CN104277329B - 一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料及其制备方法，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯40~60份，聚氯乙烯10~30份，过氧化二异丙苯2~6份，羟乙基十二烷基醇8~16份，季戊四醇1~5份，硫酸盐3~11份，羊毛脂1~3份，十二烷基硫酸钠1~2份，聚乙烯蜡1~5份，甲基苯基硅油3~10份，硬脂酸盐3~8份，二月桂酸二丁基锡2~8份，阻燃剂1~3份。抗静电效果好，在生产及机械包装中不会造成静电麻烦，大大降低静电带来的损失。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
在日常生活和生产中，许多材料在使用过程中容易产生静电积累，造成吸尘、电击，甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故。如在纺织工业中合成纤维的生产和加工，电子工业中各种静电敏感性元件的生产、运输、储藏，由于静电荷的积累往往会造成重大损失。化工、炼油业、采矿业及军事工业中，有各种非金属材料的应用而引起的静电积累所造成的危害也屡见不鲜，在美国塑料电子部件在储运过程中废品率达到 50%，损失高达 50 亿美元，我国石化企业静电事故产生的损失高达百万以上。这种放电现象的危害大体分为两类：一类是由静电火花引起的突发性燃爆事件；二是由于静电力的作用产生吸附而给生产和生活带来的危害。前一种往往是毁灭性的灾害，一个小小的静电火花在易燃易爆的场所中，就会引起燃烧和爆炸，造成巨大的损失。后一种危害极为普遍。例如：在薄膜的生产过程中，由于薄膜与牵引夹辊、导辊、张紧辊、挡板等之间的高速滚压或摩擦，使薄膜表面带有高电势静电荷。在薄膜卷取时，产生强烈的异性相吸作用，使膜发生卷皱或错位。由于静电的存在，用作食品包装、织物包装和农业大棚膜的塑料薄膜在使用中容易积灰污染，不易清洗，影响透光性。其他常见的危害现象还有：使塑料制品表面出现严重的积垢，静电吸尘后会影响唱片的放音质量；击穿或干扰电子元器件；在医药上引尘、引菌；在医疗手术上引起电颤事故；在塑料加工、感光材料、印刷业等也常遭到静电干扰；在日常生活中，常产生使人烦恼的电击，放电现象更是屡见不鲜。
防止静电危害的方法除一方面减轻或防止摩擦以减少静电产生外，另一方面便是使已经产生的静电尽快漏掉，防止静电的大量积累。泄漏静电荷的主要方法如下：（1）提高材料加工环境和使用场合的湿度。随着高分子材料制品环境湿度的提高，其表面电导率也会增加，从而加快了电荷的消散速度。可以在工作或使用环境中放出蒸汽、洒水或使用加湿器、超声波蒸发器等方法来加湿。（2）增加空气的电导率。利用以电气或放射性原理工作的电离器来增加空气的电导率，使电荷迅速泄漏到环境空气中去。（3）对高分子材料进行改性，降低本身的电阻率。这主要有两种途径，第一，对其高分子材料进行结构改性：引入极性化或离子化集团，提高其导电性，与基体高分子共混，制成复合型导电高分子。这种共混技术可分为机械法和化学法两种。机械法是将结构型导电高分子与基体高分子在一定条件下混合后成型，它可获得具有多相结构特征的复合型高分子。采用化学法可将结构型导电高分子和基体高分子达到微观尺度内的混合。第二，在高分子材料中添加抗静电剂或导电性填料。添加抗静电剂后导电性填料是目前最为常用的改性方法，而且商品化的产品很多，使用价值也非常高。
发明内容
本发明的目的是要提供一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料及其制备方法，抗静电效果好，在生产及机械包装中不会造成静电麻烦，大大降低静电带来的损失。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯40~60份，聚氯乙烯 10~30份，过氧化二异丙苯 2~6份，羟乙基十二烷基醇 8~16份，季戊四醇 1~5份，硫酸盐 3~11份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~5份，甲基苯基硅油 3~10份，硬脂酸盐 3~8份，二月桂酸二丁基锡 2~8份，阻燃剂 1~3份。
所述硫酸盐为硫酸镁或者硫酸钠。
所述硬脂酸盐为硬脂酸锌或者硬脂酸钙。
所述阻燃剂为氢氧化镁或者硼酸锌。
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数优选如下：聚丙烯 45~55份，聚氯乙烯 15~25份，过氧化二异丙苯 3~5份，羟乙基十二烷基醇 10~15份，季戊四醇 2~4份，硫酸盐 5~10份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~3份，甲基苯基硅油 4~8份，硬脂酸盐 4~6份，二月桂酸二丁基锡 3~7份，阻燃剂 2~3份。
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数优选如下：聚丙烯 50份，聚氯乙烯 15份，过氧化二异丙苯 4份，羟乙基十二烷基醇 13份，季戊四醇 3份，硫酸盐 8份，羊毛脂 2份，十二烷基硫酸钠 1.8份，聚乙烯蜡 2份，甲基苯基硅油 6份，硬脂酸盐 5份，二月桂酸二丁基锡 5份，阻燃剂 2.6份。
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法，将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为140~180℃，机颈温度为230~260℃，模头温度为210~230℃；螺杆转速为20~40rpm冷却温度为30~40℃。
挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
有益效果：本发明提供一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料及其制备方法，抗静电效果好，在生产及机械包装中不会造成静电麻烦，大大降低静电带来的损失。
具体实施方式
实施例1：
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯40~60份，聚氯乙烯 10~30份，过氧化二异丙苯 2~6份，羟乙基十二烷基醇 8~16份，季戊四醇 1~5份，硫酸镁 3~11份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~5份，甲基苯基硅油 3~10份，硬脂酸锌 3~8份，二月桂酸二丁基锡 2~8份，阻燃剂 氢氧化镁 1~3份。
将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
实施例2：
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯40~60份，聚氯乙烯 10~30份，过氧化二异丙苯 2~6份，羟乙基十二烷基醇 8~16份，季戊四醇 1~5份，硫酸镁 3~11份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~5份，甲基苯基硅油 3~10份，硬脂酸锌 3~8份，二月桂酸二丁基锡 2~8份，阻燃剂 氢氧化镁 1~3份。
将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
实施例3：
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯40~60份，聚氯乙烯 10~30份，过氧化二异丙苯 2~6份，羟乙基十二烷基醇 8~16份，季戊四醇 1~5份，硫酸镁 3~11份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~5份，甲基苯基硅油 3~10份，硬脂酸锌 3~8份，二月桂酸二丁基锡 2~8份，阻燃剂 氢氧化镁 1~3份。
将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
实施例4
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯45~55份，聚氯乙烯 15~25份，过氧化二异丙苯 3~5份，羟乙基十二烷基醇 10~15份，季戊四醇 2~4份，硫酸钠 5~10份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~3份，甲基苯基硅油 4~8份，硬脂酸钙 4~6份，二月桂酸二丁基锡 3~7份，阻燃剂 硼酸锌 2~3份。
将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
实施例5
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯45~55份，聚氯乙烯 15~25份，过氧化二异丙苯 3~5份，羟乙基十二烷基醇 10~15份，季戊四醇2~4份，硫酸钠 5~10份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~3份，甲基苯基硅油 4~8份，硬脂酸钙 4~6份，二月桂酸二丁基锡 3~7份，阻燃剂 硼酸锌 2~3份。
将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
实施例6
一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯50份，聚氯乙烯 15份，过氧化二异丙苯 4份，羟乙基十二烷基醇 13份，季戊四醇 3份，硫酸钠 8份，羊毛脂 2份，十二烷基硫酸钠 1.8份，聚乙烯蜡 2份，甲基苯基硅油 6份，硬脂酸钙5份，二月桂酸二丁基锡 5份，阻燃剂 硼酸锌 2.6份。
将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm冷却温度为35℃。
对实施例1~6制备得到的抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料进行体积电阻率与表面电阻率的测定，两者差值比作为抗静电效果指标，按照国家标准GB1944-78 进行表面电阻测试。电阻率测试试样为直径为 100mm，厚度为 4mm，测试环境温度为 25±2℃，湿度为40～50%。测试结果见表1。
表1：
| 抗静电率/% | 断裂伸长度/% | 拉伸强度/MPa | 弯曲强度/MPa | |
| 实施例1 | 78 | 180 | 51 | 49 |
| 实施例2 | 76 | 190 | 52 | 47 |
| 实施例3 | 88 | 200 | 54 | 45 |
| 实施例4 | 88 | 230 | 62 | 48 |
| 实施例5 | 92 | 260 | 61 | 56 |
| 实施例6 | 97 | 310 | 77 | 63 |
Claims (7)
1.一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，其特征在于组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯 45~55份，聚氯乙烯 15~25份，过氧化二异丙苯 3~5份，羟乙基十二烷基醇 10~15份，季戊四醇 2~4份，硫酸盐 5~10份，羊毛脂 1~3份，十二烷基硫酸钠 1~2份，聚乙烯蜡 1~3份，甲基苯基硅油 4~8份，硬脂酸盐 4~6份，二月桂酸二丁基锡 3~7份，阻燃剂 2~3份。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述硫酸盐为硫酸镁或者硫酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸锌或者硬脂酸钙。
4.根据权利要求2所述的一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁或者硼酸锌。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料，其特征在于：组分及各组分的质量分数如下：聚丙烯 50份，聚氯乙烯 15份，过氧化二异丙苯 4份，羟乙基十二烷基醇 13份，季戊四醇 3份，硫酸盐 8份，羊毛脂 2份，十二烷基硫酸钠 1.8份，聚乙烯蜡2份，甲基苯基硅油 6份，硬脂酸盐 5份，二月桂酸二丁基锡 5份，阻燃剂 2.6份。
6.权利要求1~5中任意一项所述一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：将各物料按比例加入到高速混合机中，115~125℃下混合20min，高速混合机转速为350~500rpm，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为140~180℃，机颈温度为230~260℃，模头温度为210~230℃；螺杆转速为20~40rpm，冷却温度为30~40℃。
7.根据权利要求6所述的一种抗静电聚丙烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：挤出工艺条件为：料筒温度为160℃，机颈温度为240℃，模头温度为225℃；螺杆转速为30rpm，冷却温度为35℃。
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