CN104974400A - 长久抗静电珍珠棉epe及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了长久抗静电珍珠棉EPE及其制备方法，所述长久抗静电珍珠棉EPE由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂133-142份、木质素磺酸钠25-36份、二氧化锆11-16份、氧化钕1-5份、钛酸四丁酯4-12份、环己烷10-15份。制备时将钛酸四丁酯、环己烷置入反应釜中，密封、加热搅拌，加入氧化钕，加热搅拌0.5-1h；即得混合液A备用；将木质素磺酸钠、二氧化锆混合、粉碎，制得混合物B备用；将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，加热搅拌即得混合物C；将混合物C吹塑成型即得。本发明具有优异的抗静电能力，抗静电值稳定，同时其表面破损程度、收缩程度和电子产品玻璃表面的污染转移程度大大降低，不污染环境，不会光衰，不会受干湿度的影响。
Description
技术领域
本发明涉及珍珠棉领域，具体是长久抗静电珍珠棉EPE及其制备方法。
背景技术
EPE珍珠棉，即聚乙烯发泡棉是非交联闭孔结构，又称EPE珍珠棉,是一种新型环保的包装材料。它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成。克服了普通发泡胶易碎、变形、恢复性差的缺点。具有隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能。是传统包装材料的理想代替品。其广泛运用于高档家具、家用电器、仪器仪表、工艺礼品、木制品、玻璃陶瓷、建筑防水、地毯夹层、隔音、旅游箱包、精密零配件、各种管道保温等领域。还可能用于建筑，机电工程等广泛领域。
目前我国市场上的EPE珍珠棉制品，绝大多数是由低密度聚乙烯树脂(LDPE)经丁烷物理发泡而制成，在发泡过程中添加0.5％左右的600目-1000目的滑石粉作为发泡成核剂，滑石粉在生产过程中具有不易计量、粉尘污染、需预先和树脂混合且添加比例少，不易控制等缺陷。一直以来堆放支撑产品的EPP、EPS等塑料自身特性的绝缘性差并且与其他物质摩擦会产生静电，长期堆积而产生的灰尘等异物流入生产工程中，会导致工序不良率增加。
发明内容
本发明的目的在于提供优异的抗静电能力同时其表面破损程度、收缩程度和电子产品玻璃表面的污染转移程度大大降低的长久抗静电珍珠棉EPE及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂133-142份、木质素磺酸钠25-36份、二氧化锆11-16份、氧化钕1-5份、钛酸四丁酯4-12份、环己烷10-15份。
作为本发明进一步的方案：所述长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂135-138份、木质素磺酸钠28-32份、二氧化锆13-15份、氧化钕2-4份、钛酸四丁酯8-10份、环己烷12-14份。
作为本发明进一步的方案：所述长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂137份、木质素磺酸钠30份、二氧化锆14份、氧化钕3份、钛酸四丁酯9份、环己烷13份。
所述长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至100-120℃，在100-120℃下保温1-2h，降温至80-90℃，然后加入氧化钕，继续在80-90℃下搅拌0.5-1h；搅拌速度为100-120r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至200-250℃搅拌0.5-1h，搅拌速度为50-70r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
木质素磺酸的钠盐即为木质素磺酸钠(sodium ligninsulfonate)是一种天然高分子聚合物，阴离子型表面活性剂。具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中。由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。
本发明所采用的原料主要原料为聚乙烯树脂、木质素磺酸钠，具有优良的分散性和表面活性，木质素磺酸在混合液A以及二氧化锆的作用下更易与聚乙烯树脂相溶，使其具有优异的抗静电能力，抗静电值稳定，同时其表面破损程度、收缩程度和电子产品玻璃表面的污染转移程度大大降低，不污染环境，不会光衰，不会受干湿度的影响，还具有很强的抗静电能力、摩擦电压小，抗静电值稳定等特点。本发明不仅减少了原有的滑石粉和低密度聚乙烯需预先混合的工序，而且使得配比更精确，发泡的泡孔更稳定。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂133份、木质素磺酸钠25份、二氧化锆11份、氧化钕1份、钛酸四丁酯4份、环己烷10份。
长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至100℃，在100℃下保温2h，降温至80℃，然后加入氧化钕，继续在80℃下搅拌1h；搅拌速度为100r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至200℃搅拌1h，搅拌速度为50r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
实施例2
本发明实施例中，长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂142份、木质素磺酸钠36份、二氧化锆16份、氧化钕5份、钛酸四丁酯12份、环己烷15份。
长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至120℃，在120℃下保温1h，降温至90℃，然后加入氧化钕，继续在90℃下搅拌0.5h；搅拌速度为120r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至250℃搅拌0.5h，搅拌速度为70r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
实施例3
本发明实施例中，长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂135份、木质素磺酸钠28份、二氧化锆13份、氧化钕2份、钛酸四丁酯8份、环己烷12份。
长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至105℃，在105℃下保温1.2h，降温至82℃，然后加入氧化钕，继续在82℃下搅拌0.6h；搅拌速度为105r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至210℃搅拌0.6h，搅拌速度为55r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
实施例4
本发明实施例中，长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂138份、木质素磺酸钠32份、二氧化锆15份、氧化钕4份、钛酸四丁酯10份、环己烷14份。
长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至115℃，在115℃下保温1.8h，降温至87℃，然后加入氧化钕，继续在87℃下搅拌0.9h；搅拌速度为115r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至240℃搅拌0.9h，搅拌速度为65r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
实施例5
本发明实施例中，长久抗静电珍珠棉EPE，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂137份、木质素磺酸钠30份、二氧化锆14份、氧化钕3份、钛酸四丁酯9份、环己烷13份。
长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至110℃，在110℃下保温1.5h，降温至85℃，然后加入氧化钕，继续在85℃下搅拌0.7h；搅拌速度为110r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至225℃搅拌0.7h，搅拌速度为60r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
实验对比一：性质测试
1.表面阻抗：利用表面阻抗测试仪器[为表面电阻仪(Wolfgang Warmbier；SRM-110)，量测标准方法为ASTM-D257]，对实施例1-5的抗静电珍珠棉EPE的抗静电层进行测试，所得结果如下表一所示。用于电子包装材料的表面阻抗值在105～109Ω。
2.雾度：利用雾度计[Hazy meter，型号为NDH2000，购自日本NIPPON DENSHOKU公司，量测标准方法为ASTM-D1003]，对实施例1-5的抗静电珍珠棉EPE进行测试，所得结果如下表一所示。目前业界可接受的雾度值为＜5％。
3.使用寿命：将所制得的实施例1-5的抗静电珍珠棉EPE置于一般大气环境下，使其曝露于一般大气环境下，利用表面电阻仪定期量测抗静电珍珠棉EPE的表面阻抗，并纪录抗静电珍珠棉EPE的表面阻抗衰退至1010Ω的天数，此一天数即为该抗静电珍珠棉EPE的使用寿命。所得结果如下表一所示。使用寿命天数越长为越佳。
比较例1的制备过程、制备条件及测试过程与前述的实施例5相同，不同处在于：于比较例1中，无步骤1)。比较例1的制备过程、制备条件及测试过程与前述的实施例5相同，不同处在于：于比较例1中，步骤2)中物质无粉碎粒度的要求。
表一
由表一的结果可知，比较例1的的抗静电能力只能维持135天，比较例2的的抗静电能力只能维持215天。实施例1-5的抗静电珍珠棉EPE均具有介于105～109Ω的表面阻抗，且使用寿命可持续380天以上，证明本发明的具有长久抗静电能力、抗静电值稳定。
实验对比二：在上述实施例1-5制作的抗静电珍珠棉EPE，各取一段样品，90度折叠后肉眼检测抗静电珍珠棉EPE破损程度。其检测结果如表二所示。
实验对比三：在上述实施例1-5制作的抗静电珍珠棉EPE，各取一段样品，在温度60℃，相对湿度90％的恒温恒湿下放置72小时后，检测抗静电珍珠棉EPE的收缩程度。其检测结果如表二所示。
实验对比四：在上述实施例1-5制作的抗静电珍珠棉EPE，各取一段样品，在温度60℃，相对湿度90％的恒温恒湿下，放置在电子产品的玻璃之间，72小时后，在常温下剥离样品后，肉眼检查玻璃表面污渍转移程度。其检测结果如表二所示。
表二
从实验对比二到实验对比四及表二中可知：本实施例1-5的抗静电珍珠棉EPE与比较例1-2对比，抗静电珍珠棉EPE表面破损程度、收缩程度和电子产品玻璃表面的污染转移程度大大降低，性能优异，且不会光衰，不会受干湿度的影响。
表三为以聚乙烯树脂133份、木质素磺酸钠25份、二氧化锆11份、氧化钕1份、钛酸四丁酯4份、环己烷10份为测试样品，在其表面选取其中三个测试点分别进行3组的表面抗阻和摩擦电压测试报告，测试条件为温度(Temperature):24.3℃，湿度(Humidity):58.8％RH。
表三
上表数据显示，其测试点表面阻抗均介于(1.00E4～1.00E11Ω)之间，摩擦电压也均小于100V。且对测试的温度和湿度进行适当的调节和变化，得到的测试数据均比较稳定，充分表明本实施例抗静电珍珠棉EPE具有很强的抗静电能力、摩擦电压小，抗静电值稳定等特点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.长久抗静电珍珠棉EPE，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂133-142份、木质素磺酸钠25-36份、二氧化锆11-16份、氧化钕1-5份、钛酸四丁酯4-12份、环己烷10-15份。
2.根据权利要求1所述的长久抗静电珍珠棉EPE，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂135-138份、木质素磺酸钠28-32份、二氧化锆13-15份、氧化钕2-4份、钛酸四丁酯8-10份、环己烷12-14份。
3.根据权利要求1所述的长久抗静电珍珠棉EPE，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯树脂137份、木质素磺酸钠30份、二氧化锆14份、氧化钕3份、钛酸四丁酯9份、环己烷13份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的长久抗静电珍珠棉EPE的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将钛酸四丁酯置入反应釜中，添加环己烷，密封后搅拌，升温至100-120℃，在100-120℃下保温1-2h，降温至80-90℃，然后加入氧化钕，继续在80-90℃下搅拌0.5-1h；搅拌速度为100-120r/min，即得混合液A备用；
2)将木质素磺酸钠、二氧化锆混合后置入粉碎机中粉碎，粒径为180-200目，制得混合物B备用；
3)将聚乙烯树脂、混合物B加入混合液A中，升温至200-250℃搅拌0.5-1h，搅拌速度为50-70r/min，即得混合物C；
4)将混合物C吹塑成型即得长久抗静电珍珠棉EPE。
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