CN107955313A - 一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用 - Google Patents

一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用，该材料由包括如下重量份数的原料制成：抗冲击聚苯乙烯50‑75份，永久型抗静电剂7‑20份，增韧剂5‑30份，相容剂2‑10份，加工助剂0.2‑1.0份。本发明所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料通过增韧剂的低温增韧作用与相容剂改善界面强度的作用相结合，实现了材料的优异低温韧性。

Description

一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用
技术领域
本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用。
背景技术
抗冲击聚苯乙烯材料是一种广泛应用在电视后壳，打印机部件及包装外壳等领域的材料。具有加工窗口宽，易成型，尺寸稳定性好等优点。然而，普通的抗冲击聚苯乙烯材料低温韧性不足，不能满足寒冷季节户外产品对材料韧性的要求，存在低温发脆，易应力开裂的问题。在加油站、瓦斯矿井等特殊场所，静电火花带来的隐患是非常危险的，所以要求材料具备抗静电功能。对材料进行抗静电改性可分为外涂法和添加法，其中外涂法需要选择合适的溶剂将抗静电剂溶解，存在涂层易脱落，使材料龟裂，变形等缺陷；添加法又分为添加迁移型短效抗静电剂及添加永久型大分子抗静电剂，迁移型抗静电剂受到擦拭会丧失抗静电效果，性能稳定性低，且依赖于环境湿度发挥作用，永久型抗静电剂与聚苯乙烯的相容性差，会导致材料的低温性能大幅衰减。市面上的增韧聚苯乙烯材料往往不具备抗静电等功能，具备永久抗静电功能的聚苯乙烯材料低温韧性又很差，无法满足加油站、瓦斯矿井包装材料要求的抗静电、低温韧性好等性能。
中国专利CN101157781A公开了一种抗静电聚苯乙烯组合物及制备方法和片材，虽具有长效抗静电性能，然而低温韧性一般。中国专利101486824A公开了一种耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物制备方法，不具备抗静电功能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用，通过增韧剂的低温增韧作用与相容剂改善界面强度的作用相结合，实现了材料的优异低温韧性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，该材料由包括如下重量份数的原料制成：
优选的，所述的材料由包括如下重量份数的原料制成：
进一步，所述的抗冲击聚苯乙烯的熔体流动速率为3-6g/10min(200℃，5kg)；所述的抗冲击聚苯乙烯的悬臂梁缺口冲击强度大于10kJ/m2。
进一步，所述的永久型抗静电剂为含聚酰胺链段或聚醚的嵌段共聚物。
优选的，所述的永久型抗静电剂的折射率为1.51，熔点191℃，熔体流动速率为20g/10min。
进一步，所述的增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；优选的，所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的丁二烯含量为60-70％。
进一步，所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。优选的，所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物中马来酸酐的重量百分比为23wt％。
进一步，所述的加工助剂为抗氧剂或润滑剂中的至少一种。
所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的制备方法，包括如下步骤：将上述原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料。
进一步，所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的熔融步骤的熔融温度为190-220℃。
所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的用途，所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料在制备特种包装材料上的应用。
相对于现有技术，本发明所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料及其制法与应用具有以下优势：
(1)本发明所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料通过增韧剂的低温增韧作用与相容剂改善界面强度的作用相结合，实现了材料的优异低温韧性。
(2)本发明所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料通过加入适当加工助剂及筛选合适抗冲聚苯乙烯材料，改善其材料的流变特性，从而优化材料的表观效果。
(3)本发明所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料通过添加永久型抗静电剂，在材料表层能够形成导电网络结构，提高了聚苯乙烯材料的抗静电性能。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，该材料由包括如下重量份数的原料制成：
所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的制备方法，包括如下步骤：将上述原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料。
所述的挤出机位双螺杆挤出机，所述的熔融步骤的熔融温度为190-220℃。所述的熔融步骤的加工条件如下：一区温度80-100℃，二区温度170-190℃，三区温度190-210，四区温度200-220℃，五区温度200-220℃，六区温度200-220℃，七区温度190-210℃，八区温度190-210℃，九区温度200-210℃，主机转速300-500转/分钟。
所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的用途，所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料在制备特种包装材料上的应用。
实施例1-4
所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料中：所述的抗冲击聚苯乙烯为HIPS，所述的永久型抗静电剂为日本三洋化成PELESTAT 6500，所述的永久型抗静电剂为含聚酰胺链段或聚醚的嵌段共聚物；所述的增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；所述的相容剂为荷兰polyscope SZ23110；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。配方请见表1。
所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的制备方法，包括如下步骤：将上述原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料。
所述的挤出机位双螺杆挤出机，所述的熔融步骤的熔融温度为190-220℃。所述的熔融步骤的加工条件如下：一区温度80-100℃，二区温度170-190℃，三区温度190-210，四区温度200-220℃，五区温度200-220℃，六区温度200-220℃，七区温度190-210℃，八区温度190-210℃，九区温度200-210℃，主机转速300-500转/分钟。
对比例1
一种改性聚苯乙烯材料中：所述的永久型抗静电剂为含聚酰胺链段或聚醚的嵌段共聚物；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。配方请见表1。
改性聚苯乙烯材料的制备方法：包括如下步骤：将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机主喂料口中，双螺杆机熔融挤出，造粒后干燥。
对比例2
一种改性聚苯乙烯材料中：所述的增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。配方请见表1。
改性聚苯乙烯材料的制备方法：包括如下步骤：将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机主喂料口中，双螺杆机熔融挤出，造粒后干燥。
表1实施例1-4和对比例1-2的改性聚苯乙烯材料的原料配方(按重量份数)
将表1中所列的原料进行制备后得到改性聚苯乙烯材料，按照常规性能测试的方法及标准进行测试。
表2实施例1-4和对比例1-2的改性聚苯乙烯材料的测试数据
所述的实施例1与对比例1相比添加了增韧剂和相容剂，实施例1的低温韧性明显提高。
所述的实施例2与对比例2相比添加了永久抗静电剂和相容剂，实施例2在低温韧性相一致的情况下，抗静电性能明显优异。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，其特征在于：该材料由包括如下重量份数的原料制成：
2.根据权利要求1所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的抗冲击聚苯乙烯的熔体流动速率为3-6g/10min；所述的抗冲击聚苯乙烯的悬臂梁缺口冲击强度大于10kJ/m2。
3.根据权利要求1所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的永久型抗静电剂为含聚酰胺链段或聚醚的嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；优选的，所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的丁二烯含量为60-70％。
5.根据权利要求1所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。
6.根据权利要求1所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的加工助剂为抗氧剂或润滑剂中的至少一种。
7.权利要求1-6中任一项所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将上述原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料。
8.根据权利要求7所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的熔融步骤的熔融温度为190-220℃。
9.权利要求1-6中任一项所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料的用途，其特征在于：所述的永久抗静电、耐低温聚苯乙烯材料在制备特种包装材料上的应用。
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