CN105017736B - 一种防静电型环保透明片材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）100~150份、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）10~25份、耐热改性聚乳酸15~30份、助导电剂1~3份、相容剂1~3份，本发明同时公开了一种防静电型环保透明片材的制备方法。本发明提供的一种具备防静电功能的复合片材及其制备方法，采用APET与PBS及耐热改性聚乳酸共混，同时加入共混效果良好的助导电剂，得到具备防静电功能，同时具有良好的环保性及透明性的片材材料。
Description
技术领域
本发明涉及片材制备领域，尤其涉及一种防静电型环保透明片材及其制备方法。
背景技术
静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等，在高分子材料使用密集的设备中，因静电产生的危害也是显而易见的，譬如容易造成电子设备内部电子元器件的损害，使设备表面容易因静电产生吸附作用而吸尘，还可能使接触机体的人受到伤害等，从而直接或间接的对包装行业、电子工业、纺织工业等领域带来静电危害。
现有技术中的片材多不具备防静电性能，而且大多以难降解树脂或橡胶如三元乙丙橡胶（EPDM）、氯丁橡胶、聚乙烯（PE）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚氯乙烯（PVC）等为主要成分，以增塑剂、填充剂、着色剂、润滑剂等添加剂为辅助成分加工而成，这些加工片材由于其难降解性，一旦使用废弃后，即会造成严重的“白色污染”及其他环境问题。
现有的透明片材不但环保性能较差，而且不具备防静电功能，给片材的正常使用带来了不便，在一定程度上限制了片材的应用领域。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种具备防静电功能的复合片材及其制备方法，所得片材料具有良好的环保性及透明性。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
本发明之一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 100~150份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 10~25份，
耐热改性聚乳酸 15~30份，
助导电剂 1~3份，
相容剂 1~3份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法：取左旋聚乳酸（PLLA）及为左旋聚乳酸质量分数0.5%的成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)，置于高混机中混合均匀，将混匀料在80~90℃下干燥6~10h，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，得耐热改性聚乳酸。
进一步地，所述耐热改性聚乳酸的制备方法中，双螺杆挤出机挤出温度为175~190℃，螺杆转速100~150r/min。
所述助导电剂为已氧基化烷基胺类化合物或已氧基化烷基酸胺类化合物。
所述相容剂为马来酸酐或马来酸酐接枝共聚物类。
一种防静电型环保透明片材的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1. 准备原料：按照所述成分的重量份备取所需原料；
步骤2. 干燥处理：将备取好的成分置于高混机中混合均匀，然后将混合料在70~80℃下热风干燥4~8h；
步骤3：熔融挤出：将干燥后的混合料置于挤出片材机中熔融共混挤出成型，得到防静电型环保透明片材材料。
进一步地，所述挤出片材机熔融挤出温度设置245~260℃，螺杆长径比为38~45。
与现有技术相比，本发明具备的优点为：本发明提供了一种防静电型环保透明片材，同时提供了其制备方法，在相容剂增容的情况下，采用APET与PBS及耐热改性聚乳酸共混，同时加入共混效果良好的助导电剂，得到具备防静电功能，同时具有良好的环保性及透明性的片材材料。其中，所述APET为热塑性环保塑胶产品，其边料与废品可回收，其所含化学元素同纸张一样为碳、氧、氢，为可降解性塑料，用这种材料制成的片材产品丢弃后，最终成为水和二氧化碳，而且APET生产技术成熟，价格优势明显；所述耐热改性聚乳酸以左旋聚乳酸（PLLA）为原料，PLLA来源于可再生植物资源，具有高强高模、易于成型加工、透明性好及生物全降解性等特点，但是其耐热性差，热变形温度HDT仅为55℃～60℃，严重限制了其应用领域，本发明经耐热改性的聚乳酸，其HDT>120℃，而且可在相容剂的复配下与APET实现良好的共混效果，可有效提高APET的可加工性能及复合片材料的透明度；所述聚丁二酸丁二醇酯（PBS）属热塑性树脂，加工性能良好，可以在普通加工成型设备上进行成型加工，加工温度范围140~260℃，其力学性能优异，耐热性能好而且价格相对较低，可降低片材的制备成本、提高复合片材的生物降解性能，取一定量与透明树脂共混情况下对共混料的透明性影响较小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 130份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 18份，
耐热改性聚乳酸 22份，
助导电剂 2份，
相容剂 2份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法：取左旋聚乳酸（PLLA）及为左旋聚乳酸质量分数0.5%的成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)，置于高混机中混合均匀，将混匀料在85℃下干燥8h，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，得耐热改性聚乳酸；其中，所双螺杆挤出机挤出温度为180℃，螺杆转速125r/min。
所述助导电剂为已氧基化烷基胺类化合物。
所述相容剂为马来酸酐。
一种防静电型环保透明片材的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1. 准备原料：按照所述成分的重量份备取所需原料；
步骤2. 干燥处理：将备取好的成分置于高混机中混合均匀，然后将混合料在75℃下热风干燥6h；混合料在成塑过程中，少量水份的存在就会造成制品质量下降，故混匀料尤其是其中易吸湿性化合物抗静电剂在熔融挤出加工前应充分干燥处理；
步骤3：熔融挤出：将干燥后的混合料置于挤出片材机中熔融共混挤出成型，得到防静电型环保透明片材材料。
进一步地，所述挤出片材机设置为：熔融挤出温度一区245℃、二区250℃、三区255℃、四区255℃、五区250℃、六区245℃，螺杆长径比为40。
实施例2：一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 150份
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 25份，
耐热改性聚乳酸 30份，
助导电剂 3份，
相容剂 3份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法：取左旋聚乳酸（PLLA）及为左旋聚乳酸质量分数0.5%的成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)，置于高混机中混合均匀，将混匀料在80℃下干燥9h，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，得耐热改性聚乳酸。
进一步地，所述耐热改性聚乳酸的制备方法中，双螺杆挤出机挤出温度为185℃，螺杆转速120r/min。
所述助导电剂为已氧基化烷基酸胺类化合物。
所述相容剂为马来酸酐接枝共聚物类。
一种防静电型环保透明片材的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1. 准备原料：按照所述成分的重量份备取所需原料；
步骤2. 干燥处理：将备取好的成分置于高混机中混合均匀，然后将混合料在80℃下热风干燥5h；
步骤3：熔融挤出：将干燥后的混合料置于挤出片材机中熔融共混挤出成型，得到防静电型环保透明片材材料。
进一步地，所述挤出片材机设置为：熔融挤出温度一区250℃、二区255℃、三区260℃、四区260℃、五区255℃、六区250℃，螺杆长径比为45。
实施例3：一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 100份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 10份，
耐热改性聚乳酸 15份，
助导电剂 1份，
相容剂 1份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法、助导电剂、相容剂及所述一种防静电型环保透明片材的制备方法同实施例1。
实施例4：一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 125份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 15份，
耐热改性聚乳酸 25份，
助导电剂 2份，
相容剂 3份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法、助导电剂、相容剂及所述一种防静电型环保透明片材的制备方法同实施例1。
实施例5：一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 110份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 25份，
耐热改性聚乳酸 20份，
助导电剂 3份，
相容剂 2份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法、助导电剂、相容剂及所述一种防静电型环保透明片材的制备方法同实施例2。
实施例6：一种防静电型环保透明片材，其包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 140份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 10份，
耐热改性聚乳酸 27份，
助导电剂 1份，
相容剂 2份；
所述耐热改性聚乳酸的制备方法、助导电剂、相容剂及所述一种防静电型环保透明片材的制备方法同实施例2。
产品性能测试：上述实施例1~6所得防静电型环保透明片材以及一种采用同一设备和类似工艺生产的同样厚度的商用APET硬质片材作为对比例进行性能测试。测试标准：透光率按ASTM D1746标准测试，试样尺寸（mm）：（100±0.4）×（50±0.2）×（2±0.2），温度（℃）：23±5，相对湿度（%）：50±20；电阻率按照ASTM D257标准测试，测试温度为23℃，相对湿度50±5％；拉伸强度及断裂伸长率按ASTM D638标准测试，试样类型为I型，样片尺寸（mm）：（170±0.4）×（20±0.2）×（2±0.2），拉伸速度50mm/min；测试结果如下表所示：
| 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 比较例 |
| 透光率 % | 90.8 | 91.8 | 91.2 | 90.3 | 89.6 | 91.6 | 91.7 |
| 电阻率 Ω·cm | 107 | 106 | 108 | 108 | 106 | 109 | 1017 |
| 拉伸强度 MPa | 53.3 | 52.1 | 52.9 | 50.4 | 54.6 | 49.5 | 48.2 |
| 断裂伸长率 % | 225 | 219 | 217 | 209 | 233 | 205 | 195 |
上表测试结果可知，本发明采用易降解的环保材料APET、PBS及耐热改性聚乳酸共混得到的片材材料具有良好的机械性能，同时具备优良的透光率，适用于对透光要求较高的领域；本发明片材电阻率达106~109Ω·cm，具有优良的防静电性能，有利于拓展APET材料的功能性应用。
Claims (6)
1.一种防静电型环保透明片材，其特征在于，包括以下重量份的成分：
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET） 100~150份，
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 10~25份，
耐热改性聚乳酸 15~30份，
助导电剂 1~3份，
相容剂 1~3份。
2.根据权利要求1所述的一种防静电型环保透明片材，其特征在于，所述耐热改性聚乳酸的制备方法：取左旋聚乳酸（PLLA）及为左旋聚乳酸质量分数0.5%的成核剂癸二酸二苯甲酰肼TMC-300，置于高混机中混合均匀，将混匀料在80~90℃下干燥6~10h，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，得耐热改性聚乳酸。
3.根据权利要求2所述的一种防静电型环保透明片材，其特征在于，所述耐热改性聚乳酸的制备方法中，双螺杆挤出机挤出温度为175~190℃，螺杆转速100~150r/min。
4.根据权利要求1所述的一种防静电型环保透明片材，其特征在于，所述助导电剂为乙氧基化烷基胺类化合物或乙氧基化烷基酸胺类化合物。
5.一种制备如权利要求1所述的防静电型环保透明片材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1. 准备原料：按照所需重量份备取原料；
步骤2. 干燥处理：将备取好的成分置于高混机中混合均匀，然后将混合料在70~80℃下热风干燥4~8h；
步骤3. 熔融挤出：将干燥后的混合料置于挤出片材机中熔融共混挤出成型，得到防静电型环保透明片材材料。
6.根据权利要求5所述的一种防静电型环保透明片材的制备方法，其特征在于，所述挤出片材机熔融挤出温度设置245~260℃，螺杆长径比为38~45。
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