CN103183863A - 一种抗静电型pe材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗静电型PE材料。该PE材料，包括如下重量份配比的组份:100份聚乙烯、2-8份炭黑色母粒、0.2-0.8份单硬脂酸甘油酯和0.1-0.4份乙氧化烷胺。该材料具有低成本，抗静电性能优异的性能。
Description
技术领域
本发明涉及塑料制备领域，具体涉及一种抗静电型PE材料。
背景技术
任何物体通常所具有的正负电荷是等量的。不同物体经摩擦、接触等机械作用，电荷就会通过接触界面移动，在一个物体上造成正电荷过剩，在另一个物体上则负电荷过剩，并在界面上形成双电荷层，而两物体之外的空间并不呈现静电现象。但当在此接触面上施加任何机械作用使两个物体分离，则在各个物体上分别产生静电，并外部形成静电场。静电和静电场有三种重要的作用和物理现象，即力的作用、放电现象和静电感应现象。
聚乙烯管材同时兼具有高的表面电阻和低的介电常，因此表面容易积聚电荷，由此也带来一系列的问题：1、吸尘：管材在仓库内存放时间平均周期为15天，在此期间管材的内外表面容易由于静电吸满灰尘；2、库存地点：管材产品的附近不能存放易燃易爆气体或者粉体，否则将引起火灾或爆炸；3、使用条件受限：产品将不能用于可燃气体与空气混合气体的输送，例如矿井、处理溶剂或者超细粉体等地点。
聚乙烯管是世界上使用最广泛的塑料管材之一，聚乙烯管的韧性优异、抗冲击、无毒，并且聚乙烯管可以容易的通过熔化焊接组装而得到广泛应用。目前，用于给水、燃气等市政工程之中埋地管道大多都采用聚乙烯材质的管道。因此，管材与管件使用时，尤其是用于燃气供应的管道材料，需要优异的抗静电性能，否则将产生不可估量的损失和严重的后果。
所以需要提供抗静电型材料，目前PE的抗静电改性主要有三种技术：
(1)在PE中添加抗静电剂;(2)在PE管表面涂敷导电涂料获抗静电性能;(3)在PE中添加导电材料。比较普遍的做法是在树脂中添加导电材料。这些导电材料有金属材料(如金属粉末、金属纤维、金属碎屑等)、镀金无机纤维(如涂镀金属玻璃纤维、涂镀金属云母等)和碳类导电材料(如碳黑、石墨、碳纤维等)。金属材料由于与树脂相容性差、分散困难，导电材料的力学性能欠佳;镀金无机纤维的导电效率低，导电性能持久性差;对于碳类导电材料，其与树脂的相容性相对较好、添加量低、导电效率较高，材料性能较好，现已较为广泛的使用。但是只添加碳类导电材料，所需要的浓度较高，基本要达到20%以上的浓度，成本较高。
发明内容
根据现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种抗静电型PE材料。该材料具有低成本，抗静电性能优异的性能。
为实现上述目的，本发明所述的一种抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 2-8份
单硬脂酸甘油酯 0.2-0.8份
乙氧化烷胺 0.1-0.4份。
所述抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份: 聚乙烯 100，份炭黑色母粒5份，单硬脂酸甘油酯0.5份，乙氧化烷胺 0.25份。
所述炭黑色母粒含有40-50%的炭黑。
所述炭黑选自乙炔黑、炉黑和槽黑中的一种。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
本发明的有益效果是：1、炭黑本身是导电材料，但只有达到一定浓度（质量含量20%）以上，才对导电有明显影响,在此配方的发明中，炭黑主要起到屏蔽紫外线的作用；2、单硬脂酸甘油酯的作用：在PE内迁移快，效时长，能降低表面电阻减小静电形成和积聚，所以具有快速长效抗静电减少尘埃吸附，作为PE中的抗静电剂、防尘剂，同时单硬脂酸甘油酯的两个羟基可以吸收空气中的水份，易使PE材料表面湿润，环境的湿度越大，材料表而越易形成水分子层，材料表而积蓄的电荷越能得到较快的逸散，因此抗静电效果增加。3、乙氧化烷胺同样具有抗静电性能，不过它的相容性要远优单硬脂酸甘油酯，因此能较慢迁移至管材表面，抗静电性能不能立即显现，不过也决定了该成分成提供较持久的效果。与单硬脂酸甘油酯联合使用，可以发挥两者的协同效应，使产品获得中、长期的抗静电保护。
附图说明
附图1 本发明实施例四中电阻率检测结果图；
图中，实心方块表示实施例三中PE材料的表面电阻率；
空心棱形表示对比例一中PE材料的表面电阻率；
空心五角星表示对比例二中PE材料的表面电阻率；
空心方块表示对比例三中PE材料的表面电阻率。
具体实施方式
实施例一
本发明所述的一种抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 2份
单硬脂酸甘油酯 0.8份
乙氧化烷胺 0.4份。
所述炭黑色母粒含有45%的炭黑。
所述炭黑选自炉黑。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的中密度聚乙烯。
实施例二
本发明所述的一种抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 8份
单硬脂酸甘油酯 0.2份
乙氧化烷胺 0.1份。
所述炭黑色母粒含有50%的炭黑。
所述炭黑选自槽黑中的一种。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的高密度聚乙烯。
实施例三
本发明所述的一种抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 5份
单硬脂酸甘油酯 0.5份
乙氧化烷胺 0.25份
所述炭黑色母粒含有40%的炭黑。
所述炭黑选自乙炔黑。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的低密度聚乙烯。
对比例一
一种抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 5份
单硬脂酸甘油酯 0.5份
所述炭黑色母粒含有40%的炭黑。
所述炭黑选自乙炔黑。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的低密度聚乙烯。
对比例二
一种抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 5份
乙氧化烷胺 0.25份
所述炭黑色母粒含有40%的炭黑。
所述炭黑选自乙炔黑。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的低密度聚乙烯。
对比例三
一种PE材料，包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 5份
所述炭黑色母粒含有40%的炭黑。
所述炭黑选自乙炔黑。
所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的低密度聚乙烯。
实施例四
试验组：实施例三中PE材料
对照组：对比例一、对比例二、对比例三中的PE材料
检测试验组和对照组中各种材料的表面电阻率,电阻率按GB 1410一1989测试,试验结果见图1。从图1可以看出，实施例三中PE材料表面电阻率较低，说明其具有较好的抗静电作用，进一步说明单硬脂酸甘油酯和乙氧化烷胺的协同作用，使PE材料的抗静电作用达到较好的性能。
本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准，并不限于以上实施例。
Claims (5)
1.一种抗静电型PE材料，其特征在于：包括如下重量份配比的组份:
聚乙烯 100份
炭黑色母粒 2-8份
单硬脂酸甘油酯 0.2-0.8份
乙氧化烷胺 0.1-0.4份。
2.根据权利要求1所述一种抗静电型PE材料，其特征在于，所述抗静电型PE材料，包括如下重量份配比的组份: 聚乙烯100份，份炭黑色母粒5份，单硬脂酸甘油酯0.5份，乙氧化烷胺 0.25份。
3.根据权利要求1或2所述一种抗静电型PE材料，其特征在于，所述炭黑色母粒含有40-50%的炭黑。
4.根据权利要求3所述一种抗静电型PE材料，其特征在于，所述炭黑选自乙炔黑、炉黑和槽黑中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电型PE材料，其特征在于：所述聚乙烯是以~CH2~为重复结构单元的低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
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