CN112795151B - 一种抗静电tpee组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供抗静电TPEE组合物及其制备方法。所述抗静电TPEE组合物包括A:基体树脂，B：锂盐，C:其它添加剂；所述A包括如下按重量份计算的组分：a1:TPEE树脂85～97份；a2:液态磷酸酯0～10份；a3:聚醚或聚醚衍生物0～5份；其中a1+a2+a3的总量为100份，且a2、a3不同时为0；所述B的重量为A重量的0.3～3％，所述C的重量为A重量0.5～1.5％。本发明提供新的抗静电TPEE组合物，以锂盐、液体磷酸酯和/聚醚或聚醚衍生物的配合下，改善TPEE的表面电阻率，相较于现有的方案，成本更低，效果更佳。

Description

一种抗静电TPEE组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料领域，更具体地涉及一种抗静电TPEE组合物及其制备方法。
背景技术
热塑性聚酯弹性体(TPEE)是一类含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。TPEE软硬度可调，兼具橡胶和塑料的性能，综合性能优异。广泛应用在汽车、线缆、电子电器、玩具、交通运输等领域。
TPEE的表面电阻通常大于1012Ω/square。因此表面易因为摩擦积聚静电荷，从而树脂表面易积聚灰尘而影响制品的美观，而在一些应用场合甚至可带来严重的危害，如电子包装行业、化工以及粉尘加工等易燃易爆场所等。
消除静电的方法通常是添加各类导电物质或者加入抗静电剂。加入导电炭黑的方法将使材料的力学性能下降，而加入小分子抗静电剂的方法则因为这类小分子物质分子结构上两亲性的特点容易导致析出，最终影响材料保持良好的抗静电性。
专利CN1110791058A公开了一种抗静电TPEE复合材料制备方法，通过添加导电钛酸钾晶须的方法获得了永久抗静电TPEE材料，但通常需要加入大量的无机导电材料，且导电钛酸钾晶须的成本也较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种抗静电TPEE组合物。
本发明的另一目的在于提供所述抗静电TPEE组合物的制备方法。
本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种抗静电TPEE组合物，包括A:基体树脂，B：锂盐，C:其它添加剂；
所述A包括如下按重量份计算的组分：
a1:TPEE树脂 85～97份；
a2:液态磷酸酯 0～10份；
a3:聚醚或聚醚衍生物0～5份；
其中a1+a2+a3的总量为100份，且a2、a3不同时为0；所述B的重量为A重量的0.3～3％，所述C的重量为A重量的0.5～1.5％。
现有技术中，较少有将锂盐加入TPEE中的报道。发明人意外发现，在液体磷酸酯和/或聚醚或聚醚衍生物的存在下，能够与锂盐产生协同作用，提升其对TPEE的表面电阻率的改善效果。
本发明所述TPEE是一类含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。通常TPEE树脂中聚醚含量为20～80％。优选地，所述TPEE树脂中聚醚含量为50～80wt％。
液态磷酸酯，是一种常温下呈液态的磷酸酯，例如P-30，BDP等。本发明中，液态磷酸酯与TPEE具有良好的相容性，具有增塑作用，其在本发明中，还与锂盐起到协效作用。在混合的过程中，其还作为锂盐的载体，使本发明的锂盐能够很好地分散在TPEE体系中。更优选地，液态磷酸酯的分数为3～10份。
聚醚的加入可以与锂离子产生更好的配合作用。更优选地，所述聚醚或聚醚衍生物的份数为1～5份，更优选为2～5份，更优选为2～3份。
优选地，所述聚醚或聚醚衍生物的重均分子量在400～8000g/mol。更优选地，所述聚醚或聚醚衍生物的重均分子量在3000～8000g/mol。
优选地，所述聚醚或聚醚衍生物为PEG或PEG的端羟基通过酯化或酰氯化得到的全封端衍生物。
优选地，所述锂盐有机盐或无机盐。
优选地，所述锂盐优选为高氯酸盐、烷基羧酸锂、烷基或芳基磺酸锂或双(全氟代烷基磺酰基)亚胺锂中的一种或几种。更优选地，所述锂盐更优选为高氯酸锂或双三氟甲基磺酰基亚胺锂。
所述其它添加剂可以是本领域常用于TPEE组合物的添加剂。优选地，所述其它添加剂为润滑剂、脱模剂或热稳定剂中的一种或几种。优选地，所述热稳定剂优选为基于磷的和/或酚类的热稳定剂。所述润滑剂可以是硬脂酸类润滑剂，更优选为季戊四醇硬脂酸酯。
所述抗静电TPEE组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.将a2组分和/或a3组分作为第一液体或第一混合液；
S2.将锂盐与上述第一液体或第一混合液混合均匀，得到第二混合液；
S3.挤出机中加入其余成分，并将第二混合液从侧喂料口加入，混合挤出，得到所述抗静电TPEE组合物。
聚醚或聚醚衍生物与本发明的锂盐直接混合容易过渡放热，甚至导致燃爆事故，所以当不加入液态磷酸酯时，锂盐的用量受限。而采用液态磷酸酯与聚醚或聚醚衍生物混合，再与锂盐混合能使混合过程安全便利，也利于锂盐在组合物中的分散。
步骤S1.、S2.中所述混合，可以在常规装置中进行，例如是通常用搅拌釜密炼机、挤出机或双螺杆挤出机。
优选地，所述聚醚或聚醚衍生物在使用前经过干燥处理。
步骤S3.中，所述挤出机优选为双螺杆挤出机。
优选地，S3.中，所述混合挤出在190～230℃的温度下进行。
一种由所述抗静电TPEE组合物制成的制品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
本发明提供一种新的抗静电TPEE组合物，其以锂盐、液体磷酸酯、聚醚或聚醚衍生物配合改善TPEE的表面电阻率，相较于现有的方案，成本更低，效果更佳。
具体实施方式
下面结合具体实施例和对比例对本发明做进一步的详细说明，但本发明并不限于下述实施例。
实施例中，未有特别说明的原料均为常规市售商品。
TPEE树脂1：购自江阴和创，牌号H45DMG，其中，聚醚含量为50％。
TPEE树脂2：购自江阴和创，牌号H72DMG，其中，聚醚含量为20％。
TPEE树脂3：购自江阴和创，牌号H28DMG，其中，聚醚含量为80％。
液体磷酸酯1：购自雅宝，P-30
液体磷酸酯2：购自全盛，BDP-N2
聚醚：上海凌风化学试剂有限公司，牌号PEG6000，重均分子量6000。
聚醚封端衍生物：江苏省海安石化公司，牌号PEG6000MO，重均分子量约6000。
高氯酸锂：上海紫一试剂，
双三氟甲基磺酰基亚胺锂：索尔维集团
润滑剂：季戊四醇硬脂酸酯，龙沙
表面电阻的测试：IEC60093。
实施例及对比例采用如下方法制备：
S1.将液态磷酸酯、经过干燥处理的聚醚或聚醚衍生物单独或混合，形成第一液体或第一混合液；
S2.将经过干燥处理的锂盐与上述第一液体或第一混合液混合均匀，得到第二混合液；
S3.双螺杆挤出机中加入TPEE树脂、润滑剂，并将第二混合液从侧喂料口加入，在190-230℃的熔融温度下混合挤出，得到所述抗静电TPEE组合物。
在注塑机上220℃下注塑成厚2毫米方板，作为测试样品。
实施例1～11与对比例1的配方和测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002878814550000041
Figure BDA0002878814550000051
从实施例1与对比例1对比可以看出，当不加入液体磷酸酯，只加入锂盐和聚醚，对组合物的表面电阻率有一定的改善。实施例2与对比例1对比可以看出，不加入聚醚的情况下，对组合物的表面电阻率有一定的改善。从实施例3～11可以看出，当体系中同时存在液体磷酸酯和聚醚或聚醚衍生物时，对表面电阻率有较显著的改善效果。另外，实施例1中，如果再加大锂盐的用量，加工过程中有大量放热，十分危险，因此，实施例1的方案中，锂盐的保守添加量为0.3份。在优选的实施例3～11得到的TPEE组合物的表面电阻率均达到1010Ω/sq，表面电阻率得到显著改善。

Claims (9)

1.一种抗静电TPEE组合物，其特征在于，包括A:基体树脂，B：锂盐，C:其它添加剂；
所述A包括如下按重量份的组分：
a1:TPEE树脂 85~97份；
a2: 液态磷酸酯 3~10份；
a3:聚醚或聚醚衍生物1~5份；
其中a1+a2+a3的总量为100份；所述B的重量为A重量的0.3~3%，所述C的重量为A重量的0.5~1.5%；
所述液态磷酸酯为液态磷酸酯P-30或液态磷酸酯BDP-N2。
2.根据权利要求1所述抗静电TPEE组合物，其特征在于，所述TPEE树脂中聚醚含量为50~80wt%。
3.根据权利要求1所述抗静电TPEE组合物，其特征在于，所述聚醚为PEG，所述聚醚衍生物为PEG的端羟基通过酯化或酰氯化得到的全封端衍生物。
4.根据权利要求1所述抗静电TPEE组合物，其特征在于，所述锂盐为有机锂盐或无机锂盐。
5.根据权利要求1或4所述抗静电TPEE组合物，其特征在于，所述锂盐为高氯酸锂、烷基羧酸锂、烷基或芳基磺酸锂或双（全氟代烷基磺酰基）亚胺锂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述抗静电TPEE组合物，其特征在于，所述其它添加剂为润滑剂、脱模剂或热稳定剂中的一种或几种。
7.权利要求1至6任一项所述抗静电TPEE组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将a2组分和a3组分作为第一混合液；
S2.将锂盐与上述第一混合液混合均匀，得到第二混合液；
S3.挤出机中加入其余成分，并将第二混合液从侧喂料口加入，混合挤出，得到所述抗静电TPEE组合物。
8.根据权利要求7所述抗静电TPEE组合物的制备方法，其特征在于，S3.中，所述混合挤出在190~230℃的温度下进行。
9.一种由权利要求1至6任一项所述抗静电TPEE组合物制成的制品。
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