的制备方法 - Google Patents

一种高分子型抗静电剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高分子型抗静电剂的制备方法，在N2保护下，取1mol的PP接枝苯乙烯磺酸共聚物、600-1000mL去离子水和一定量0.5-1.2mol的苯胺，搅拌混合10h后，加入60-140ml的37wt％盐酸溶液，搅拌3-4h后，滴加浓度0.5N的引发剂过硫酸铵水溶液2000mL，滴加时间为1h，滴加完毕后再反应6h，将产物抽滤，烘干，得中间产物产物，将该中间产物和PP按任意比例在高速混合机中混合，混匀后放入模具中，使用平板硫化机进行模压成型，压力10MPa，温度175℃，制备出的抗静电PP材料体积电阻率比纯PP材料的降低了5个数量级，抗静电效果持久且基本不受环境的影响。

Description

一种高分子型抗静电剂的制备方法
技术领域
本发明属于塑料助剂技术领域，涉及一种抗静电剂的合成，具体涉及一种高分子型抗静电剂的制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)虽然具有很多优点，但是由于其分子链是非极性的，容易在应用中产生静电，这在很大程度上限制了PP在某些领域的应用口，为了提高PP的抗静电性能，常在PP基体树脂中添加抗静电剂。郭群等研究了以硬脂酸甘油单酯(GMS)作为丙纶小分子抗静电剂的抗静电效果，将GMS与添加剂复配后，加入PP中进行共混纺丝，添加质量分数为0.50～0.75时，其纤维的体积电阻率为107～108Ω·cm。但是小分子型抗静电剂有2个主要缺点，一是存在迁移性，这导致该种抗静电材料具有一定的寿命；二是材料抗静电能力依赖于环境湿度。
发明内容
高分子型抗静电剂是一类亲水或导电单元的聚合物，其特点是抗静电效果持久且基本不受环境的影响。本发明提供了一种高分子型抗静电剂的制备方法，利用磺酸基团对苯胺的诱导吸附作用，通过模板诱导法合成了具有特定结构的高分子抗静电复合物并由此制备了永久型抗静电PP材料。
首先通过常规二甲苯为溶剂，过氧化二异丙苯为引发剂，PP为基体，苯乙烯为接枝单体，通过溶液接枝法制备PP与苯乙烯的接枝物，经乙酸乙酯抽提后，加入浓硫酸进行磺化反应，制备出PP接枝苯乙烯磺酸共聚物。在N2保护下，取1mol的PP接枝苯乙烯磺酸共聚物、600-1000mL去离子水和一定量0.5-1.2mol的苯胺，搅拌混合10h后，加入60-14ml的37wt％盐酸溶液，搅拌3-4h后，滴加浓度0.5N的引发剂过硫酸铵水溶液2000mL，滴加时间为1h，滴加完毕后再反应6h，将产物抽滤，烘干，得中间产物产物，将该中间产物和PP按任意比例在高速混合机中混合，混匀后放入模具中，使用平板硫化机进行模压成型，压力10MPa，温度175℃。
优选引发剂过硫酸铵与苯胺的物质量比为0.96:1。
优选地每摩尔PP接枝苯乙烯磺酸共聚物加入37wt％盐酸溶液体积为120mL。
优选地中间产物和PP按质量比10:90混合。
通过本发明的方法制备的高分子型抗静电剂制备出的抗静电PP材料体积电阻率比纯PP材料的降低了5个数量级，抗静电效果持久且基本不受环境的影响。
具体实施方式
本发明所用的原材料PP，工业级，粉料，黑龙江齐化化工有限公司；PP接枝苯乙烯磺酸共聚物(PP-g-SPS)，自制；盐酸(质量分数37％)，过硫酸铵(APS)，苯胺(AN)、过氧化二异丙苯(DCP)、二甲苯、苯乙烯及乙酸乙酯，均为分析纯。
二甲苯为溶剂，DCP为引发剂，PP为基体，苯乙烯为接枝单体，通过溶液接枝法制备PP与苯乙烯的接枝物(PP-g-St)，经乙酸乙酯抽提后，加入浓硫酸进行磺化反应，制备出PP-g-SPS接枝物。
实施例1
在N2保护下，向四口瓶中加入2.5g的PP-g-SPS接枝物、60mL去离子水和4.65g的AN，搅拌混合10h后，加入6ml的盐酸溶液，搅拌3h后，滴加浓度0.5N的引发剂APS水溶液200mL，滴加时间为1h，滴加完毕后再反应6h，将产物抽滤，烘干，即可得PP-g-SPS-PANI产物。
称取10g的PP-g-SPS-PANI复合物和50gPP按一定比例在高速混合机中混合，混匀后放入模具中，使用平板硫化机进行模压成型，压力10MPa，温度175℃。
实施例2
在N2保护下，向四口瓶中加入2.5g的PP-g-SPS接枝物、100mL去离子水和11.16g的AN，搅拌混合10h后，加入14ml的盐酸溶液，搅拌4h后，滴加浓度0.5N的引发剂APS水溶液200mL，滴加时间为1h，滴加完毕后再反应6h，将产物抽滤，烘干，即可得PP-g-SPS-PANI产物。
称取10g的PP-g-SPS-PANI复合物和200gPP按一定比例在高速混合机中混合，混匀后放入模具中，使用平板硫化机进行模压成型，压力10MPa，温度175℃。
实施例3
在N2保护下，向四口瓶中加入2.5g的PP-g-SPS接枝物、80mL去离子水和9.7g的AN，搅拌混合10h后，加入12ml的盐酸溶液，搅拌3.5h后，滴加浓度0.5N的引发剂APS水溶液200mL，滴加时间为1h，滴加完毕后再反应6h，将产物抽滤，烘干，即可得PP-g-SPS-PANI产物。
称取10g的PP-g-SPS-PANI复合物和90gPP按一定比例在高速混合机中混合，混匀后放入模具中，使用平板硫化机进行模压成型，压力10MPa，温度175℃。
通过本发明的方法制备的高分子型抗静电剂制备出的抗静电PP材料体积电阻率比纯PP材料的降低了5个数量级，抗静电效果持久且基本不受环境的影响。

Claims (4)

1.一种高分子型抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：
在N2保护下，取1mol的PP接枝苯乙烯磺酸共聚物、600-1000mL去离子水和一定量0.5-1.2mol的苯胺，搅拌混合10h后，加入60-140ml的37wt％盐酸溶液，搅拌3-4h后，滴加浓度0.5N的引发剂过硫酸铵水溶液2000mL，滴加时间为1h，滴加完毕后再反应6h，将产物抽滤，烘干，得中间产物产物，将该中间产物和PP按任意比例在高速混合机中混合，混匀后放入模具中，使用平板硫化机进行模压成型，压力10MPa，温度175℃。
2.根据权利要求1所述的高分子型抗静电剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂过硫酸铵与苯胺的物质量比为0.96:1。
3.根据权利要求1所述的高分子型抗静电剂的制备方法，其特征在于：每摩尔PP接枝苯乙烯磺酸共聚物加入37wt％盐酸溶液体积为120mL。
4.根据权利要求1所述的高分子型抗静电剂的制备方法，其特征在于：所得中间产物和PP按质量比10:90混合。
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