CN112375329B - 一种抗静电耐高温abs组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗静电耐高温ABS组合物及其制备方法与应用，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 90‑96份，抗静电剂0.5‑5份，抗静电协效剂1‑5份，加工助剂0.2‑1.0份；所述的抗静电协效剂为改性处理后的膨润土。本发明所述的抗静电耐高温ABS组合物通过短效抗静电剂的迁移吸水作用及协效剂的吸水作用，实现了材料的稳定抗静电性能。

Description

一种抗静电耐高温ABS组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种抗静电耐高温ABS组合物及其制备方法与应用。
背景技术
ABS材料具有高光泽、高刚性、耐溶剂、抗冲击等优点，广泛应用在家电、照明、办公、汽车等行业。电器用外壳材料常常对材料有抗静电需求，静电电荷的累积能够形成高静电电压，进一步产生静电火花。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性大分子抗静电剂。长效抗静电剂具有耐擦拭、不依赖环境湿度等优点，适用于电动工具、电子托盘等场合应用，然而永久型抗静电成本高昂，一般抗静电需求增加企业材料成本负担。短效型抗静电剂通过迁移到材料表面，并吸收环境中的水分发挥抗静电作用，不足之处在于抗静电效果不稳定，抗静电失效偏短，且对环境湿度依赖度高，存在低湿度情况下抗静电功效差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种抗静电耐高温ABS组合物及其制备方法与应用。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种抗静电耐高温ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：
Figure BDA0002771791900000021
所述的抗静电协效剂为改性处理后的膨润土。
进一步，所述的抗静电协效剂由包括如下步骤的方法制得：将膨润土与无水乙醇混合、超声、过滤、干燥，然后加入偶联剂进行共混，完成后得到所述的抗静电协效剂。无水乙醇在超声处理后通过抽滤去除。
进一步，所述的膨润土与无水乙醇的质量比为1:4-6；所述的超声步骤的时间为20-40min，超声步骤的频率为40KHz；所述的膨润土与偶联剂的质量比为400-600:1；所述的共混步骤采用高速混合机进行共混，共混步骤的时间为10-20min。
进一步，所述的膨润土中SiO2含量为40-60％。
进一步，所述的偶联剂为烷基偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。
进一步，所述的ABS的熔体流动速率为10-20g/10min，在220℃，10kg的条件下。
进一步，所述的抗静电剂为植物甘油酯；优选的，所述的抗静电剂为甘油单硬脂酰酯。
进一步，所述的加工助剂为抗氧剂或润滑剂中的至少一种。
所述的抗静电耐高温ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的抗静电耐高温ABS组合物；所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的熔融步骤的温度为180-240℃。
所述的抗静电耐高温ABS组合物的用途，所述的抗静电耐高温ABS组合物在制备特种包装箱体领域中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的抗静电耐高温ABS组合物通过短效抗静电剂的迁移吸水作用及协效剂的吸水作用，实现了材料的稳定抗静电性能。
本发明所述的抗静电耐高温ABS组合物增加了ABS材料的耐温性能，且通过对膨润土的超声处理可减小膨润土的粒径，组合物材料可拥有较高的韧性，较传统添加马来酰亚胺型耐热剂具有明显成本优势。
本发明利用膨润土、偶联剂的吸水效应与抗静电剂的水和极性化作用结合实现了低湿度及放置后的稳定抗静电效果。
本发明所述的抗静电耐高温ABS组合物通过添加加工助剂，使得材料的加工性能良好，防止材料在加工过程中受热分解。
本发明所述的抗静电耐高温ABS组合物分别添加抗静电剂和抗静电协效剂，得到的组合物的密度、熔体流动速率、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度、热变形温度、表面电阻率等指标均效果显著，相比之下，该组合物的耐高温性能及抗静电性能达到了很好的平衡，能够满足对材料抗静电及耐高温需求领域的使用。
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。
本发明实施例中的ABS树脂采用PA-575K，镇江奇美实业有限公司；
本发明实施例中的抗静电剂采用甘油单硬脂酰酯，ATMER 129，英国禾大；
本发明实施例中的抗静电协效剂采用膨润土，甘肃金昌红泉膨润土有限公司，以此为原料进行改性；
本发明实施例中的抗氧剂采用THANOX 1010及THANOX 168，天津利安隆新材料股份有限公司；
本发明实施例中的润滑剂采用EBS B50，印尼PT.CMS。
实施例1
一种抗静电耐高温ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 96份，抗静电剂1份，抗静电协效剂3份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的抗静电协效剂由包括如下步骤的方法制得：将膨润土与无水乙醇以质量比为1:5进行混合、40KHz超声30min、过滤、干燥，然后以质量比500:1加入偶联剂进行共混20min，完成后得到所述的抗静电协效剂。
所述的抗静电耐高温ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的抗静电耐高温ABS组合物；所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度80-100℃，二区温度150-170℃，三区温度180-200℃，四区温度180-200℃，五区温度180-190℃，六区温度180-190℃，七区温度190-210℃，八区温度190-210℃，九区温度190-200℃，主机转速300-600转/分钟。
实施例2
一种抗静电耐高温ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 94.5份，抗静电剂1.5份，抗静电协效剂3份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的抗静电协效剂的制备方法同实施例1。
所述的抗静电耐高温ABS组合物的制备方法同实施例1。
实施例3
一种抗静电耐高温ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 93份，抗静电剂2份，抗静电协效剂5份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的抗静电协效剂的制备方法同实施例1。
所述的抗静电耐高温ABS组合物的制备方法同实施例1。
实施例4
一种抗静电耐高温ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 92份，抗静电剂3份，抗静电协效剂5份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的抗静电协效剂的制备方法同实施例1。
所述的抗静电耐高温ABS组合物的制备方法同实施例1。
对比例1
一种ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 99份，抗静电剂1份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的抗静电耐高温ABS组合物；所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度80-100℃，二区温度150-170℃，三区温度180-200℃，四区温度180-200℃，五区温度180-190℃，六区温度180-190℃，七区温度190-210℃，八区温度190-210℃，九区温度190-200℃，主机转速300-600转/分钟。
对比例2
一种ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 95份，抗静电协效剂5份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的抗静电协效剂由包括如下步骤的方法制得：将膨润土与无水乙醇以质量比为1:5进行混合、40KHz超声30min、过滤、干燥，然后以质量比500:1加入偶联剂进行共混20min，完成后得到所述的抗静电协效剂。
所述的ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的抗静电耐高温ABS组合物；所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度80-100℃，二区温度150-170℃，三区温度180-200℃，四区温度180-200℃，五区温度180-190℃，六区温度180-190℃，七区温度190-210℃，八区温度190-210℃，九区温度190-200℃，主机转速300-600转/分钟。
对比例3
一种ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 93份，抗静电剂2份，膨润土5份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.2份。
所述的ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将各原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的抗静电耐高温ABS组合物；所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度80-100℃，二区温度150-170℃，三区温度180-200℃，四区温度180-200℃，五区温度180-190℃，六区温度180-190℃，七区温度190-210℃，八区温度190-210℃，九区温度190-200℃，主机转速300-600转/分钟。
对实施例1-4与对比例1-3所得到的组合物进行检测，数据如表1所示。
表1检测数据
Figure BDA0002771791900000081
根据表1所示，实施例1与对比例1相比添加了抗静电协效剂，实施例1的表面电阻率较对比例1明显降低，且维持效果更好。
实施例4与对比例2相比添加了抗静电剂，表明虽然单独添加抗静电协效剂未实现抗静电效果，然而抗静电协效剂能够与抗静电剂产生很好的协同作用。
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)

1.一种抗静电耐高温ABS组合物，其特征在于：该组合物由包括如下重量份的原料制成：
ABS 90-96份，
抗静电剂 0.5-5份，
抗静电协效剂 1-5份，
加工助剂 0.2-1.0份；
所述的抗静电协效剂为改性处理后的膨润土；
所述的抗静电协效剂由包括如下步骤的方法制得：将膨润土与无水乙醇混合、超声、过滤、干燥，然后加入偶联剂进行共混，完成后得到所述的抗静电协效剂；
所述的抗静电剂为植物甘油酯。
2.根据权利要求1所述的抗静电耐高温ABS组合物，其特征在于：所述的膨润土与无水乙醇的质量比为1:4-6；所述的超声步骤的时间为20-40min，超声步骤的频率为40KHz；所述的膨润土与偶联剂的质量比为400-600:1；所述的共混步骤采用高速混合机进行共混，共混步骤的时间为10-20min。
3.根据权利要求1所述的抗静电耐高温ABS组合物，其特征在于：所述的膨润土中SiO2含量为40-60%。
4.根据权利要求1所述的抗静电耐高温ABS组合物，其特征在于：所述的偶联剂为烷基偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的抗静电耐高温ABS组合物，其特征在于：所述的ABS在220℃，10kg的条件下的熔体流动速率为10-20 g/10min。
6.根据权利要求1所述的抗静电耐高温ABS组合物，其特征在于：所述的抗静电剂为甘油单硬脂酰酯。
7.根据权利要求1所述的抗静电耐高温ABS组合物，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。
8.权利要求1-7中任一项所述的抗静电耐高温ABS组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将各原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的抗静电耐高温ABS组合物；所述的挤出机为双螺杆挤出机，所述的熔融步骤的温度为180-240℃。
9.权利要求1-7中任一项所述的抗静电耐高温ABS组合物的用途，其特征在于：所述的抗静电耐高温ABS组合物在制备特种包装箱体领域中的应用。
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