CN105085812A - 一种永久型高分子抗静电剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永久型高分子抗静电剂及其制备方法。该永久型高分子抗静电剂按重量份数计由以下原料制备而成：烯丙基三甲基溴化铵100份，N-取代马来酰亚胺15-40份，腈基乙烯类单体10-20份，芳基乙烯类单体30-60份，引发剂0.1-0.8份，溶剂400-600份。本发明的抗静电剂适用于多种热塑性塑料，如ABS、聚丙烯、聚苯乙烯等，不仅与热塑性塑料有较好的相容性，产品的耐热性和持久性也有较大提高。不仅如此，本发明的抗静电剂可很大程度上减少使用量，只需添加3-5%（质量分数）便能够使热塑性塑料获得较好的抗静电性能。

Description

一种永久型高分子抗静电剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种永久型高分子抗静电剂及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

热塑性塑料材料，由于其质轻、价廉、性价比高，具有优异的耐热性能、刚性、耐化学药品腐蚀性，易于加工成型和回收等特性而得到广泛的应用，但是它们是绝缘材料，表面电阻率（＞10¹²Ω·m）较大，在防尘、防爆、抗静电等领域（如电子，工矿业）对材料有抗静电要求，从而大大限制了这些塑料材料的应用。传统改善塑料抗静电的方法有三中，一是加入低分子表面活性剂，但是它有使用的时效性、发粘和气味的问题；一是加入金属颗粒，但是会增加材料重量以及影响材料性能；还有就是加入导电碳黑，但也会影响材料性能，而且颜色的局限也限制了他的使用，因此传统的方法都没有解决塑料的抗静电问题，所以本项目的出发点是开发出永久抗静电高分子材料，将其添加到塑料中，使得塑料达到抗静电效果。（表面电阻率≤10¹⁰Ω·m）。

高分子型抗静电剂是近年来研究开发的一类新型抗静电剂，高分子型抗静电剂具有优异的抗静电性、耐热性和抗冲击性，不受擦拭和洗涤等条件的影响，对环境湿度依赖性小，且不影响产品力学和耐热性能，是塑料、合成纤维外部用永久型抗静电剂的最佳选择。但高分子型抗静电剂使用量较大，一般为5-20%，目前高分子型抗静电剂是国际上研究的重点，在国外永久型抗静电剂研究已取得较大进展，相比之下我国的塑料抗静电剂研究时间较短，还处于初步发展阶段。现有技术中的高分子型抗静电剂耐热性和持久性均有待提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种永久型高分子抗静电剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种永久型高分子抗静电剂，按重量份数计，由以下原料制备而成：

烯丙基三甲基溴化铵100份，N取代-马来酰亚胺15-40份，腈基乙烯类单体10-20份，芳基乙烯类单体30-60份，引发剂0.1-0.8份，溶剂400-600份。

优选的，所述溶剂选自甲醇、乙醇或四氢呋喃中的一种或多种。

优选的，所述引发剂为偶氮类引发剂或有机过氧化物类引发剂。

优选的，所述腈基乙烯类单体为丙烯腈、甲基丙烯腈或乙基丙烯腈。

优选的，所述N取代-马来酰亚胺为N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺或N苯基马来酰亚胺。

一种永久型高分子抗静电剂的制备方法，包括步骤：

（1）将烯丙基三甲基溴化铵、腈基乙烯类单体和芳基乙烯类单体溶于溶剂中，搅拌混合均匀，得单体混合物A；

(2)引发剂溶于溶剂中并加入N-取代马来酰亚胺，得混合溶液B，将混合溶液B分为5等份，并在60-70℃下降混合溶液B每隔30min分批滴加到单体混合物A中，滴加完后保持在70-85℃下反应1.5-2h；

(3)步骤（2）最终得到的混合物抽滤、水洗、70-85℃真空干燥，得永久型高分子抗静电剂。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明的抗静电剂适用于多种热塑性塑料，如ABS、聚丙烯、聚苯乙烯等，不仅与热塑性塑料有较好的相容性，产品的耐热性和持久性也有较大提高。不仅如此，本发明的抗静电剂可很大程度上减少使用量，只需添加3-5%（质量分数）便能够使热塑性塑料获得较好的抗静电性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。以下组分无特别说明的话均以质量分数计。

实施例1

（1）将烯丙基三甲基溴化铵100份、腈基乙烯类单体15和芳基乙烯类单体40溶于溶剂中，搅拌混合均匀，得单体混合物A；

(2)偶氮类引发剂0.5份溶于溶剂中并加入N-取代马来酰亚胺30份，得混合溶液B，将混合溶液B分为5等份，并在65℃下降混合溶液B每隔30min分批滴加到单体混合物A中，滴加完后保持在80℃下反应2h；

(3)步骤（2）最终得到的混合物抽滤、水洗、75℃真空干燥，得永久型高分子抗静电剂。

以上溶剂为无水乙醇，无水乙醇用量共有500份。取一定质量的上述永久型高分子抗静电剂与ABS树脂混合制样，其中永久型高分子抗静电剂添加量为4%（质量百分数）。

实施例2

（1）将烯丙基三甲基溴化铵100份、腈基乙烯类单体10和芳基乙烯类单体30溶于溶剂中，搅拌混合均匀，得单体混合物A；

(2)引发剂0.2溶于溶剂中并加入N-甲基马来酰亚胺15份，得混合溶液B，将混合溶液B分为5等份，并在65℃下降混合溶液B每隔30min分批滴加到单体混合物A中，滴加完后保持在80℃下反应2h；

(3)步骤（2）最终得到的混合物抽滤、水洗、75℃真空干燥，得永久型高分子抗静电剂。

以上溶剂为甲醇，甲醇用量共有400份。取一定质量的上述永久型高分子抗静电剂与ABS树脂混合制样，其中永久型高分子抗静电剂添加量为3%（质量百分数）。

实施例3

（1）将烯丙基三甲基溴化铵100份、腈基乙烯类单体20和芳基乙烯类单体60溶于溶剂中，搅拌混合均匀，得单体混合物A；

(2)有机过氧化物类引发剂0.8溶于溶剂中并加入N-取代马来酰亚胺40份，得混合溶液B，将混合溶液B分为5等份，并在65℃下降混合溶液B每隔30min分批滴加到单体混合物A中，滴加完后保持在80℃下反应2h；

(3)步骤（2）最终得到的混合物抽滤、水洗、75℃真空干燥，得永久型高分子抗静电剂。

以上溶剂为甲醇，甲醇用量共有500份。取一定质量的上述永久型高分子抗静电剂与ABS树脂混合制样，其中永久型高分子抗静电剂添加量为5%（质量百分数）。

实施例4

（1）将烯丙基三甲基溴化铵100份、腈基乙烯类单体10和芳基乙烯类单体35溶于溶剂中，搅拌混合均匀，得单体混合物A；

(2)引发剂0.6溶于溶剂中并加入N-取代马来酰亚胺30份，得混合溶液B，将混合溶液B分为5等份，并在65℃下降混合溶液B每隔30min分批滴加到单体混合物A中，滴加完后保持在80℃下反应2h；

(3)步骤（2）最终得到的混合物抽滤、水洗、75℃真空干燥，得永久型高分子抗静电剂。

以上溶剂为四氢呋喃，四氢呋喃用量共有600份。取一定质量的上述永久型高分子抗静电剂与ABS树脂混合制样，其中永久型高分子抗静电剂添加量为5%（质量百分数）。

性能测试

表1是实施例1-4得到的ABS树脂样品测得的表面电阻率。

由表1可看出，使用本发明的抗静电剂时，添加量降至3-5%仍使ABS树脂获得了比较优异的抗静电性，其耐热性和持久性也非常好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种永久型高分子抗静电剂，其特征在于，按重量份数计，由以下原料制备而成：

烯丙基三甲基溴化铵100份，N-取代马来酰亚胺15-40份，腈基乙烯类单体10-20份，芳基乙烯类单体30-60份，引发剂0.1-0.8份，溶剂400-600份。

2.根据权利要求1所述的一种永久型高分子抗静电剂，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、乙醇或四氢呋喃中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种永久型高分子抗静电剂，其特征在于，所述引发剂为偶氮类引发剂或有机过氧化物类引发剂。

4.根据权利要求1所述的一种永久型高分子抗静电剂，其特征在于，所述腈基乙烯类单体为丙烯腈、甲基丙烯腈或乙基丙烯腈。

5.根据权利要求1所述的一种永久型高分子抗静电剂，其特征在于，所述N取代-马来酰亚胺为N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺或N苯基马来酰亚胺。

6.一种永久型高分子抗静电剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

（1）将烯丙基三甲基溴化铵、腈基乙烯类单体和芳基乙烯类单体溶于溶剂中，搅拌混合均匀，得单体混合物A；

(2)引发剂溶于溶剂中并加入N-取代马来酰亚胺，得混合溶液B，将混合溶液B分为5等份，并在60-70℃下降混合溶液B每隔30min分批滴加到单体混合物A中，滴加完后保持在70-85℃下反应1.5-2h；

(3)步骤（2）最终得到的混合物抽滤、水洗、70-85℃真空干燥，得永久型高分子抗静电剂。