CN114276664B - 一种抗静电母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗静电母粒及其制备方法。按质量比：载体60‑70％、烷基磺酸盐化合物15‑25％、偶联剂5‑10％、抗氧剂3‑5％、分散剂1‑3％。本发明制备的一种抗静电母粒，抗静电效果优异，与树脂相容性好，制备简单，易于操作。

Description

一种抗静电母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料母粒技术领域，特别是涉及一种抗静电母粒及其制备方法。

背景技术

高分子材料大多为绝缘材料，在使用过程中会产生静电。静电积累所带来的副作用是不仅仅是阻碍正常的生产和工作，甚至会引起爆炸及火灾，给人们造成生命和财产安全的损失。因此，抗静电材料日益受到人们的重视，通过对抗静电母粒产品的开发和工业化，可以提高产品的附加值和市场竞争力，从而拓宽产品的应用范围。

现在一般用添加抗静电剂母粒的方法来改善材料的抗静电性能。抗静电剂的添加方法一般以内添加法为主，但由于普通的抗静电剂与载体不相容，容易从材料表面析出，导致最终制成的产品不仅添加量大，抗静电效果差，而且抗静电效果不能持久。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗静电母粒，按质量比，其原料包括：载体60-70％、烷基磺酸盐化合物15-25％、偶联剂5-10％、抗氧剂3-5％、分散剂1-3％。

作为一种优选的技术方案，所述载体为聚碳酸酯。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg下的熔融指数为8-12g/10min。

作为一种优选的技术方案，所述烷基磺酸盐化合物为仲烷基磺酸盐化合物。

作为一种优选的技术方案，所述烷基磺酸盐化合物的平均碳链长为C14-C16，所述仲烷基磺酸盐化合物的平均分子量为300-350。

作为一种优选的技术方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅烷偶联剂复配。

作为一种优选的技术方案，所述N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅氧烷偶联剂复配质量比为3：5。

作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂。

作为一种优选的技术方案，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。

作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂1010和抗氧剂168复配质量比为1：1。

作为一种优选的技术方案，所述分散剂包括石蜡、EBS、聚乙烯蜡、硬脂酸镁的一种或几种。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述分散剂为聚乙烯蜡。

作为一种优选的技术方案，所述分散剂为直链型聚乙烯蜡。

作为一种优选的技术方案，所述聚乙烯蜡的平均粒径为7.5-9.5um。

本发明的第二个方面提供了一种所述一种抗静电母粒的制备方法，包括以下步骤，将配方原料混合搅拌均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到抗静电母粒。

作为一种优选的技术方案，所述挤出区各区温度为225-270℃，挤出机机头为255±5℃。

作为一种优选的技术方案，所述挤出区各区温度为225-270℃，挤出机机头为255±5℃。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述挤出温度中挤出一区温度、二区温度、二区温度为235±10℃，所述挤出温度中挤出四区温度、五区温度、六区温度为250±10℃，所述挤出温度中挤出七区温度、八区温度、九区温度、十区温度为260±10℃。

有益效果：本发明制备的一种抗静电母粒，抗静电效果优异，与树脂相容性好，制备简单，易于操作。

1)本发明制备的一种抗静电母粒加入树脂中，不仅能够有效分散电荷密度，达到优异抗静电效果，而且抗静电效果持久。

2)本发明制备的一种抗静电母粒与树脂相容性好，较少的添加量就能达到很好的抗静电效果。

3)本发明制备的一种抗静电母粒制备方法简单，易于操作，原料易得，成本较低。

具体实施方式

为了解决上述问题，本发明提供了为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗静电母粒，按质量比，其原料包括：载体60-70％、烷基磺酸盐化合物15-25％、偶联剂5-10％、抗氧剂3-5％、分散剂1-3％。

作为一种优选的技术方案，所述载体为聚碳酸酯。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg下的熔融指数为8-12g/10min。

所述载体承载各种成分，使其熔融后能携带各种组分，均匀分散到基材树脂中，并将各组分粘结成粒，便于使用。

作为一种优选的技术方案，所述烷基磺酸盐化合物为仲烷基磺酸盐化合物。

作为一种优选的技术方案，所述烷基磺酸盐化合物的平均碳链长为C14-C16，所述烷基磺酸盐化合物的平均分子量为300-350。

所述烷基磺酸盐化合物是一种阴离子表面活性剂，由亲水基和疏水基两部分组成，疏水基与树脂相容，亲水基在空气中取向排列形成一层单分子膜，吸收空气中的水分，利用自身离子和水溶液，加快静电荷的泄露，从而增强抗静电能力。同时还能降低材料摩擦系数，减少和抑制静电荷的产生。

作为一种优选的技术方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅烷偶联剂复配。

作为一种优选的技术方案，所述N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅氧烷偶联剂复配质量比为3：5。

所述偶联剂改善了聚碳酸酯与其他组分的相容性，使各种组分能够与载体更好的结合。同时聚醚改性的硅烷偶联剂具有更长的碳链，减少了各物质的团聚，使各物质分散更均匀。除此之外，所述偶联剂还能增强母粒的抗静电能力，所述偶联剂中苯基增强了氨基活性，所述偶联剂含有氨基和聚醚链段为亲水基，有利于吸收空气中水分，从而增强抗静电能力。

作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂。

作为一种优选的技术方案，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。

作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂1010和抗氧剂168复配质量比为1：1。

作为一种优选的技术方案，所述分散剂包括石蜡、EBS、聚乙烯蜡、硬脂酸镁的一种或几种。

所述抗氧剂能够提高母粒的抗紫外线和抗氧化能力，防止终端产品易氧化变色、开裂等问题。受阻酚类抗氧剂能与氧化自由基反应，同时受阻酚类抗氧剂不易导致变色。亚磷酸酯类抗氧剂可以通过的磷原子化合价的变化，把高活性的物质分解成低活性，与酚类抗氧剂协同作用，增强抗氧效果。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述分散剂为聚乙烯蜡。

作为一种优选的技术方案，所述分散剂为直链型聚乙烯蜡。

作为一种优选的技术方案，所述聚乙烯蜡的平均粒径为7.5-9.5um。

所述分散剂能降低体系中各组分聚集程度，使其能够均匀分散。所述分散剂先与树脂熔融，包覆在各物质表面，润湿和渗透各组分，改善与载体的相容性，削弱各组分团聚的内聚力，使各物质能够均匀分散。所述聚乙烯蜡是低分子物质，黏度低，能够降低体系粘度，提高流动性，并且混炼性好，不影响终端产品的性能，起到浸润、分散、稳定的作用。

本发明的第二个方面提供了一种所述一种抗静电母粒的制备方法，包括以下步骤，将配方原料混合搅拌均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到抗静电母粒。

作为一种优选的技术方案，所述挤出区各区温度为225-270℃，挤出机机头为255±5℃。

作为一种优选的技术方案，所述挤出区各区温度为225-270℃，挤出机机头为255±5℃。

作为更进一步的一种优选的技术方案，所述挤出温度中挤出一区温度、二区温度、二区温度为235±10℃，所述挤出温度中挤出四区温度、五区温度、六区温度为250±10℃，所述挤出温度中挤出七区温度、八区温度、九区温度、十区温度为260±10℃。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。

实施例

实施例1

一种抗静电母粒，按质量比：载体66％、烷基磺酸盐化合物20％、偶联剂8％、抗氧剂4％、分散剂2％。

所述载体为聚碳酸酯。所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg下的熔融指数为10g/10min。

所述烷基磺酸盐化合物为仲烷基磺酸盐化合物。所述烷基磺酸盐化合物的平均碳链长为C15，烷基磺酸盐化合物的平均分子量为330。

所述偶联剂为硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(CAS号：3068-76-6)和聚醚改性硅氧烷偶联剂复配。所述N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅烷偶联剂复配质量比为3：5。

所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂。所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。所述抗氧剂1010和抗氧剂168复配质量比为1：1。

所述分散剂为聚乙烯蜡。所述分散剂为直链型聚乙烯蜡。所述聚乙烯蜡的平均粒径为8.5um。

根据上述所述，故选择原料为：

所述载体为PC-1100。所述PC-1100购自东莞市恒磊塑胶有限公司。

所述烷基磺酸盐化合物为德国朗盛Mersolat H95，所述烷基磺酸盐化合物购自上海凯茵化工有限公司。

所述偶联剂为美国迈涂Coatosil 3501和美国迈涂偶联剂Silquest Y-9669，所述偶联剂购自上海凯茵化工有限公司。

所述抗氧剂为巴斯夫抗氧剂Irganox 1010和巴斯夫抗氧剂Irganox 168，所述抗氧剂购自苏州市集信商贸有限公司。

所述分散剂为科莱恩PE3620蜡粉，所述分散剂购自上海凯茵化工有限公司。

一种抗静电母粒的其制备方法，包括以下步骤，将配方原料混合搅拌均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到抗静电母粒。

所述挤出温度中挤出一区温度为230℃，二区温度为235℃，三区温度为240℃，四区温度为245℃，五区温度为250℃，六区温度为255℃，七区温度为260℃，八区温度为260℃，九区温度为265℃，十区温度为260℃，机头温度为255℃。

实施例2

一种抗静电母粒，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于所述载体为PC-1070。

实施例3

一种抗静电母粒，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于所述烷基磺酸盐为1-十五烷基磺酸钠。

实施例4

一种抗静电母粒，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于所述烷基磺酸盐为十八烷基磺酸钠。

实施例5

一种抗静电母粒，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于所述硅烷偶联剂为聚醚改性硅氧烷偶联剂。

实施例6

一种抗静电母粒，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于所述硅烷偶联剂为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚二甲基硅氧烷复配。

实施例7

一种抗静电母粒，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于所述分散剂为石蜡。

性能测试

将上述实施例制备的抗静电母粒与树脂混合均匀，母粒添加量为树脂质量的5％。注塑成树脂片材。用美国思美高(SIMCO)FMX-004静电测试仪采用离子平衡测量方法测量其电压，测量三次取平均值。

表1

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种抗静电母粒，其特征在于，按质量比：载体66%、烷基磺酸盐化合物20%、偶联剂8%、抗氧剂4%、分散剂2%；

所述载体为聚碳酸酯；所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg下的熔融指数为10g/10min；

所述烷基磺酸盐化合物为仲烷基磺酸盐化合物；所述烷基磺酸盐化合物的平均碳链长为C15，烷基磺酸盐化合物的平均分子量为330；

所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅氧烷偶联剂复配；所述N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性硅烷偶联剂复配质量比为3：5；

所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168；所述抗氧剂1010和抗氧剂168复配质量比为1：1；

所述分散剂为聚乙烯蜡；所述分散剂为直链型聚乙烯蜡；所述聚乙烯蜡的平均粒径为8.5um；

根据上述所述，故选择原料为：

所述载体为PC-1100；所述PC-1100购自东莞市恒磊塑胶有限公司；

所述烷基磺酸盐化合物为德国朗盛Mersolat H95，所述烷基磺酸盐化合物购自上海凯茵化工有限公司；

所述偶联剂为美国迈涂Coatosil 3501和美国迈涂偶联剂Silquest Y-9669，所述偶联剂购自上海凯茵化工有限公司；

所述抗氧剂为巴斯夫抗氧剂Irganox 1010和巴斯夫抗氧剂Irganox 168，所述抗氧剂购自苏州市集信商贸有限公司；

所述分散剂为科莱恩PE3620蜡粉，所述分散剂购自上海凯茵化工有限公司；

一种抗静电母粒的其制备方法，包括以下步骤，将配方原料混合搅拌均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到抗静电母粒；

所述挤出温度中挤出一区温度为230℃，二区温度为235℃，三区温度为240℃，四区温度为245℃，五区温度为250℃，六区温度为255℃，七区温度为260℃，八区温度为260℃，九区温度为265℃，十区温度为260℃，机头温度为255℃。