CN104558879A - 一种抗静电聚苯乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抗静电聚苯乙烯复合材料及其制备方法，上述材料，由包含以下重量份的组分制成：聚苯乙烯75-84份、乙烯丙烯共聚物15-20份、滑石粉8-14份、聚乙二醇5-8份、壬二酸二丁酯2-5份、玻璃纤维粉2-4份、抗静电剂1-3份和羟甲基淀粉1-3份。本发明还提供了该材料的制备方法，包括将上述组分混合均匀，调节pH至7.6-8.4，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。本发明复合材料可应用于家用电器、仪器仪表、通讯电子和办公用品等领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种抗静电聚苯乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯（PS）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度。聚苯乙烯玻璃化温度80-90℃，非晶态密度1.04-1.06克/立方厘米，晶体密度1.11-1.12克/立方厘米，熔融温度240℃，电阻率为1020-1022欧·厘米。通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，低温易开裂。
任何物体都带有本身的静电荷，这种电荷可以是负电荷也可以是正电荷，静电荷的聚集使到生活或者工业生产受到影响甚至危害，因此为了避免因为静电而产生的安全隐患，在家用电器材料的制备过程中，需要考虑到有害电荷的消除问题。
聚苯乙烯无色透明，能自由着色，相对密度也仅次于PP、PE，其熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，适合大量生产。成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好，但是聚苯乙烯材料本身不能有效的防止或导引静电。
专利CN101157781A中公开了一种抗静电聚苯乙烯组合物，该组合物加入了高氯酸钠，具有一定的危险性，材料在制备过程中所需的防范要求也较高，制备过程复杂。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种抗静电聚苯乙烯复合材料及其制备方法，该抗静电聚苯乙烯复合材料不仅具有良好的力学和抗静电性能。本发明制得的抗静电聚苯乙烯复合材料可应用于家用电器、仪器仪表、建筑器材、通讯电子、汽车工业和办公用品等领域。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗静电聚苯乙烯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚苯乙烯 75-84份，
乙烯丙烯共聚物 15-20份,
滑石粉 8-14份，
聚乙二醇 5-8份，
壬二酸二丁酯 2-5份，
玻璃纤维粉 2-4份，
抗静电剂 1-3份，
羟甲基淀粉 1-3份。
所述乙烯丙烯共聚物中乙烯含量为5wt%。
所述抗静电剂为乙二醇月桂酰胺和/或十二烷基磺酸钠。
一种抗静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取聚苯乙烯75-84份、乙烯丙烯共聚物15-20份、滑石粉8-14份、聚乙二醇5-8份、壬二酸二丁酯2-5份、玻璃纤维粉2-4份、抗静电剂1-3份和羟甲基淀粉1-3份；
（2）将上述组分混合均匀，调节pH至7.6-8.4，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
步骤2中所述混合温度为55-65℃。
所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度200-220℃，二区温度230-240℃，三区温度250-260℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明制得的抗静电聚苯乙烯复合材料具有良好的力学强度和抗冲击性能，同时具有良好的抗静电性能。
（2）本发明制得的抗静电聚苯乙烯复合材料由于加入了玻璃纤维粉和羟甲基淀粉，使得材料具有良好的力学性能，同时，本发明以乙二醇月桂酰胺和/或十二烷基磺酸钠作为抗静电材料，其抗静电的效果好。
（3）本发明的抗静电聚苯乙烯复合材料，其制备方法简单，易于工业化生产。
（4）本发明的材料环保，对人体无害，操作过程无需特殊防护。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）称取聚苯乙烯84kg、乙烯含量为5wt%的乙烯丙烯共聚物15kg、滑石粉14kg、聚乙二醇8kg、壬二酸二丁酯2kg、玻璃纤维粉2kg、乙二醇月桂酰胺1kg和羟甲基淀粉3kg；
（2）将上述组分在55℃温度下混合均匀，调节pH至8，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度220℃，二区温度240℃，三区温度260℃。
制得抗静电聚苯乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取聚苯乙烯84kg、乙烯含量为5wt%的乙烯丙烯共聚物15kg、滑石粉14kg、聚乙二醇8kg、壬二酸二丁酯2kg、玻璃纤维粉4kg、乙二醇月桂酰胺1kg和羟甲基淀粉3kg；
（2）将上述组分在55℃温度下混合均匀，调节pH至8，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度220℃，二区温度240℃，三区温度260℃。
制得抗静电聚苯乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取聚苯乙烯75kg、乙烯含量为5wt%的乙烯丙烯共聚物20kg、滑石粉8kg、聚乙二醇5kg、壬二酸二丁酯5kg、玻璃纤维粉2kg、乙二醇月桂酰胺1kg、十二烷基磺酸钠1kg和羟甲基淀粉1kg；
（2）将上述组分在65℃温度下混合均匀，调节pH至8.4，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度210℃，二区温度235℃，三区温度254℃。
制得抗静电聚苯乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取聚苯乙烯75kg、乙烯含量为5wt%的乙烯丙烯共聚物20kg、滑石粉8kg、聚乙二醇5kg、壬二酸二丁酯5kg、玻璃纤维粉2kg、乙二醇月桂酰胺3kg和羟甲基淀粉1kg；
（2）将上述组分在65℃温度下混合均匀，调节pH至8.4，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度210℃，二区温度235℃，三区温度254℃。
制得抗静电聚苯乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取聚苯乙烯80kg、乙烯含量为5wt%的乙烯丙烯共聚物18kg、滑石粉12kg、聚乙二醇7kg、壬二酸二丁酯4kg、玻璃纤维粉3kg、乙二醇月桂酰胺1kg、十二烷基磺酸钠2kg和羟甲基淀粉2kg；
（2）将上述组分在60℃温度下混合均匀，调节pH至7.6，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度200℃，二区温度230℃，三区温度250℃。
制得抗静电聚苯乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
对比例
将聚苯乙烯80kg、对苯二甲酸乙二醇酯18kg、滑石粉12kg、聚苯乙烯磺酸钠1kg、偶氮二异丁氰0.5kg和0.5kg抗氧剂1080，混合均匀，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到聚苯乙烯复合材料，双螺杆挤出机螺杆区段温度为245℃。
表1
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 |
| 拉伸强度（MPa） | 81 | 90 | 98 | 95 | 92 | 65 |
| 体检电阻率（Ω·cm） | 4×109 | 6×109 | 7×109 | 9×109 | 6×109 | 7×106 |
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1. 一种抗静电聚苯乙烯复合材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚苯乙烯 75-84份，
乙烯丙烯共聚物 15-20份,
滑石粉 8-14份，
聚乙二醇 5-8份，
壬二酸二丁酯 2-5份，
玻璃纤维粉 2-4份，
抗静电剂 1-3份，
羟甲基淀粉 1-3份。
2. 根据权利要求1所述抗静电聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述乙烯丙烯共聚物中乙烯含量为5wt%。
3. 根据权利要求1所述抗静电聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述抗静电剂为乙二醇月桂酰胺和/或十二烷基磺酸钠。
4. 一种抗静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取聚苯乙烯75-84份、乙烯丙烯共聚物15-20份、滑石粉8-14份、聚乙二醇5-8份、壬二酸二丁酯2-5份、玻璃纤维粉2-4份、抗静电剂1-3份和羟甲基淀粉1-3份；
（2）将上述组分混合均匀，调节pH至7.6-8.4，加入双螺杆挤出机中，熔融挤出、干燥、切粒，得到抗静电聚苯乙烯复合材料。
5. 根据权利要求4所述抗静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述混合温度为55-65℃。
6. 根据权利要求4所述抗静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机螺杆各段温度为：一区温度200-220℃，二区温度230-240℃，三区温度250-260℃。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103450576A (zh) * | 2012-05-31 | 2013-12-18 | 天津市诺德塑胶有限公司 | 一种用于制备抗静电聚苯乙烯片材的组合物 |
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