CN103131118B - 一种永久抗静电abs复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种永久抗静电abs复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种永久抗静电ABS复合材料及制备方法，材料包括以下组分和重量份含量：自制抗静电母粒3-8，ABS 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190-225℃，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ABS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ABS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ABS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗静电复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种永久抗静电ABS复合材料及制备方法。
背景技术
ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04～1.06g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃～60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。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ABS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ABS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克服上述现有技术存在的缺陷，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ABS复合材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种永久抗静电ABS复合材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：抗静电母粒3-8，ABS 80-95，相容剂1-5。
所述的抗静电母粒由以下组分及重量份含量的原料制备得到：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+或K+，X-为Cl-、Br-、I-或ClO4 -。
所述的抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯按重量比为1∶1复配物。
所述的热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按重量比为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按重量比为10∶1的复配物。
所述的ABS的熔融指数为5-25g/cm3。
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝ABS按重量比为3∶4的复配物。
一种永久抗静电ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备抗静电母粒
a、按照以下组分及重量份含量备料：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；
b、将上述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，控制加工温度在150-200℃，螺杆转数在25-35HZ，制备得到抗静电母粒；
(2)制备永久抗静电ABS复合材料
a、按照以下组分及重量百分比含量备料：抗静电母粒3-8，ABS 80-95，相容剂1-5；
b、将上述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，控制加工温度在190-225℃，螺杆转数在35-40HZ，制备得到永久抗静电ABS复合材料。
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ABS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ABS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ABS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ABS的相容性，提高了材料的综合性能。
另外，制备得到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ABS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，可以广泛应用于改性ABS中。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。
制备得到的永久抗静电ABS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ABS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ABS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
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1-5
实施例1-5中抗静电母粒的的原材料配方如下：
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。
根据实施例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ABS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ABS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ABS复合材料中。
实施例6-10
实施例6-10中永久抗静电ABS复合材料的原材料配方如下：
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190-225℃，螺杆转数在35-40HZ。
根据实施例6-10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：
按照上述配方及工艺所开发的永久抗静电ABS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ABS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ABS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11
按重量配比称取原料：上面所述抗静电母粒1wt％，95wt％的ABS，相容剂4wt％，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190-225℃，螺杆转数在40HZ。所制得材料的表面电阻率为1013Ω.m。
实施例12
按重量配比称取原料：上面所述抗静电母粒7wt％，88wt％的ABS，相容剂5wt％，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190-225℃，螺杆转数在40HZ。所制得材料的表面电阻率为106Ω.m。
实施例13
一种永久抗静电ABS复合材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：8kg的抗静电母粒，91kg的ABS，1kg的相容剂，其中，ABS的熔融指数为5g/cm3，相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝ABS按重量比为3∶4的复配物。
抗静电母粒由以下组分及含量的原料制备得到：碱金属盐1kg，抗氧剂0.1kg，热稳定剂0.1kg，含聚醚嵌段的高分子材料70kg，其中，使用的碱金属盐为LiBr，抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯按重量比为1∶1复配物，热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按重量比为2∶1∶1的复配物，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按重量比为10∶1的复配物。
永久抗静电ABS复合材料的制备方法包括以下步骤：
(1)制备抗静电母粒
a、按照抗静电母粒的组分及含量备料；
b、将上述原料放入高混机中混合2分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，控制加工温度在150℃，螺杆转数在25HZ，制备得到抗静电母粒；
(2)制备永久抗静电ABS复合材料
a、按照永久抗静电ABS复合材料的组分及含量备料；
b、将上述原料放入高混机中混合2分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，控制加工温度在190℃，螺杆转数在35HZ，制备得到永久抗静电ABS复合材料。
实施例14
一种永久抗静电ABS复合材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：5kg的抗静电母粒，80kg的ABS，5kg的相容剂，其中，ABS的熔融指数为15g/cm3，相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝ABS按重量比为3∶4的复配物。
抗静电母粒由以下组分及含量的原料制备得到：碱金属盐10kg，抗氧剂1kg，热稳定剂1kg，助抗静电剂5kg，含聚醚嵌段的高分子材料80kg，其中，使用的碱金属盐为NaCl，，抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯按重量比为1∶1复配物，热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按重量比为2∶1∶1的复配物，助抗静电剂为二氧化硅，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按重量比为10∶1的复配物。
永久抗静电ABS复合材料的制备方法包括以下步骤：
(1)制备抗静电母粒
a、按照抗静电母粒的组分及含量备料；
b、将上述原料放入高混机中混合4分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，控制加工温度在180℃，螺杆转数在30HZ，制备得到抗静电母粒；
(2)制备永久抗静电ABS复合材料
a、按照永久抗静电ABS复合材料的组分及含量备料；
b、将上述原料放入高混机中混合3分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，控制加工温度在205℃，螺杆转数在35HZ，制备得到永久抗静电ABS复合材料。
实施例15
一种永久抗静电ABS复合材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：3kg的抗静电母粒，95kg的ABS，4kg的相容剂，其中，ABS的熔融指数为25g/cm3，相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝ABS按重量比为3∶4的复配物。
抗静电母粒由以下组分及含量的原料制备得到：碱金属盐15kg，抗氧剂2kg，热稳定剂2kg，助抗静电剂10kg，含聚醚嵌段的高分子材料95kg，其中，使用的碱金属盐为NaClO4，抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯按重量比为1∶1复配物，热稳定剂为有机锡热稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌按重量比为2∶1∶1的复配物，助抗静电剂为二氧化硅，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按重量比为10∶1的复配物。
永久抗静电ABS复合材料的制备方法包括以下步骤：
(1)制备抗静电母粒
a、按照抗静电母粒的组分及含量备料；
b、将上述原料放入高混机中混合5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，控制加工温度在200℃，螺杆转数在35HZ，制备得到抗静电母粒；
(2)制备永久抗静电ABS复合材料
a、按照永久抗静电ABS复合材料的组分及含量备料；
b、将上述原料放入高混机中混合5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，控制加工温度在225℃，螺杆转数在40HZ，制备得到永久抗静电ABS复合材料。

Claims (7)

1.一种永久抗静电ABS复合材料，其特征在于，该复合材料由以下组分及重量份含量的原料制备得到：抗静电母粒3-8，ABS 80-95，相容剂1-5；
所述的抗静电母粒由以下组分及重量份含量的原料制备得到：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，所述的助抗静电剂为二氧化硅；
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和GMA接枝ABS按重量比为3:4的复配物。
2.根据权利要求1所述的一种永久抗静电ABS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+或K+，X-为Cl-、Br-、I-或ClO4 -。
3.根据权利要求1所述的一种永久抗静电ABS复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为吩噻嗪和亚磷酸酯按重量比为1:1复配物。
4.根据权利要求1所述的一种永久抗静电ABS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、硬脂酸锌按重量比为2:1:1的复配物。
5.根据权利要求1所述的一种永久抗静电ABS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按重量比为10:1的复配物。
6.根据权利要求1所述的一种永久抗静电ABS复合材料，其特征在于，所述的ABS的熔融指数为5-25g/cm3。
7.一种如权利要求1所述的永久抗静电ABS复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)制备抗静电母粒
a、按照以下组分及重量份含量备料：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；
b、将上述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，控制加工温度在150-200℃，螺杆转数在25-35HZ，制备得到抗静电母粒；
(2)制备永久抗静电ABS复合材料
a、按照以下组分及重量份含量备料：抗静电母粒3-8，ABS 80-95，相容剂1-5；
b、将上述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，控制加工温度在190-225℃，螺杆转数在35-40HZ，制备得到永久抗静电ABS复合材料。
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