CN108440871A - 一种抗静电竹塑材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗静电竹塑材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗静电竹塑材料，它是由下述重量份的原料组成的：竹粉15‑20、聚氯乙烯110‑130、二苯基硅二醇3‑4、环氧氯丙烷2‑3、三辛酸丁基锡0.1‑0.2、硬脂酸钡1‑2、烷醇酰胺2‑3、三乙胺0.8‑2、8‑羟基喹啉铜0.7‑1、松香3‑5，本发明不仅进一步改善了各原料间的结合强度，提高了成品材料的力学强度，而且提高了成品整体的抗静电性能，本发明的成品材料经过测试，表面电阻可以达到105‑6Ω，具有很好的抗静电效果。

Description

一种抗静电竹塑材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种抗静电竹塑材料及其制备方法。
背景技术
竹塑材料是采用竹纤维或竹粉填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对竹材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，竹塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因竹材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的竹材和塑料，减少环境污染。目前，提高材料附加值的产品愈来愈受到人们广泛关注，然而目前市售的竹塑产品大多只重视其力学性能，功能性单一，限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种抗静电竹塑材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
竹粉15-20、聚氯乙烯110-130、二苯基硅二醇3-4、环氧氯丙烷2-3、三辛酸丁基锡0.1-0.2、硬脂酸钡1-2、烷醇酰胺2-3、三乙胺0.1-0.2、8-羟基喹啉铜0.7-1、松香3-5。
所述的抗静电聚合物溶液是由下述重量份的原料组成的：
乙炔炭黑4-7、椰油酸二乙醇酰胺0.7-1、甲基丙烯酸丁酯20-25、过硫酸铵0.5-0.6、二乙烯三胺2-3、乙基纤维素5-6；
所述的乙基纤维素的取代度为2-2.3。
所述的抗静电聚合物溶液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取乙基纤维素、二乙烯三胺混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，得胺化纤维溶液；
（2）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（3）取甲基丙烯酸丁酯，加入到上述胺化纤维溶液中，加入乙炔炭黑，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，滴加上述过硫酸铵水溶液，加入椰油酸二乙醇酰胺，保温搅拌3-4小时，搅拌至常温，出料，得抗静电聚合物溶液。
一种抗静电竹塑材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量16-18倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入松香，送入到85-90℃的恒温水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得抑菌醇溶液；
（2）取竹粉、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，超声1-2分钟，得竹粉酰胺溶液；
（3）取上述聚氯乙烯重量的15-20%，加入到上述抑菌醇溶液中，搅拌均匀，加入环氧氯丙烷，在50-55℃下保温搅拌10-20分钟，得改性聚氯乙烯溶液；
（4）取上述改性聚氯乙烯溶液、抗静电聚合物溶液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为110-125℃，加入上述竹粉酰胺溶液、三乙胺，保温搅拌3-4小时，出料，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小时，得竹粉改性聚氯乙烯；
（5）取上述竹粉改性聚氯乙烯，与剩余的聚氯乙烯、二苯基硅二醇、三辛酸丁基锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述静电竹塑材料。
本发明的优点：
本发明加入的抗静电聚合物溶液中，以甲基丙烯酸丁酯为单体，在引发作用下聚合，在聚合过程中加入了乙炔炭黑、椰油酸二乙醇酰胺，有效的改善了炭黑在聚酯溶液中的分散相容性，同时改善该聚合物乳液具有很好的稳定性和抗静电效果；
本发明采用环氧氯丙烷处理聚氯乙烯，以含有8-羟基喹啉铜的抑菌醇溶液为反应溶剂，之后将其与酰胺共混，在胺的催化作用下开环，提高了竹粉在聚氯乙烯间的分散相容性，在反应过程中以抗静电聚合物溶液为反应溶剂，不仅进一步改善了各原料间的结合强度，提高了成品材料的力学强度，而且提高了成品整体的抗静电性能，本发明的成品材料经过测试，表面电阻可以达到105-6Ω，具有很好的抗静电效果。
具体实施方式
实施例1
竹粉20、聚氯乙烯130、二苯基硅二醇4、环氧氯丙烷3、三辛酸丁基锡0.2、硬脂酸钡2、烷醇酰胺3、三乙胺0.2、8-羟基喹啉铜1、松香5。
所述的抗静电聚合物溶液是由下述重量份的原料组成的：
乙炔炭黑7、椰油酸二乙醇酰胺1、甲基丙烯酸丁酯25、过硫酸铵0.6、二乙烯三胺3、乙基纤维素6；
所述的乙基纤维素的取代度为2.3。
所述的抗静电聚合物溶液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取乙基纤维素、二乙烯三胺混合，加入到混合料重量13倍的去离子水中，搅拌均匀，得胺化纤维溶液；
（2）取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（3）取甲基丙烯酸丁酯，加入到上述胺化纤维溶液中，加入乙炔炭黑，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，滴加上述过硫酸铵水溶液，加入椰油酸二乙醇酰胺，保温搅拌4小时，搅拌至常温，出料，得抗静电聚合物溶液。
一种抗静电竹塑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量18倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入松香，送入到90℃的恒温水浴中，保温搅拌30分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得抑菌醇溶液；
（2）取竹粉、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量40倍的去离子水中，超声2分钟，得竹粉酰胺溶液；
（3）取上述聚氯乙烯重量的20%，加入到上述抑菌醇溶液中，搅拌均匀，加入环氧氯丙烷，在55℃下保温搅拌20分钟，得改性聚氯乙烯溶液；
（4）取上述改性聚氯乙烯溶液、抗静电聚合物溶液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为125℃，加入上述竹粉酰胺溶液、三乙胺，保温搅拌4小时，出料，过滤，将沉淀水洗，真空60℃下干燥2小时，得竹粉改性聚氯乙烯；
（5）取上述竹粉改性聚氯乙烯，与剩余的聚氯乙烯、二苯基硅二醇、三辛酸丁基锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述静电竹塑材料。
实施例2
竹粉15、聚氯乙烯110、二苯基硅二醇3、环氧氯丙烷2、三辛酸丁基锡0.1、硬脂酸钡1、烷醇酰胺2、三乙胺0.1、8-羟基喹啉铜0.7、松香3。
所述的抗静电聚合物溶液是由下述重量份的原料组成的：
乙炔炭黑4、椰油酸二乙醇酰胺0.7、甲基丙烯酸丁酯20、过硫酸铵0.5、二乙烯三胺2、乙基纤维素5；
所述的乙基纤维素的取代度为2。
所述的抗静电聚合物溶液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取乙基纤维素、二乙烯三胺混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得胺化纤维溶液；
（2）取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
（3）取甲基丙烯酸丁酯，加入到上述胺化纤维溶液中，加入乙炔炭黑，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，滴加上述过硫酸铵水溶液，加入椰油酸二乙醇酰胺，保温搅拌3小时，搅拌至常温，出料，得抗静电聚合物溶液。
一种抗静电竹塑材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量16倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入松香，送入到85℃的恒温水浴中，保温搅拌20分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得抑菌醇溶液；
（2）取竹粉、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，超声1-2分钟，得竹粉酰胺溶液；
（3）取上述聚氯乙烯重量的15%，加入到上述抑菌醇溶液中，搅拌均匀，加入环氧氯丙烷，在50℃下保温搅拌10分钟，得改性聚氯乙烯溶液；
（4）取上述改性聚氯乙烯溶液、抗静电聚合物溶液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为110℃，加入上述竹粉酰胺溶液、三乙胺，保温搅拌3小时，出料，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥1小时，得竹粉改性聚氯乙烯；
（5）取上述竹粉改性聚氯乙烯，与剩余的聚氯乙烯、二苯基硅二醇、三辛酸丁基锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述静电竹塑材料。
性能测试：
拉伸强度：43.5-47Mpa；
断裂伸长率：13-16.1Mpa；
弯曲强度：58-61.5Mpa；
冲击强度：12-14.5KJ/m2；
表面电阻：105-6Ω。

Claims (4)

1.一种抗静电竹塑材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
竹粉15-20、聚氯乙烯110-130、二苯基硅二醇3-4、环氧氯丙烷2-3、三辛酸丁基锡0.1-0.2、硬脂酸钡1-2、烷醇酰胺2-3、三乙胺0.1-0.2、8-羟基喹啉铜0.7-1、松香3-5。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电竹塑材料，其特征在于，所述的抗静电聚合物溶液是由下述重量份的原料组成的：
乙炔炭黑4-7、椰油酸二乙醇酰胺0.7-1、甲基丙烯酸丁酯20-25、过硫酸铵0.5-0.6、二乙烯三胺2-3、乙基纤维素5-6；
所述的乙基纤维素的取代度为2-2.3。
3.根据权利要求2所述的一种抗静电竹塑材料，其特征在于，所述的抗静电聚合物溶液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取乙基纤维素、二乙烯三胺混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，得胺化纤维溶液；
（2）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（3）取甲基丙烯酸丁酯，加入到上述胺化纤维溶液中，加入乙炔炭黑，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，滴加上述过硫酸铵水溶液，加入椰油酸二乙醇酰胺，保温搅拌3-4小时，搅拌至常温，出料，得抗静电聚合物溶液。
4.一种如权利要求1所述的抗静电竹塑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量16-18倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入松香，送入到85-90℃的恒温水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得抑菌醇溶液；
（2）取竹粉、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，超声1-2分钟，得竹粉酰胺溶液；
（3）取上述聚氯乙烯重量的15-20%，加入到上述抑菌醇溶液中，搅拌均匀，加入环氧氯丙烷，在50-55℃下保温搅拌10-20分钟，得改性聚氯乙烯溶液；
（4）取上述改性聚氯乙烯溶液、抗静电聚合物溶液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为110-125℃，加入上述竹粉酰胺溶液、三乙胺，保温搅拌3-4小时，出料，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小时，得竹粉改性聚氯乙烯；
（5）取上述竹粉改性聚氯乙烯，与剩余的聚氯乙烯、二苯基硅二醇、三辛酸丁基锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述静电竹塑材料。
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