CN105061968A - 一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法及其在高分子材料中的应用 - Google Patents

一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法及其在高分子材料中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其步骤如下：1)将高聚物单体A、酸酐B、引发剂C投入反应釜，通氮气保护，65-250℃下反应3-8小时，得到嵌段共聚物D；2)向100重量份的嵌段共聚物D中加入10-65重量份的离子液体，通氮气保护，65-250℃下搅拌1-5小时，得到嵌段共聚物E；3)将70-99重量份的离子液体接枝后的嵌段共聚物E、0.05-0.2重量份的抗氧剂、1-3重量份的羟基硅油、0-50重量份的填料、3-10重量份的热稳定剂、3-5重量份的硅酮低聚物投入密炼机加热搅拌均匀，然后挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料。本发明还提供了该高聚物母料在高分子材料中的应用。本发明制备出的高聚物母料具有永久抗静电性能，与高聚物之间的相容性非常好。

Description

一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法及其在高分子材料中的应用
技术领域
本发明涉及一种抗静电高聚物母料，特别是涉及一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法及其在高分子材料中的应用。
背景技术
静电荷一般是由具有不同电荷消散能力的两种材料接触摩擦而产生的，失去电子的材料带有正电荷，得到电子的材料则带有负电荷。材料的电性能主要包括以下几个方面：介电常数(介电常数较低的材料容易产生静电)，电阻率(具有较低电阻率的材料静电消散较为容易)。
高分子材料一般具有较高的表面电阻率(1010-1015Ω)和较低的介电常数，因而很容易产生静电并在空气中达到15000V/cm的电场强度，大量的静电集聚给高分子材料的使用带来诸多困难，比如在加工过程中会导致灰尘的吸附，影响产品美观；在电子包装领域，静电荷的集聚会导致电器元件被击穿，影响产品质量；在煤矿或石化领域，静电荷的集聚会产生电火花而造成安全事故等等。解决材料产生静电问题的便利方法是减少材料的电阻率，通过添加抗静电剂可以很好地实现高分子材料电阻率的降低。
传统抗静电剂一般是由表面活性剂组成，按结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和高分子型等。阴离子型、阳离子型、两性离子型抗静电剂的抗静电性能比较好，但是其分解温度较低，运用中容易导致改性料发黄，使得运用受到限制；非离子型抗静电剂主要依靠迁移到材料表面吸收空气中的水分产生电解质膜而导电，温湿度依赖较重，持久性受到限制；高分子型抗静电剂要求添加量较高才能达到有效的抗静电效果，对材料整体的力学性能影响较大。
离子液体作为一种新型抗静电剂，由于其良好的热稳定性、较低的饱和蒸汽压、不易燃、导电性能优秀、光学透明度高等特点而受到人们的重视。
申请号为201310155847.2的发明专利《一种永久抗静电透明聚碳酸酯组合物及其制备方法》(2013年10月公布)以及申请号为201310155867X的发明专利《一种永久抗静电透明聚碳酸酯组合物及其制备方法》(2013年10月公布)是国内第一批提到将离子液体与塑料共混制得抗静电材料的专利，之后又出现了申请号为201410456860.6的《一种离子液体负载型膨润土吸附剂的制备方法》用以吸附六价铬(2015年1月公布)、申请号为201410852772.8的发明专利《一种持久有效的抗静电聚烯烃复合材料及其制备方法》(2015年3月公布)以及申请号为201510101060.7的发明专利《一种环保型PVC鞋底抗静电剂及其制备方法》(2015年6月公布)等一系列专利申请，但是这些专利大多采用离子液体与有机材料共混的模式，虽然部分专利通过添加相容剂来涵纳离子液体，但是都无法从根本上解决离子液体极性高，与塑料相容性差、易析出的难题，所以很难实现真正意义上的永久抗静电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，制备出的高聚物母料具有永久抗静电性能，与高聚物之间的相容性非常好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其步骤如下：
1)将高聚物单体A、酸酐B、引发剂C按照100:(50-95):(0.2-0.5)的重量比投入反应釜，通氮气保护，65-250℃下反应3-8小时，得到高聚物单体A与酸酐B的嵌段共聚物D；
2)向100重量份的嵌段共聚物D中加入10-65重量份的离子液体，通氮气保护，65-250℃下搅拌1-5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物E；
3)将70-99重量份的离子液体接枝后的嵌段共聚物E、0.05-0.2重量份的抗氧剂、1-3重量份的羟基硅油、0-50重量份的填料、3-10重量份的热稳定剂、3-5重量份的硅酮低聚物投入密炼机85-90℃下加热搅拌均匀，然后通过双螺杆挤出机60-250℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料。
优选地，本发明所述步骤1)中，高聚物单体A为含有不饱和双键、碳原子数为3-18的苯乙烯及其同系物。
优选地，本发明所述步骤1)中，酸酐B为顺丁烯二酸酐或顺丁烯二酸酐中双键相连的氢原子被其他基团取代的有机酸酐。
优选地，本发明所述步骤1)中，引发剂C为受热后能够分解产生自由基的过氧化物引发剂，即过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基己烷中的一种或几种的混合物。
优选地，本发明所述步骤2)中，离子液体为咪唑型离子液体、吡啶型离子液体、哌啶型离子液体、吡咯烷型离子液体、季铵型离子液体、吗啉型离子液体、季膦型离子液体中的一种或几种的混合物。
优选地，本发明所述步骤3)中，抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、2,4,6-三叔丁基季戊四醇双亚磷酸酯、螺乙二醇双[2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯、季戊四醇双二亚磷酸二(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或几种的混合物。
优选地，本发明所述步骤3)中，填料为云母、石英、铝矾土、硅藻土、膨润土、球形碳酸钙、霞石、沉淀法白炭黑中的一种或几种的混合物，且粒度D(0.9)≤8μm。
优选地，本发明所述步骤3)中，热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、甲基硫醇锡中的一种或几种的混合物。
优选地，本发明所述步骤3)中，硅酮低聚物为有机硅氧烷环体DMC加热聚合后形成的低聚物，且粘度为80-100万CP。
本发明还提供了一种永久抗静电离子液体高聚物母料在高分子材料中的应用：将前述的永久抗静电离子液体高聚物母料添加于高聚物基体中制成高分子材料，其中永久抗静电离子液体高聚物母料的质量百分比为2.5-10％，其余为高聚物基体，高聚物基体为PP、PVC、PU、PC、ABS、PE、PS、PA、环氧树脂中的其中一种。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)酸酐B具有较强的极性，与高聚物单体A共聚后引入了强极性反应性基团，使得嵌段共聚物D具备了较高的极性和反应活性，具有高极性和反应活性的嵌段共聚物D与同为强极性的离子液体之间相容性较好，可以涵纳大量的离子液体，加之嵌段共聚物D的极性基团与离子液体之间的相互作用使得离子液体与嵌段共聚物D结合比较稳定，嵌段共聚物D分子链与高聚物分子链之间的缠绕作用以及范德华力提高了离子液体与高聚物基体相界面之间的结合牢度，形成稳定的共混体系，大大改善了离子液体与高聚物基体之间的相容性，充分发挥出离子液体的抗静电性能以及持久性，而且离子液体不会析出，改性料不“出汗”，从而实现永久抗静电的效果。
(2)离子液体本身具有很好的热稳定性、化学稳定性，同时母料中还添加了抗氧化能力较强的抗氧剂，因此应用于高分子材料中的高温加工时不容易发生黄变；相对于传统离子液体的添加方法而言，本发明获得的母料离子液体相对含量要高出很多，因此只需较小的添加量(2.5-10％)即可大大降低改性料的表面电阻(基本稳定于106-1011Ω)。
(3)羟基硅油是端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷，具有很好的耐水性，硅酮低聚物不溶于水，疏水性很强，因此可有效提高高聚物母料的耐水洗性能；硅酮低聚物的加入既可以改善高分子材料在加工时的流动性、内润滑性，同时也可以降低高聚物结晶度，使得材料不会因为自然结晶而“排异”，进一步提高离子液体在材料中的稳定性；填料的加入可有效提高高聚物母料的硬度和抗冲击强度，另外羟基硅油和硅酮低聚物的加入还可以有效降低高聚物母料的表面摩擦系数，提高材料的耐擦拭性能和耐刮擦性能。
(4)本发明提供的永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法反应条件温和，设备简单，生产过程基本没有环境有害物质产生，制备出的是真正意义上的绿色高效产品，可批量化生产，同时制得的母料易于添加，在塑料改性时使用比较方便。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例一
将苯乙烯单体165.23g(1.5mol)，顺丁烯二酸酐98.1g(1.0mol)，双二五(即2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基己烷)0.5g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至85℃，反应3小时后降温得到白色固体255g，将白色固体取出100g，加入52.5g1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，通氮气保护，250℃下搅拌1小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物99g，抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯0.15g，羟基硅油3g，粒度D(0.9)为8μm的硅藻土20g，硬脂酸钙3.5g，粘度85万CP的硅酮低聚物3.6g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机95℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA750。
实施例二
将苯乙烯单体165.23g(1.5mol)，顺丁烯二酸酐98.1g(1.0mol)，过氧化二异丙苯0.5g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至85℃，反应3小时后降温得到白色固体249.6g，将白色固体取出120g，加入52.5g三正丁基甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐，通氮气保护，65℃下搅拌5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物120g，抗氧剂2,4,6-三叔丁基季戊四醇双亚磷酸酯0.20g，羟基硅油3g，粒度D(0.9)为7μm的球形碳酸钙25g，硬脂酸钙4.5g，粘度85万CP的硅酮低聚物4.6g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机95℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA250。
实施例三
将苯乙烯单体165.23g(1.5mol)，顺丁烯二酸酐98.1g(1.0mol)，双二五0.5g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至85℃，反应3小时后降温得到白色固体252g，将白色固体取出120g，加入60g1-丁基-2，,3二甲基咪唑四氟硼酸盐，通氮气保护，100℃下搅拌4小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物120g，抗氧剂季戊四醇双二亚磷酸二(2,4-二叔丁基苯基)酯0.15g，羟基硅油3g，粒度D(0.9)为6μm的沉淀法白炭黑25g，硬脂酸钙4.5g，粘度85万CP的硅酮低聚物4.6g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机95℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA350。
实施例四
将苯乙烯单体100g，顺丁烯二酸酐50g，过氧化苯甲酸叔丁酯0.2g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至65℃，反应8小时后降温得到白色固体，将白色固体取出100g，加入10g1-乙基吡啶四氟硼酸盐，通氮气保护，150℃下搅拌3小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物70g，抗氧剂螺乙二醇双[2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯0.05g，羟基硅油1g，粒度D(0.9)为8μm的云母50g，硬脂酸锌10g，粘度80万CP的硅酮低聚物5g，投进密炼机，90℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机60℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA100。
实施例五
将苯乙烯单体100g，顺丁烯二酸酐95g，过氧化苯甲酰0.5g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至250℃，反应3小时后降温得到白色固体，将白色固体取出100g，加入65gN-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐，通氮气保护，200℃下搅拌2小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物99g，抗氧剂螺乙二醇双[2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯0.2g，羟基硅油3g，硬脂酸镁3g，粘度100万CP的硅酮低聚物3g，投进密炼机，90℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机250℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA200。
实施例六
将苯乙烯单体100g，丙烯酸甲酯80g，二叔丁基过氧化物0.5g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至200℃，反应4小时后降温得到白色固体，将白色固体取出100g，加入50gN-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐，通氮气保护，120℃下搅拌3.5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物90g，抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯0.15g，羟基硅油2g，粒度D(0.9)为7μm的石英10g，甲基硫醇锡4g，粘度90万CP的硅酮低聚物4g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机200℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA300。
实施例七
将苯乙烯单体100g，丙烯酸甲酯85g，二叔丁基过氧化物0.3g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至100℃，反应7小时后降温得到白色固体，将白色固体取出100g，加入40g吗啡啉硫酸氢盐，通氮气保护，160℃下搅拌2.5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物80g，抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯0.1g，羟基硅油1.5g，粒度D(0.9)为7μm的铝矾土25g，甲基硫醇锡8g，粘度95万CP的硅酮低聚物3.5g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机100℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA400。
实施例八
将苯乙烯单体100g，丙烯酸甲酯60g，过氧化苯甲酰0.2g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至150℃，反应6小时后降温得到白色固体，将白色固体取出100g，加入20g甲基三丁基膦磷酸二甲酯盐，通氮气保护，90℃下搅拌4.5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物75g，抗氧剂2,4,6-三叔丁基季戊四醇双亚磷酸酯0.18g，羟基硅油2.5g，粒度D(0.9)为6μm的膨润土40g，硬脂酸锌7g，粘度90万CP的硅酮低聚物4.5g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机150℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA500。
实施例九
将苯乙烯单体100g，丙烯酸甲酯70g，过氧化苯甲酰0.5g加入四口烧瓶中，充入氮气，升温至190℃，反应5小时后降温得到白色固体，将白色固体取出100g，加入30g1-丁基-2，,3二甲基咪唑四氟硼酸盐，通氮气保护，180℃下搅拌2.5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物，取该嵌段共聚物85g，抗氧剂2,4,6-三叔丁基季戊四醇双亚磷酸酯0.12g，羟基硅油1.6g，粒度D(0.9)为8μm的霞石30g，硬脂酸锌5g，粘度80万CP的硅酮低聚物3.2g，投进密炼机，85℃下加热搅拌30分钟后通过双螺杆挤出机80℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料PS-MAH-SA600。
永久抗静电离子液体高聚物母料在PP中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例1-1 实施例1-2 实施例1-3 实施例1-4 实施例1-5
PS-MAH-SA750 0 2.5g 5g 7.5g 10g
均聚PP 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例1-1为空白组
将熔指25g/10min的均聚PP粉料100g，在密炼机中165℃密炼5min，170-185℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例1-2
将熔指25g/10min的均聚PP粉料97.5g，PS-MAH-SA7502.5g，在密炼机中165℃密炼5min，170-185℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例1-3
将熔指25g/10min的均聚PP粉料95g，PS-MAH-SA7505g，在密炼机中165℃密炼5min，170-185℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例1-4
将熔指25g/10min的均聚PP粉料92.5g，PS-MAH-SA7507.5g，在密炼机中165℃密炼5min，170-185℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例1-5
将熔指25g/10min的均聚PP粉料90g，PS-MAH-SA75010g，在密炼机中165℃密炼5min，170-185℃注塑打板，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的PP板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例1-1 实施例1-2 实施例1-3 实施例1-4 实施例1-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1013 109 108 107 107
5℃10％RH表面电阻/Ω 1014 109 108 107 107
水洗干燥后表面电阻/Ω 1014 1010 108 107 107
6个月后表面电阻/Ω 1013 109 108 107 107
永久抗静电离子液体高聚物母料在PU中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例2-1 实施例2-2 实施例2-3 实施例2-4 实施例2-5
PS-MAH-SA250 0 2.5g 5g 7.5g 10g
PU 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例2-1为空白组
将牌号为250的PU粒料100g，在密炼机中195℃密炼5min，200-210℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例2-2
将牌号为250的PU粒料97.5g，PS-MAH-SA2502.5g在密炼机中195℃密炼5min，200-210℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例2-3
将牌号为250的PU粒料95g，PS-MAH-SA2505g在密炼机中195℃密炼5min，200-210℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例2-4
将牌号为250的PU粒料92.5g，PS-MAH-SA2507.5g在密炼机中195℃密炼5min，200-210℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例2-5
将牌号为250的PU粒料90g，PS-MAH-SA25010g在密炼机中195℃密炼5min，200-210℃注塑压片，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例2-1 实施例2-2 实施例2-3 实施例2-4 实施例2-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1011 108 107 106 106
5℃10％RH表面电阻/Ω 1012 108 107 106 106
水洗干燥后表面电阻/Ω 1011 107 107 106 106
6个月后表面电阻/Ω 1010 108 107 106 106
永久抗静电离子液体高聚物母料在PVC中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例3-1 实施例3-2 实施例3-3 实施例3-4 实施例3-5
PS-MAH-SA350 0 2.5g 5g 7.5g 10g
PVC粉料 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例3-1为空白组
将PVC粉料100g，在密炼机中165℃密炼5min，170-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例3-2
将PVC粉料97.5g，PS-MAH-SA3502.5g在密炼机中165℃密炼5min，170-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例3-3
将PVC粉料95g，PS-MAH-SA3505g在密炼机中165℃密炼5min，170-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例3-4
将PVC粉料92.5g，PS-MAH-SA3507.5g在密炼机中165℃密炼5min，170-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例3-5
将PVC粉料90g，PS-MAH-SA35010g在密炼机中165℃密炼5min，170-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的PVC板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例3-1 实施例3-2 实施例3-3 实施例3-4 实施例3-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1010 108 107 107 106
5℃10％RH表面电阻/Ω 1011 108 107 107 106
水洗干燥后表面电阻/Ω 1011 108 107 107 106
6个月后表面电阻/Ω 1010 108 107 107 106
永久抗静电离子液体高聚物母料在PC中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例4-1 实施例4-2 实施例4-3 实施例4-4 实施例4-5
PS-MAH-SA100 0 2.5g 5g 7.5g 10g
PC粉料 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例4-1为空白组
将牌号为E2000R的PC料100g，在密炼机中165℃密炼5min，240-270℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例4-2
将牌号为E2000R的PC料97.5g，PS-MAH-SA1002.5g在密炼机中165℃密炼5min，240-270℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例4-3
将牌号为E2000R的PC料95g，PS-MAH-SA1005g在密炼机中165℃密炼5min，240-270℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例4-4
将牌号为E2000R的PC料92.5g，PS-MAH-SA1007.5g在密炼机中165℃密炼5min，240-270℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例4-5
将牌号为E2000R的PC料90g，PS-MAH-SA10010g在密炼机中165℃密炼5min，240-270℃注塑打板，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的PC板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例4-1 实施例4-2 实施例4-3 实施例4-4 实施例4-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1014 1012 1011 109 109
5℃10％RH表面电阻/Ω 1015 1013 1011 109 109
水洗干燥后表面电阻/Ω 1015 1013 1011 109 109
6个月后表面电阻/Ω 1015 1013 1011 109 109
永久抗静电离子液体高聚物母料在ABS中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例5-1 实施例5-2 实施例5-3 实施例5-4 实施例5-5
PS-MAH-SA200 0 2.5g 5g 7.5g 10g
ABS 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例5-1为空白组
将ABS料100g，在密炼机中185℃密炼5min，180-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例5-2
将ABS料97.5g，PS-MAH-SA2002.5g在密炼机中185℃密炼5min，180-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例5-3
将ABS料95g，PS-MAH-SA2005g在密炼机中185℃密炼5min，180-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例5-4
将ABS料92.5g，PS-MAH-SA2007.5g在密炼机中185℃密炼5min，180-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
实施例5-5
将ABS料90g，PS-MAH-SA20010g在密炼机中185℃密炼5min，180-190℃注塑压片，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的ABS板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例5-1 实施例5-2 实施例5-3 实施例5-4 实施例5-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1016 1013 1012 1010 109
5℃10％RH表面电阻/Ω 1015 1013 1011 109 109
水洗干燥后表面电阻/Ω 1016 1013 1012 1010 109
6个月后表面电阻/Ω 1015 1013 1011 109 109
永久抗静电离子液体高聚物母料在PE中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例6-1 实施例6-2 实施例6-3 实施例6-4 实施例6-5
PS-MAH-SA300 0 2.5g 5g 7.5g 10g
PE粒料 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例6-1为空白组
将PE粒料100g，在密炼机中160℃密炼5min，185-195℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例6-2
将PE粒料97.5g，PS-MAH-SA3002.5g在密炼机中160℃密炼5min，185-195℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例6-3
将PE粒料95g，PS-MAH-SA3005g在密炼机中160℃密炼5min，185-195℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例6-4
将PE粒料92.5g，PS-MAH-SA3007.5g在密炼机中160℃密炼5min，185-195℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例6-5
将PE粒料90g，PS-MAH-SA30010g在密炼机中160℃密炼5min，185-195℃注塑打板，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的PE板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例6-1 实施例6-2 实施例6-3 实施例6-4 实施例6-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1015 1013 108 108 107
5℃10％RH表面电阻/Ω 1014 1012 109 108 108
水洗干燥后表面电阻/Ω 1015 1013 109 108 107
6个月后表面电阻/Ω 1015 1013 108 108 107
永久抗静电离子液体高聚物母料在PS中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例7-1 实施例7-2 实施例7-3 实施例7-4 实施例7-5
PS-MAH-SA400 0 2.5g 5g 7.5g 10g
PS粒料 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例7-1为空白组
将PS粒料100g，在密炼机中190℃密炼5min，190-205℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例7-2
将PS粒料97.5g，PS-MAH-SA4002.5g在密炼机中190℃密炼5min，190-205℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例7-3
将PS粒料95g，PS-MAH-SA4005g在密炼机中190℃密炼5min，190-205℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例7-4
将PS粒料92.5g，PS-MAH-SA4007.5g在密炼机中190℃密炼5min，190-205℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例7-5
将PS粒料90g，PS-MAH-SA40010g在密炼机中190℃密炼5min，190-205℃注塑打板，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的PS板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
永久抗静电离子液体高聚物母料在PA中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例8-1 实施例8-2 实施例8-3 实施例8-4 实施例8-5
PS-MAH-SA500 0 2.5g 5g 7.5g 10g
PA6粒料 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例8-1为空白组
将PA6粒料100g，在密炼机中205℃密炼5min，235-245℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例8-2
将PA6粒料97.5g，PS-MAH-SA5002.5g在密炼机中205℃密炼5min，235-245℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例8-3
将PA6粒料95g，PS-MAH-SA5005g在密炼机中205℃密炼5min，235-245℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例8-4
将PA6粒料92.5g，PS-MAH-SA5007.5g在密炼机中205℃密炼5min，235-245℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例8-5
将PA6粒料90g，PS-MAH-SA50010g在密炼机中205℃密炼5min，235-245℃注塑打板，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的PA6板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例8-1 实施例8-2 实施例8-3 实施例8-4 实施例8-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1013 1011 1010 109 107
5℃10％RH表面电阻/Ω 1013 1011 1010 109 108
水洗干燥后表面电阻/Ω 1013 1011 1010 109 107
6个月后表面电阻/Ω 1012 1010 109 109 107
永久抗静电离子液体高聚物母料在环氧树脂中的抗静电实施例配料按下表展开
原料 实施例9-1 实施例9-2 实施例9-3 实施例9-4 实施例9-5
PS-MAH-SA600 0 2.5g 5g 7.5g 10g
环氧树脂 100g 97.5g 95g 92.5g 90g
实施例9-1为空白组
将环氧树脂E-44100g，在密炼机中180℃密炼5min，200-215℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例9-2
将环氧树脂E-4497.5g，PS-MAH-SA6002.5g在密炼机中180℃密炼5min，200-215℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例9-3
将环氧树脂E-4495g，PS-MAH-SA6005g在密炼机中180℃密炼5min，200-215℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例9-4
将环氧树脂E-4492.5g，PS-MAH-SA6007.5g在密炼机中180℃密炼5min，200-215℃注塑打板，测试表面电阻值。
实施例9-5
将环氧树脂E-4490g，PS-MAH-SA60010g在密炼机中180℃密炼5min，200-215℃注塑打板，测试表面电阻值。
对上述实施例制得的环氧树脂板材按照GB1410测试其表面电阻，电阻值如下：
实施例9-1 实施例9-2 实施例9-3 实施例9-4 实施例9-5
25℃50％RH表面电阻/Ω 1015 1013 1010 108 108
5℃10％RH表面电阻/Ω 1016 1014 1011 109 108
水洗干燥后表面电阻/Ω 1015 1013 1011 109 108
6个月后表面电阻/Ω 1015 1013 1010 108 108
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
1)将高聚物单体A、酸酐B、引发剂C按照100:(50-95):(0.2-0.5)的重量比投入反应釜，通氮气保护，65-250℃下反应3-8小时，得到高聚物单体A与酸酐B的嵌段共聚物D；
2)向100重量份的嵌段共聚物D中加入10-65重量份的离子液体，通氮气保护，65-250℃下搅拌1-5小时，得到离子液体接枝后的嵌段共聚物E；
3)将70-99重量份的离子液体接枝后的嵌段共聚物E、0.05-0.2重量份的抗氧剂、1-3重量份的羟基硅油、0-50重量份的填料、3-10重量份的热稳定剂、3-5重量份的硅酮低聚物投入密炼机85-90℃下加热搅拌均匀，然后通过双螺杆挤出机60-250℃下挤出造粒，得到永久抗静电离子液体高聚物母料。
2.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，高聚物单体A为含有不饱和双键、碳原子数为3-18的苯乙烯及其同系物。
3.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，酸酐B为顺丁烯二酸酐或顺丁烯二酸酐中双键相连的氢原子被其他基团取代的有机酸酐。
4.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，引发剂C为受热后能够分解产生自由基的过氧化物引发剂，即过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基己烷中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，离子液体为咪唑型离子液体、吡啶型离子液体、哌啶型离子液体、吡咯烷型离子液体、季铵型离子液体、吗啉型离子液体、季膦型离子液体中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、2,4,6-三叔丁基季戊四醇双亚磷酸酯、螺乙二醇双[2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯、季戊四醇双二亚磷酸二(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，填料为云母、石英、铝矾土、硅藻土、膨润土、球形碳酸钙、霞石、沉淀法白炭黑中的一种或几种的混合物，且粒度D(0.9)≤8μm。
8.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、甲基硫醇锡中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种永久抗静电离子液体高聚物母料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，硅酮低聚物为有机硅氧烷环体DMC加热聚合后形成的低聚物，且粘度为80-100万CP。
10.一种永久抗静电离子液体高聚物母料在高分子材料中的应用，其特征在于：将权利要求1所述的永久抗静电离子液体高聚物母料添加于高聚物基体中制成高分子材料，其中永久抗静电离子液体高聚物母料的质量百分比为2.5-10％，其余为高聚物基体，高聚物基体为PP、PVC、PU、PC、ABS、PE、PS、PA、环氧树脂中的其中一种。
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Denomination of invention: Preparation method of a permanent anti-static ionic liquid polymer masterbatch and its application in polymer materials

Effective date of registration: 20230711

Granted publication date: 20170118

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Shangyu sub branch

Pledgor: ZHEJIANG JAVA SPECIALTY CHEMICALS Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980047855