CN114316582B - 一种抗静电复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电聚酰胺复合材料,按重量份计,包括以下组分:聚酰胺树脂100份;全氟烷基磺酸盐0.01‑2份;聚乙烯亚胺0.1‑5份。本发明通过在聚酰胺树脂中添加特定量的全氟烷基磺酸盐与聚乙烯亚胺,协同之下能够起到良好的抗静电效果。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,特别是涉及一种抗静电复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚酰胺具有电性能优异(CTI,电击穿强度)和力学性能,以及价格低廉等优势,广泛应用于电子电气等行业,用于制备电动工具壳体、测温仪壳体等。电动工具使用环境较为多样化,一些电动工具或电子电器需要在高粉尘环境中使用,这样容易出现粉尘容易出现静电吸附现象富集在壳体部位,引发安全问题。常规的抗静电剂为聚醚胺类物质,比如聚醚酰胺,聚醚等,添加这些物质会大幅度降低材料的力学性能,影响后续的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种抗静电聚酰胺复合材料,及其制备方法和应用。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种抗静电聚酰胺复合材料,按重量份计,包括以下组分:
聚酰胺树脂 100份;
全氟烷基磺酸盐 0.01-2份;
聚乙烯亚胺 0.1-5份。
优选的,按重量份计,包括以下组分:
聚酰胺树脂 100份;
全氟烷基磺酸盐 0.15-1.2份;
聚乙烯亚胺 0.2-2份。
所述的聚酰胺树脂选自PA6、PA66、PA56、PA56\6、PA56\6T、PA612、PA610、PA1010、PA1012、PA1212、MXD6、PA10T、PA1012\10T中的至少一种。
所述的聚酰胺树脂的相对粘度范围是1.8-3.5。测试方法参照标准:GB/T12006.1-2009 塑料 聚酰胺 第一部分:黏数测定。
所述的全氟烷基磺酸盐选自烷基碳链长度为C1-C10的全氟烷基磺酸盐,选自全氟辛基磺酸钾、三氟甲基磺酸钾、九氟-1-丁烷磺酸锂、全氟丁基磺酸钾中的一种或两种。
优选的,所述的全氟烷基磺酸盐选自九氟-1-丁烷磺酸锂。
所述的聚乙烯亚胺的重均分子量为800-2000000,优选1500-1000000,更优选2000-10000。聚乙烯亚胺具有较强的阴离子交换能力,因此与离子化合物配合应用(全氟烷基磺酸盐),会形成比较强的抗静电能力,水溶性的离子化合物不容易被水抽出而降低抗静电效果的持续性。
按重量份计,还包括0-1份润滑剂。润滑剂可以是蒙坦酸蜡、硬脂酸酯等。
本发明的抗静电聚酰胺复合材料的制备方法,包括以下步骤:按照配比,将各组分混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒,螺筒温度为180-330℃,转速范围是200-550转/分,得到抗静电聚酰胺复合材料。
本发明的抗静电聚酰胺复合材料的应用,用于制备电子、电器外壳,尤其是应用在粉尘环境中的电子、电器外壳。
本发明具有如下有益效果:
本发明利用全氟烷基磺酸盐、协同聚乙烯亚胺质子化,强化离子输送功能,能够使得本发明的聚酰胺复合材料在不添加传统抗静电剂的情况下,具有良好的抗静电效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例和对比例所用原材料来源如下:
PA6:Aegis® H8202NLB,相对粘度2.6,Honeywell中国有限公司
PA66:50BWFS,相对粘度2.7,奥盛得中国有限公司
PA10T:相对粘度2.2,珠海万通股份有限公司
PA1010:B150,相对粘度2.8,山东广垠新材料有限公司
聚乙烯亚胺A:重均分子量800,Lupasol FG,厂家BASF中国股份有限公司。
聚乙烯亚胺B:重均分子量1500,Lupasol G20,厂家BASF中国股份有限公司。
聚乙烯亚胺C:重均分子量2000,Lupasol PR8515,厂家BASF中国股份有限公司。
聚乙烯亚胺D:重均分子量10000,Lupasol PN40,厂家BASF中国股份有限公司。
聚乙烯亚胺E:重均分子量1000000,Lupasol PN50,厂家BASF中国股份有限公司。
聚乙烯亚胺F:重均分子量2000000,Lupasol SK,厂家BASF中国股份有限公司。
九氟-1-丁烷磺酸锂:化学纯,阿拉丁股份有限公司;
全氟丁基磺酸钾:化学纯,阿拉丁股份有限公司;
抗静电剂:碘化钾,化学纯。
蒙坦酸蜡:市售。
实施例和对比例抗静电聚酰胺(PA6,PA66)复合材料的制备方法:按照配比,将各组分混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒,螺筒温度为220℃,230℃,240℃,250℃,250℃,260℃,270℃,250℃,转速范围是300-350转/分,得到抗静电聚酰胺复合材料。
实施例和对比例抗静电聚酰胺(PA10T)复合材料的制备方法:按照配比,将各组分混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒,螺筒温度为260℃,290℃,290℃,320℃,320℃,320℃,310℃,300℃,转速范围是300-350转/分,得到抗静电聚酰胺复合材料。
实施例和对比例抗静电聚酰胺(PA1010)复合材料的制备方法:按照配比,将各组分混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒,螺筒温度为180℃,190℃,200℃,200℃,210℃,210℃,200℃,200℃,转速范围是300-350转/分,得到抗静电聚酰胺复合材料。
各项测试方法:
(1)表面电阻:将挤出得到的样品,在120℃下烘烤6小时,然后注塑成100mm*100mm* 2mm厚的样品,按照的GB/T 1410-2006标准进行表面电阻率性能测试。当表面电阻率为106-1012Ω之间时说明具有抗静电性能,当表面电率为108-1010Ω之间时说明抗静电性能优秀,表面电阻率越接近108-1010Ω越好。
表1:实施例1-6抗静电聚酰胺复合材料各组分含量(重量份)及测试结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
PA6 | 100 | 100 | 100 | |||
PA66 | 100 | |||||
PA10T | 100 | |||||
PA1010 | 100 | |||||
九氟-1-丁烷磺酸锂 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | |
全氟丁基磺酸钾 | 0.15 | |||||
聚乙烯亚胺C | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
蒙坦酸蜡 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
表面电阻-干态,Ω·cm Ω | 2.2×109 | 6.5×109 | 7.9×109 | 3.1×109 | 3.2×1010 | 6.6×109 |
由实施例1/5可知,优选九氟-1-丁烷磺酸锂时抗静电性能更好。
表2:实施例7-11抗静电聚酰胺复合材料各组分含量(重量份)及测试结果
实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | |
PA6 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
九氟-1-丁烷磺酸锂 | 0.01 | 0.15 | 1.2 | 1.5 | 2 |
聚乙烯亚胺C | 0.1 | 0.2 | 2 | 3 | 5 |
蒙坦酸蜡 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
表面电阻-干态,Ω | 8.3×1010 | 5.5×109 | 1.6×109 | 6.5×1010 | 3.1×1010 |
由实施例1/7-11可知,优选的添加量下抗静电性更好。
表3:实施例12-16抗静电聚酰胺复合材料各组分含量(重量份)及测试结果
实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | |
PA6 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
九氟-1-丁烷磺酸锂 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
聚乙烯亚胺A | 1.5 | ||||
聚乙烯亚胺B | 1.5 | ||||
聚乙烯亚胺D | 1.5 | ||||
聚乙烯亚胺E | 1.5 | ||||
聚乙烯亚胺F | 1.5 | ||||
蒙坦酸蜡 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
表面电阻-干态, Ω | 9.5×1011 | 7.8×1010 | 5.6×109 | 3.9×1010 | 9.1×1011 |
由实施例1/12-16可知,聚乙烯亚胺的重均分子量显著影响聚酰胺复合材料的抗静电性。
表4:对比例抗静电聚酰胺复合材料各组分含量(重量份)及测试结果
由对比例1-6可知,必须要全氟烷基磺酸盐与聚乙烯亚胺进行复配且添加量在本发明范围内时才能达到合适的表面电阻,起到良好的抗静电作用。
Claims (9)
1.一种抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:
聚酰胺树脂 100份;
全氟烷基磺酸盐 0.01-2份;
聚乙烯亚胺 0.1-5份;
所述的全氟烷基磺酸盐选自烷基碳链长度为C4-C10的全氟烷基磺酸盐;
所述的聚乙烯亚胺的重均分子量为2000-10000。
2.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:
聚酰胺树脂 100份;
全氟烷基磺酸盐 0.15-1.2份;
聚乙烯亚胺 0.2-2份。
3.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,所述的聚酰胺树脂选自PA6、PA66、PA56、PA566、PA566T、PA612、PA610、PA1010、PA1012、PA1212、MXD6、PA10T、PA101210T中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,所述的聚酰胺树脂的相对粘度范围是1.8-3.5。
5.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,所述的全氟烷基磺酸盐选自全氟辛基磺酸钾、九氟-1-丁烷磺酸锂、全氟丁基磺酸钾中的一种或两种。
6.根据权利要求5所述的抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,所述的全氟烷基磺酸盐选自九氟-1-丁烷磺酸锂。
7.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺复合材料,其特征在于,按重量份计,还包括0-1份润滑剂。
8.权利要求1-7任一项所述的抗静电聚酰胺复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按照配比,将各组分混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒,螺筒温度为180-330℃,转速范围是200-550转/分,得到抗静电聚酰胺复合材料。
9.权利要求1-7任一项所述的抗静电聚酰胺复合材料的应用,其特征在于,用于制备电子、电器外壳。
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JP2005194417A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Ube Ind Ltd | ポリアミドフィルム |
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CN102209750A (zh) * | 2008-11-11 | 2011-10-05 | 巴斯夫欧洲公司 | 稳定的聚酰胺 |
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