CN109401271A - 一种抗静电、导电增进剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电、导电增进剂及其制备方法,其组分包括乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、烷基金属盐、聚乙二醇、柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,本发明制备工艺简单得到的抗静电剂无毒无害,具有优异的抗静电和导电性能,利用乙氧基化烷基胺的特性,能够和多种高分子材料进行混合,并且具有分散性好的特性,在加工的挤出机中科防止螺杆打滑,另外添加烷基金属盐、聚乙二醇环氧甘油醚、纳米银等组分有效提高导电率,从而形成优异的抗静电效果。
Description
技术领域
本发明涉及抗静电剂制备技术领域,具体为一种抗静电、导电增进剂及其制备方法。
背景技术
当两个绝缘体表面相互接触、摩擦会产生静电。静电具有极大的危害性,最常见的是带静电荷材料的表面容易粘附灰尘,从而可能破坏敏感的电子电器设备,导致一些工业工艺操作过程困难甚至失效;材料表面聚集的静电荷放电在工业上也可能导致粉尘爆炸或溶剂着火。所有的高分子材料,只要未添加抗静电剂、导电材料或未作其它特殊处理,一般都是电荷的不良导体,其表面电阻都在1012欧姆/cm2以上,在材料中添加抗静电剂,可以有效抑制材料表面静电荷的聚集,降低材料表面电阻,消除静电可能带来的危害。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种抗静电、导电增进剂及其制备方法,该制备工艺得到的抗静电剂无毒无害,具有优异的抗静电和导电性能,对大气湿度的依赖性小,在极其干燥的环境下仍然有效,且特别适合高温加工。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种抗静电、导电增进剂,其组分包括乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、烷基金属盐、聚乙二醇、柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒。其中乙氧基化烷基胺为自由流动的小球状产品,易计量,易混合,并且分散性好,在挤出机中少有螺杆打滑;烷基金属盐具有能够形成水化物的趋势,成为带有结晶水的盐类,在浸润剂膜上吸收水分的同时本身离解成离子,具有较高的导电效果;聚乙二醇环氧甘油醚、聚乙二醇均含醚段可通过氢键与空气中水分结合次年改成导电通道从而形成抗静电效果;、硅藻土、聚乙烯蜡其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性;椰子油二乙醇酰胺能够产生阴离子从而提供导电通道,具有抗静电作用、纳米银颗粒具有良好的导电性。
优选的,所述组分按重量份数为,
乙氧基化烷基胺10-20份,聚乙二醇环氧甘油醚4-10份,环氧树脂3-9份,烷基金属盐2-6份;聚乙二醇4-12份,柠檬酸钠5-12份,硅藻土5-10份,聚乙烯蜡4-8份,椰子油二乙醇酰胺3-10份,纳米银颗粒1-3份。
优选的,所述组分按重量份数为,
乙氧基化烷基胺15份,
聚乙二醇环氧甘油醚7份,
环氧树脂6份,
烷基金属盐4份,
聚乙二醇8份,
柠檬酸钠9份,
硅藻土8份,
聚乙烯蜡6份,
椰子油二乙醇酰胺7份,
纳米银颗粒2份。
参照上述的组分进行一种抗静电、导电增进剂的制备方法,包括以下步骤,
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中低速搅拌,得到混合剂A;
M2、在混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至60-70℃后保温30min,继续加热,升温至80-90℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中离心搅拌,得到混合剂C;
M4,最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
优选的,所述步骤M1中搅拌速率为200-400转/分,时间为12min-22min。
优选的,所述步骤M3中离心搅拌速率为8000-10000转/分,时间为1min-3min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明制备工艺简单,得到的抗静电剂无毒无害,具有优异的抗静电和导电性能,对大气湿度的依赖性小,在极其干燥的环境下仍然有效,而且在500℃的高温下仍然稳定,特别适合高温加工;其中,本发明中添加的烷基金属盐,能够使聚合物表面电阻降低至107-109ohm/cm2,大大优于规定的指标1.8×1011ohm/cm2;并且添加的纳米银颗粒,能够增加其抗静电能力,此外本发明中采用的制备方法操作简单,操作成本低,能够确保各材料组分充分混合,进一步提高了抗静电剂的性能,其中组分含有的乙氧基化烷基胺为自由流动的小球状产品,易计量,易混合,并且分散性好,与高分子聚合物材料混合在挤出机中少有螺杆打滑。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
一种抗静电、导电增进剂,包括以下组分,按重量份数包括乙氧基化烷基胺10份、聚乙二醇环氧甘油醚4份、环氧树脂3份、烷基金属盐2份、聚乙二醇4-份、柠檬酸钠5份、硅藻土5份、聚乙烯蜡4份、椰子油二乙醇酰胺3份、纳米银颗粒1份。
本发明的制备方法包括以下步骤:
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中,进行搅拌速率为200转/分的低速搅拌维持12min后得到混合剂A;
M2、在混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至60℃后保温30min,继续加热,升温至80℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中,采用参数为8000转/分,时间为1min的离心搅拌,得到混合剂C;
M4、最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
实施例二:
一种抗静电、导电增进剂,包括以下组分,按重量份数包括乙氧基化烷基胺20份、聚乙二醇环氧甘油醚10份、环氧树脂9份、烷基金属盐6份、采用分子量在1000的聚乙二醇12份、柠檬酸钠12份、硅藻土10份、聚乙烯蜡8份、椰子油二乙醇酰胺10份、纳米银颗粒3份。
本发明的制备方法包括以下步骤:
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中,进行搅拌速率为400转/分,维持时间为22min的低速搅拌,得到混合剂A;
M2、在混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至70℃后保温30min,继续加热,升温至90℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中进行搅拌速率为10000转/分,维持3min的离心搅拌,得到混合剂C;
M4、最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
实施例三:
一种抗静电、导电增进剂,包括以下组分,按重量份数包括乙氧基化烷基胺12份、聚乙二醇环氧甘油醚5份、环氧树脂4份、烷基金属盐3份、分子量为2000的聚乙二醇6份、柠檬酸钠6份、硅藻土6份、聚乙烯蜡5份、椰子油二乙醇酰胺4份、纳米银颗粒2份。
本发明的制备方法包括以下步骤:
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中进行速率为250转/分,时间为14min的搅拌,并得到混合剂A;
M2、在混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至62℃后保温30min,继续加热,升温至82℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中进行转速为8500转/分,时间为1min的离心搅拌,得到混合剂C;
M4、最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
实施例四:
一种抗静电、导电增进剂,包括以下组分,按重量份数包括乙氧基化烷基胺18份、聚乙二醇环氧甘油醚9份、环氧树脂8份、烷基金属盐5份、采用分子量为1500的聚乙二醇10份、柠檬酸钠10份、硅藻土9份、聚乙烯蜡7份、椰子油二乙醇酰胺9份、纳米银颗粒3份。
本发明的制备方法包括以下步骤:
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中进行搅拌速率为350转/分,时间为18min的低速搅拌,得到混合剂A;
M2、在混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至68℃后保温30min,继续加热,升温至88℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中离心搅拌,得到混合剂C,其中离心搅拌速率为9500转/分,时间为3min。
M4、最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
实施例五:
一种抗静电、导电增进剂,包括以下组分,按重量份数包括乙氧基化烷基胺15份、聚乙二醇环氧甘油醚7份、环氧树脂6份、烷基金属盐4份、聚乙二醇8份、柠檬酸钠9份、硅藻土8份、聚乙烯蜡6份、椰子油二乙醇酰胺7份、纳米银颗粒2份。
本发明的制备方法包括以下步骤:
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中低速搅拌,得到混合剂A;
M2、在混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至65℃后保温30min,继续加热,升温至85℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中离心搅拌,得到混合剂C;
M4、最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
使用时,将本发明得到的抗静电及导电增进剂加入高分子材料中,且高分子材料(如聚丙烯)与本发明的产品体积比为50-80:1,充分混合后,采用型号为ACL-380的电阻测量仪对材料表面进行电阻测量,检测得到的电阻为107-109ohm/cm2。
本发明制备工艺简单,得到的抗静电剂无毒无害,具有优异的抗静电和导电性能,对大气湿度的依赖性小,在极其干燥的环境下仍然有效,而且在500℃的高温下仍然稳定,特别适合高温加工环境下的高分子材料的使用;其中,本发明中添加的烷基金属盐,利用其能够产生离子,形成导电通道的性质,能够使聚合物表面电阻降低至107-109ohm/cm2范围,添加聚乙烯蜡利用其本申请性质增加改性后的高分子材料的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性,并且配有椰子油二乙醇酰胺能够产生阴离子从而提供导电通道,具有抗静电作用,此外本发明中采用的制备方法操作简单,操作成本低,另外组合中含有乙氧基化烷基胺,易计量,易混合,分散性好,能够和多种高分子材料组分充分混合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种抗静电、导电增进剂,其特征在于:其组分包括乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、烷基金属盐、聚乙二醇、柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电、导电增进剂,其特征在于:所述组分按重量份数为,
乙氧基化烷基胺10-20份,
聚乙二醇环氧甘油醚4-10份,
环氧树脂3-9份,
烷基金属盐2-6份,
聚乙二醇4-12份,
柠檬酸钠5-12份,
硅藻土5-10份,
聚乙烯蜡4-8份,
椰子油二乙醇酰胺3-10份,
纳米银颗粒1-3份。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电、导电增进剂,其特征在于:所述组分按重量份数为,
乙氧基化烷基胺15份,
聚乙二醇环氧甘油醚7份,
环氧树脂6份,
烷基金属盐4份,
聚乙二醇8份,
柠檬酸钠9份,
硅藻土8份,
聚乙烯蜡6份,
椰子油二乙醇酰胺7份,
纳米银颗粒2份。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电、导电增进剂,其特征在于:所述聚乙二醇的分子量为1000-2000。
5.一种抗静电、导电增进剂的制备方法,其特征在于:其制备方法包括以下步骤:
M1、将乙氧基化烷基胺、聚乙二醇环氧甘油醚、环氧树脂、聚乙二醇混合后加入搅拌罐中低速搅拌,得到混合剂A;
M2、在M1中得到的混合物A中加入烷基金属盐和聚乙二醇,混合后将混合物加入加热罐中,边搅拌边加热,加热至60-70℃后保温30min,继续加热,升温至80-90℃后,保温20min,之后缓慢冷却至室温,得到混合剂B;
M3、在混合剂B中加入柠檬酸钠、硅藻土、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、纳米银颗粒,混合后加入离心搅拌机中离心搅拌,得到混合剂C;
M4、最后将混合剂C经过抽真空过滤后,真空干燥,即得到抗静电剂。
6.根据权利要求5所述的一种抗静电、导电增进剂的制备方法,其特征在于:所述步骤M1中搅拌速率为200-400转/分,时间为12min-22min。
7.根据权利要求5所述的一种抗静电、导电增进剂的制备方法,其特征在于:所述步骤M3中离心搅拌速率为8000-10000转/分,时间为1min-3min,离心搅拌采用型号为ZYMC-700的离心搅拌机。
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