CN110746755A - 一种抗静电团状模塑料、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静团状模塑料、制备方法及其应用。本发明的抗静团状模塑料包括以下重量份组分:60‑100份不饱和聚酯、60‑140份增强纤维、30‑50份低收缩剂、150‑200份无机矿物填料、10‑20份导电石墨粉、5‑20份导电碳黑树脂糊、1‑4份引发剂、1‑5份氧化镁以及2‑10份硬脂酸锌。本发明得到的团状模塑料表面电阻率低,可用于抗静电材料领域。
Description
技术领域
本发明涉及塑料材料,特别涉及一种抗静电片状模塑料、制备方法及其应用。
背景技术
绝缘体由于摩擦接触在干燥的空气中容易产生静电,从而给加工和使用造成巨大的危害。防止静电危害的方法从本质上来讲就是减轻或防止摩擦接触以减少静电的产生,或者通过各种途径使静电很快的消除掉。
团状模塑料具有优越的耐腐蚀性能,质轻及可设计性等优点,其机械性能可以与部分金属材料相媲美,其制造的产品具有良好的刚性,耐变形,耐候性,阻燃性,使用场合范围大的优点。但是团状模塑料一般作为绝缘材料使用,其表面电阻率在1012-1014Ω,限制了其在防静电场合的应用。高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质,其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。导电材料是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂,导电材料是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加导电材料或与其它导电分子共混技术等。
导电填料即将导体或半导体无机材料分散到高分子材料基体中,通过这些材料形成的筋或网状通路导电而使制品具有抗静电作用。导电材料的作用机理是通过均匀分散在聚合物材料中形成导电通道降低聚合物的表面和体积电阻率,以阻止静电的形成和积累。因而抗静电剂的抗静电性能取决于导电材料的导电的能力和制品使用环境的湿度。根据抗静电剂分子的差异,可分为有机小分子抗静电剂和永久性抗静电剂两大类。
发明内容
发明目的:本发明通过导电石墨和导电碳黑树脂糊加入到团状模塑料配方中,降低材料的表面和体积电阻率,使其可以用在防静电的场合。
技术方案:本发明第一方面提供了一种抗静团状模塑料,所述抗静团状模塑料包括以下重量份组分:60-100份不饱和聚酯、60-140份增强纤维、30-50份低收缩剂、150-200份无机矿物填料、10-20份导电石墨粉、5-20份导电碳黑树脂糊、1-4份引发剂、1-5份氧化镁以及2-10份硬脂酸锌。
优选地,所述抗静团状模塑料包括以下重量份组分:65-70份不饱和聚酯、100-110份增强纤维、35-40份低收缩剂、180-200份无机矿物填料、10-20份导电石墨粉、5-10份导电碳黑树脂糊、1.2-1.5份引发剂、1.5-2份氧化镁以及5-6份硬脂酸锌。
优选地,所述引发剂为1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷。
优选地,所述不饱和树脂为环氧改性乙烯基聚酯和双酚A型乙烯基聚酯中的一种或多种。
优选地,所述增强纤维为玻璃纤维。
优选地,所述低收缩剂为聚苯乙烯的苯乙烯溶液、聚苯乙烯粉末、聚乙烯粉末的一种或几种。
优选地,所述无机矿物填料为轻质碳酸钙。
优选地,所述抗静团状模塑料通过树脂糊配制和团料捏合工艺制备,具体地,所述抗静团状模塑料通过以下方法制备:
(1)先将不饱和聚酯、低收缩剂、导电石墨粉、导电碳黑树脂糊、引发剂以及氧化镁用高速分散机分散成均匀的树脂糊;
(2)将无机矿物填料、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
(3)将步骤(1)分散好的树脂糊倒入捏合机与步骤(2)中的原料再次分散均匀;
(4)待树脂糊与步骤(3)中的原料分散均匀后倒入增强纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
本发明第二方面提供了一种抗静团状模塑料的准备方法,包括以下步骤:
(A)先将不饱和聚酯、低收缩剂、导电石墨粉、导电碳黑树脂糊、引发剂以及氧化镁用高速分散机分散成均匀的树脂糊;
(B)将无机矿物填料、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
(C)步骤(A)分散好的树脂糊倒入捏合机与步骤(B)中的原料再次分散均匀;
(D)待树脂糊与步骤(B)中的原料分散均匀后倒入增强纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
本发明第三方面提供了抗静电团状模塑料在抗静电材料中的应用。
有益效果:(1)本发明通过导电石墨和导电碳黑树脂糊加入到团状模塑料配方中,降低材料的表面和体积电阻率,制备出抗静电团状模塑料,团状模塑料材料具有优良的抗静电性能,使团状模塑料能够应用于抗静电的场合。
具体实施方式
一、原料来源
玻璃纤维:牌号ECS-6MM-552B,巨石集团;
环氧改性乙烯基聚酯:牌号P104,金陵力联思公司;
导电石墨粉:公司:牌号F-3#,特米高;
导电碳黑树脂糊:牌号250G,特米高公司;
轻质碳酸钙:牌号JD-6000Q,安徽江东科技有限公司
氧化镁:型号M600,德国雷孚斯;
其余材料市购所得。
二、样品制备
实施例1:一种抗静电团状模塑料材料,其原材料组成按重量分数为:65份环氧改性乙烯基聚酯、100份玻璃纤维、35份低收缩剂聚苯乙烯粉末、180份轻质碳酸钙、20份导电石墨粉、10份导电碳黑树脂糊、1.2份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1.5份氧化镁、5份硬脂酸锌。
将上述环氧改性乙烯基聚酯、聚苯乙烯粉末低收缩剂、导电石墨粉、导电碳黑树脂糊、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、氧化镁按配方量投入高速分散捏合机中充分捏合搅拌,转速控制在1000rpm,搅拌20分钟分散成均匀的树脂糊。
将轻质碳酸钙、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
随后树脂糊倒入捏合机与无机矿物填料以及硬脂酸锌的混合物再次分散均匀,转速1000r/min,时间10min加入玻璃纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
本实施例制得的抗静电片状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为1.0×106Ω,体积电阻率为1.2×106Ω。
对比例1:一种片状模塑料材料,其原材料组成按重量分数为:65份环氧改性乙烯基聚酯、100份玻璃纤维、35份低收缩剂聚苯乙烯、180份轻质碳酸钙、1.2份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1.5份氧化镁、5份硬脂酸锌。
将上述环氧改性乙烯基聚酯、聚苯乙烯粉末低收缩剂、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、氧化镁按配方量投入高速分散捏合机中充分捏合搅拌,转速控制在1000rpm,搅拌20分钟分散成均匀的树脂糊。
将轻质碳酸钙、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
随后树脂糊倒入捏合机与无机矿物填料以及硬脂酸锌的混合物再次分散均匀,转速1000r/min,时间10min加入玻璃纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
对比例1制得的团状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为3.6×1014Ω,体积电阻率为5.0×1014Ω。
通过实施例1和对比例1的比较发现,由于导电石墨和导电碳黑树脂糊的加入,实施例1的表面电阻率和体积电阻率比对比实施例低很多。
对比例2:一种片状模塑料材料,其原材料组成按重量分数为:65份环氧改性乙烯基聚酯、100份玻璃纤维、35份低收缩剂聚苯乙烯、180份轻质碳酸钙、20份导电石墨粉、1.2份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1.5份氧化镁、5份硬脂酸锌。
对比例2制得的团状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为3.6×1010Ω,体积电阻率为5.0×1010Ω。将上述环氧改性乙烯基聚酯、聚苯乙烯粉末低收缩剂、导电石墨粉、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、氧化镁按配方量投入高速分散捏合机中充分捏合搅拌,转速控制在1000rpm,搅拌20分钟分散成均匀的树脂糊。
将轻质碳酸钙、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
随后树脂糊倒入捏合机与无机矿物填料以及硬脂酸锌的混合物再次分散均匀,转速1000r/min,时间10min加入玻璃纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
对比例3:一种片状模塑料材料,其原材料组成按重量分数为:65份环氧改性乙烯基聚酯、100份玻璃纤维、35份低收缩剂聚苯乙烯、180份轻质碳酸钙、10份导电碳黑树脂糊、1.2份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1.5份氧化镁、5份硬脂酸锌。
将上述环氧改性乙烯基聚酯、聚苯乙烯粉末低收缩剂、导电碳黑树脂糊、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、氧化镁按配方量投入高速分散捏合机中充分捏合搅拌,转速控制在1000rpm,搅拌20分钟分散成均匀的树脂糊。
将轻质碳酸钙、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
随后树脂糊倒入捏合机与无机矿物填料以及硬脂酸锌的混合物再次分散均匀,转速1000r/min,时间10min加入玻璃纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
对比例2制得的团状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为3.6×1012Ω,体积电阻率为5.0×1012Ω。
从对比例2和对比例3可以看出,本发明的单独加入导电石墨粉或者是导电碳黑树脂糊对材料表面电阻率和体积电阻率的降低效果均不如两者配合效果好。
实施例2:实施例2与实施例1仅仅成份不同,其原材料组成按重量分数为:65份环氧改性乙烯基聚酯、100份玻璃纤维、35份低收缩剂聚苯乙烯粉末、180份轻质碳酸钙、10份导电石墨粉、10份导电碳黑树脂糊、1.2份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1.5份氧化镁、5份硬脂酸锌;制备方法同实施例1。
本实施例制得的抗静电片状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为3.6×107Ω,体积电阻率为5.0×107Ω。
实施例3:实施例3与实施例1仅仅成份不同,其原材料组成按重量分数为:65份环氧改性乙烯基聚酯、100份玻璃纤维、35份低收缩剂聚苯乙烯粉末、180份轻质碳酸钙、10份导电石墨粉、5份导电碳黑树脂糊、1.2份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1.5份氧化镁、5份硬脂酸锌;制备方法同实施例1。
本实施例制得的抗静电片状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为4.6×108Ω,体积电阻率为5.5×108Ω。
实施例4:一种抗静电团状模塑料材料,其原材料组成按重量分数为:70份环氧改性乙烯基聚酯、110份玻璃纤维、40份低收缩剂聚苯乙烯粉末、200份轻质碳酸钙、20份导电石墨粉、10份导电碳黑树脂糊、1.5份1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、2份氧化镁、6份硬脂酸锌;制备方法同实施例1。
本实施例制得的抗静电片状模塑料,采用GB/1410-2006测试其表面电阻率为1.2×106Ω,体积电阻率为2.1×106Ω。
从以上结果可以看出,本发明通过在树脂基体中加入电石墨粉与导电炭黑树脂糊,降低了材料表面电阻率和体积电阻率,使得材料突破了现有材料的表面电阻率在1012-1014Ω范围内的限制,可以极大地降低材料表面的电荷量,故本发明的团状模塑料材料具有优良的抗静电性能,同时具有高强度的特性,得到的团状模塑料可用于抗静电领域的应用。
Claims (10)
1.一种抗静团状模塑料,其特征在于,所述抗静团状模塑料包括以下重量份组分:60-100份不饱和聚酯、60-140份增强纤维、30-50份低收缩剂、150-200份无机矿物填料、10-20份导电石墨粉、5-20份导电碳黑树脂糊、1-4份引发剂、1-5份氧化镁以及2-10份硬脂酸锌。
2.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,包括以下重量份组分:65-70份不饱和聚酯、100-110份增强纤维、35-40份低收缩剂、180-200份无机矿物填料、10-20份导电石墨粉、5-10份导电碳黑树脂糊、1.2-1.5份引发剂、1.5-2份氧化镁以及5-6份硬脂酸锌。
3.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,所述引发剂为1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷。
4.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,所述不饱和聚酯为环氧改性乙烯基聚酯和双酚A型乙烯基聚酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,所述增强纤维为玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,所述低收缩剂为聚苯乙烯的苯乙烯溶液、聚苯乙烯粉末、聚乙烯粉末的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,所述无机矿物填料为轻质碳酸钙。
8.根据权利要求1所述的抗静团状模塑料,其特征在于,所述抗静团状模塑料通过树脂糊配制和团料捏合工艺制备,包括以下步骤:
(1)先将不饱和聚酯、低收缩剂、导电石墨粉、导电碳黑树脂糊、引发剂以及氧化镁用高速分散机分散成均匀的树脂糊;
(2)将无机矿物填料、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
(3)将步骤(1)分散好的树脂糊倒入捏合机与步骤(2)中的原料再次分散均匀;
(4)待树脂糊与步骤(3)中的原料分散均匀后倒入增强纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
9.一种抗静团状模塑料的准备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(A)先将不饱和聚酯、低收缩剂、导电石墨粉、导电碳黑树脂糊、引发剂以及氧化镁用高速分散机分散成均匀的树脂糊;
(B)将无机矿物填料、硬脂酸锌倒入捏合机分散;
(C)步骤(A)分散好的树脂糊倒入捏合机与步骤(B)中的原料再次分散均匀;
(D)待树脂糊与步骤(C)中的原料分散均匀后倒入增强纤维,再捏合均匀最终得到团状模塑料。
10.一种如权利要求1-8所述的任一抗静电团状模塑料在抗静电材料中的应用。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200204 |
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |