CN114736447B - 一种防静电泡棉及其制备方法 - Google Patents

一种防静电泡棉及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114736447B
CN114736447B CN202210438568.6A CN202210438568A CN114736447B CN 114736447 B CN114736447 B CN 114736447B CN 202210438568 A CN202210438568 A CN 202210438568A CN 114736447 B CN114736447 B CN 114736447B
Authority
CN
China
Prior art keywords
antistatic
agent
foam
carbon black
conductive carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210438568.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114736447A (zh
Inventor
陈王才
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Jincheng Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Jincheng Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Jincheng Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Jincheng Technology Co ltd
Priority to CN202210438568.6A priority Critical patent/CN114736447B/zh
Publication of CN114736447A publication Critical patent/CN114736447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114736447B publication Critical patent/CN114736447B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/002—Dendritic macromolecules
    • C08G83/005—Hyperbranched macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0028—Use of organic additives containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0038—Use of organic additives containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C08J9/0071—Nanosized fillers, i.e. having at least one dimension below 100 nanometers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/009—Use of pretreated compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/08—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/102—Azo-compounds
    • C08J9/103—Azodicarbonamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/02—CO2-releasing, e.g. NaHCO3 and citric acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/20—Ternary blends of expanding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2487/00—Characterised by the use of unspecified macromolecular compounds, obtained otherwise than by polymerisation reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本申请涉及泡棉制备技术领域，具体公开了一种防静电泡棉及其制备方法。本申请的防静电泡棉，主要由如下原料制成：低密度聚乙烯、发泡剂、抗收缩剂、内润滑剂、抗静电剂、静电助剂、铝钛复合偶联剂、过氧化二异丙苯；制备方法，包括如下步骤：将低密度聚乙烯、抗收缩剂、内润滑剂、抗静电剂、静电助剂、铝钛复合偶联剂、过氧化二异丙苯混合搅拌，即得混合料；向混合料中加入发泡剂，加热至熔融，挤进发泡成型模具内，冷却，即得。本申请制得的防静电泡棉抗静电性能佳，且抗静电性能耐久性较佳。

Description

一种防静电泡棉及其制备方法
技术领域
本申请涉及泡棉制备技术领域，更具体地说，它涉及一种防静电泡棉及其制备方法。
背景技术
在电子产品、零件的运输过程中，因为静电所造成的零件损耗每年都造成很大的损失，为了减少零件的这种损耗，电子产品生产厂家越来越重视生产与运输过程中的防静电工作。
其中，防静电托盘是用来完成电子元件周转、存放的工具，是现代消费电子企业生产管理的必备品。目前的防静电托盘通常由防静电泡棉制成。
防静电泡棉性能的好坏直接影响到电子产品的性能，目前防静电泡棉是通过向泡棉中添加抗静电剂的方法来实现防静电效果的。
针对上述中的相关技术，发明人认为，将抗静电剂加入到泡棉中，防静电时效较短，抗静电剂在泡棉中分散不佳，从而导致泡棉的防静电性能不稳定。
发明内容
为了提高防静电泡棉防静电性能的稳定性，本申请提供一种防静电泡棉及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种防静电泡棉，采用如下的技术方案：
一种防静电泡棉，主要由如下重量份数的原料制成：低密度聚乙烯75-90份、发泡剂16-18份、抗收缩剂15-20份、内润滑剂6-9份、抗静电剂3-5份、静电助剂2-4份、铝钛复合偶联剂1-2份、过氧化二异丙苯1-2份，抗静电剂为导电炭黑、石墨球、碳纳米管中的至少两种，静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵按质量比(1-2):(1-2):(2-3)组成；超支化聚合物的制备方法，包括如下步骤：将氯代十二烷和二乙醇胺在乙醇中加热回流下发生反应，得到产物N,N-二羟乙基十二烷基胺；将二乙醇胺和丁二酸酐在二甲基乙酰胺溶剂中发生反应得到AB2单体；N,N-二羟乙基十二烷基胺和AB2单体在对甲苯磺酸为催化剂和甲苯为带水剂下回流发生酯化反应，即得。
通过采用上述技术方案，抗静电剂与静电助剂相互配合，抗静电剂用于提高泡棉的抗静电性能，静电助剂用于提高抗静电剂在泡棉中的稳定性；抗静电剂中的导电炭黑以积聚链团的形式分布在低密度聚乙烯中，导电炭黑之间部分连接，分布密集，形成导电通路；碳纳米管具有丰富的孔结构，导电性较强，同时能够在聚乙烯基体中形成导电网络；石墨球的加入便于使得石墨粒子间相互搭接形成搭接链，从而在聚乙烯基体上形成链状通道，进而提高聚乙烯基体的导电性，进而提高防静电泡棉的抗静电性能；超支化聚合物由于超支化结构，分子链易舒展，溶解性和活性较高，分子内部及末端含有大量的酰胺基、酯基，从而在泡棉中形成致密紧凑的导电水膜，便于对防静电泡棉上的静电荷进行传导和泄露，从而提高防静电泡棉的抗静电作用；十八烷基甲基二羟乙基溴化铵与聚乙烯相容性较佳，由于引入多羟基，便于提高泡棉的吸水性，从而便于降低泡棉的体积电阻率，同时十八烷基甲基二羟乙基溴化铵的分子量较大，从而使得抗静电持久性较佳；十二烷基磷酸单酯具有良好的润湿性和分散性，同时十二烷基磷酸单酯中的磷酸单酯具有抗静电性能，与聚乙烯基体接触时，分子中含有的羟基，能够与外界水分子结合形成氢键，从而便于在防静电泡棉中，形成一层导电薄膜，从而降低泡棉表面的静电荷聚集，静电助剂的各组分相互配合，一方面在防静电泡棉中形成导电薄膜，从而减少防静电泡棉上静电荷的积累，一方面提高抗静电剂在防静电泡棉中的分布稳定性，从而保证导电网络的稳定性，进而提高防静电泡棉的防静电性和防静电耐久性。
优选的，所述抗静电剂、静电助剂、内润滑剂的质量比为(3-4):(2-3):(7-8)。
通过采用上述技术方案，对抗静电剂、静电助剂、内润滑剂三种组分的配比进行优化，从而使得三种组分的配比达到最佳，内润滑剂用于减少泡棉制备过程中产生摩擦，同时，提高抗静电剂在聚乙烯材料中的相容性，有助于抗静电剂在聚乙烯材料中的分散，静电助剂用于提高抗静电剂在泡棉中的抗静电作用，提高导电网络的稳定性，便于提高泡棉的抗静电稳定性。
优选的，所述抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管按质量比(1-2):(2-3):(1-2)组成。
优选的，抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、导电炭黑混合放入无水乙醇的球磨罐中，高能球磨2-3h后取出，在100-105℃真空干燥处理9-10h，得到混合料，将制得的混合料与石墨球混合，即得抗静电剂。
通过采用上述技术方案，抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管复配得到，对三种组分的配比进行优化，从而使得三种组分的配比达到最佳，从而提高抗静电剂在泡棉中的防静电作用，碳纳米管容易形成小尺寸的管间孔，从而导致碳纳米管在聚乙烯基体中出现团聚的情况，导电炭黑的加入一方面便于提高聚乙烯基体的抗静电性，另一方面，碳纳米管在搅拌中被短切，从而降低碳纳米管的管间相互作用，导电炭黑、碳纳米管与石墨球混合后，导电炭黑、碳纳米管分散在石墨球的表面和相邻石墨球的孔隙中，从而便于提高石墨球的粒径，进而提高抗静电剂在聚乙烯基体中的抗静电作用，从而提高防静电泡棉的抗静电作用。
优选的，所述导电炭黑为改性导电炭黑，改性导电炭黑以导电炭黑为芯材，以聚氨酯为壁材。
优选的，改性导电炭黑的制备方法，包括如下步骤：称取聚乙烯基吡咯烷酮倾入三口烧瓶中，热水溶解，冷却至常温后加入吐温-80搅拌乳化，再加入炭黑，搅拌并超声分散10-15min，缓慢滴加异氟尔酮二异氰酸酯，搅拌10-20min，然后将聚乙二醇和三乙烯二胺缓慢滴加到上述反应液中，15-20℃下搅拌反应30-40min，加入乙二醇，升温至75-80℃搅拌反应1.5-2h。反应结束后，用去离子水抽滤洗涤，再将上述改性粒子以索式提取器进行抽提，抽提之后的粒子依次以丙酮、无水乙醇，以及去离子水反复洗涤至滤液呈中性，将样品在75-85℃干燥箱中干燥24小时，即得。
通过采用上述技术方案，将聚氨酯包覆在导电炭黑的外部，一方面便于提高导电炭黑在聚乙烯材料中的分散性，另一方面，聚氨酯具有一定的粘性，超支化聚合物的加入便于进一步提高聚氨酯的粘性，从而便于将导电炭黑粘附在碳纳米管的褶皱处，提高点-网络的稳定性，同时，便于提高导电炭黑在石墨球表面的稳定性，提高导电网络的稳定性。
优选的，所述改性导电炭黑的粒径为20-30nm。
通过采用上述技术方案，导电炭黑改性后，粒径变大，在聚乙烯中分布更均匀，便于与碳纳米管相互配合，同时在石墨球的作用下，进一步提高泡棉的防静电性能。
优选的，所述发泡剂由碳酸锌、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺按质量比(1-2):(2-4):(3-5)组成。
优选的，发泡剂由碳酸锌、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺球磨混合30-50min，在60℃恒温水浴，搅拌1-2h，即得。
通过采用上述技术方案，偶氮二甲酰胺与聚乙烯相容性佳，颗粒细小，成本低，碳酸锌的加入有助于降低偶氮二甲酰胺的分解温度，同时降低偶氮二甲酰胺的分解速度，碳酸氢钠的加入便于进一步减缓偶氮二甲酰胺的分解速率，同时，延长偶氮二甲酰胺的分解时间，提高发泡剂的发泡效率，从而使得制得的泡棉力学性能孔径小而均匀，进而改善泡棉的力学性能。
优选的，所述导电炭黑的氮吸附比表面积为500-525m2/g，吸碘值为550-580g/kg，粒径为10-15nm。
通过采用上述技术方案，导电炭黑的结构性较佳，氮吸附比表面积以及吸碘值都较高，便于形成空间网络通道，进而使得网状链堆积紧密，有利于在聚合物中形成链式导电结构，提高泡棉的稳定性，提高泡沫的防静电性。
第二方面，本申请提供一种防静电泡棉的制备方法，采用如下的技术方案：
一种防静电泡棉的制备方法，包括如下步骤，
(1)原料混合：将低密度聚乙烯、抗收缩剂、内润滑剂、抗静电剂、静电助剂、铝钛复合偶联剂、过氧化二异丙苯混合搅拌，即得混合料；
(2)泡棉制备：向步骤(1)得到的混合料中加入发泡剂，加热至熔融，挤进发泡成型模具内，冷却，即得。
通过采用上述技术方案，防静电泡棉通过抗静电剂、静电助剂的混合，静电助剂提高抗静电剂在泡棉中的分布稳定性，抗静电剂中的碳纳米管、导电炭黑、石墨球相互配合，从而提高抗静电剂在防静电泡棉中的防静电作用，静电助剂中的超支化聚合物在泡棉中形成交联网络结构，从而提高抗静电剂在防静电泡棉中的稳定性，十八烷基甲基二羟乙基溴化铵以及十二烷基磷酸单酯用于在防静电泡棉中形成导电水膜，从而进一步提高防静电泡棉的抗静电作用。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的防静电泡棉，通过抗静电剂与静电助剂相互配合，抗静电剂的加入便于在防静电泡棉中形成导电网络，静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵三种组分组成，从而便于进一步在防静电泡棉中形成导电水膜，导电网络与导电水膜相互配合，便于提高防静电泡棉的抗静电性能。
2、本申请的防静电泡棉，通过对抗静电剂进行复配，抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管三种组分复配得到，导电炭黑用于促进碳纳米管的分散，同时，导电炭黑、碳纳米管分布在石墨球的表面和相邻石墨球的孔隙中，从而便于提高抗静电剂在防静电泡棉中的防静电作用，提高泡棉的防静电耐久性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的超支化聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.称取氯代十二烷放入带有磁力搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中，加入乙醇，搅拌升温至70-80℃；向三口瓶中滴加二乙醇胺，搅拌0.5-1小时，然后加入NaOH，升温至有回流产生，保温反应4-5小时，提纯得粗产品后减压蒸馏，得到N,N-二羟乙基十二烷基胺；
S2.称取丁二酸酐和二乙醇胺，首先将二乙醇胺溶于二甲基乙酰胺中，溶解后倒入带有磁力搅拌器的三口瓶中；再将丁二酸酐用二甲基乙酰胺溶解后倒入恒压滴液漏斗，然后将其缓慢滴加到三口瓶中，边滴加边搅拌，大约滴加1-2h，室温反应3-2h，得AB2型单体；
S3.称取N,N-二羟乙基十二烷基胺加入到制备AB2单体的三口瓶中，接上分水器，然后加入甲苯，再加入对甲苯磺酸，然后开始加热，直至球形冷凝管中有回流产生。保温反应8-9h，最后减压蒸馏除去溶剂，得到淡黄色粘稠状物质,即得。
本申请的改性导电炭黑的制备方法，包括如下步骤：称取聚乙烯基吡咯烷酮倾入三口烧瓶中，热水溶解，冷却至常温后加入吐温-80搅拌乳化，再加入炭黑，搅拌并超声分散10-15min，缓慢滴加异氟尔酮二异氰酸酯，搅拌10-20min，然后将聚乙二醇和三乙烯二胺缓慢滴加到上述反应液中，15-20℃下搅拌反应30-40min，加入乙二醇，升温至75-80℃搅拌反应1.5-2h。反应结束后，用去离子水抽滤洗涤，再将上述改性粒子以索式提取器进行抽提，抽提之后的粒子依次以丙酮、无水乙醇，以及去离子水反复洗涤至滤液呈中性，将样品在75-85℃干燥箱中干燥24小时，即得。
本申请的导电炭黑的氮吸附比表面积为515m2/g，吸碘值为560g/kg，平均粒径为12nm。
本申请的十二烷基磷酸单酯的CAS号为2627-35-2。
本申请的碳纳米管的粒径为50-100nm。
本申请的石墨球的粒径为5-10μm。
本申请的低密度聚乙烯的密度为0.922-0.926g/cm3，熔融指数为1.9-2.2g/10min。
实施例
实施例1
本实施例的防静电泡棉，由如下重量的原料制成：低密度聚乙烯75kg、发泡剂16kg、抗收缩剂15kg、内润滑剂6kg、抗静电剂3kg、静电助剂2kg、铝钛复合偶联剂1kg、过氧化二异丙苯1kg，低密度聚乙烯的密度为0.922-0.926g/cm3，熔融指数为1.9-2.2g/10min；发泡剂为偶氮二甲酰胺；抗收缩剂为分子蒸馏单甘脂；内润滑剂为PE蜡；抗静电剂由导电炭黑、石墨球按质量比1:1组成，静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵按质量比1:1:2组成，导电炭黑性能的氮吸附比表面积为515m2/g，吸碘值为560g/kg，平均粒径为12nm；石墨球的平均粒径为8μm；超支化聚合物的制备方法，包括如下步骤：S1.称取12.799g氯代十二烷放入带有磁力搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中，加入7.749g乙醇，搅拌升温至70℃；向三口瓶中滴加6.571g二乙醇胺，搅拌0.5小时，然后加入2.501g NaOH，升温至有回流产生，保温反应4小时，提纯得粗产品后减压蒸馏，得到N,N-二羟乙基十二烷基胺；S2.称取10.007g丁二酸酐和10.514g二乙醇胺，首先将二乙醇胺溶于30mL二甲基乙酰胺中，溶解后倒入带有磁力搅拌器的三口瓶中；再将丁二酸酐用40mL二甲基乙酰胺溶解后倒入恒压滴液漏斗，然后将其缓慢滴加到三口瓶中，边滴加边搅拌，大约滴加1h，室温反应3h，得AB2型单体；S3.称取4.558g N,N-二羟乙基十二烷基胺加入到制备AB2单体的三口瓶中，接上分水器，然后加入60mL甲苯，再加入0.125g对甲苯磺酸，然后开始加热，直至球形冷凝管中有回流产生。保温反应8h，最后减压蒸馏除去溶剂，得到淡黄色粘稠状物质,即得。
本实施例的防静电泡棉的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料混合：将低密度聚乙烯、抗收缩剂、内润滑剂、抗静电剂、静电助剂、铝钛复合偶联剂、过氧化二异丙苯，按上述比例进行混合，在35℃下加热搅拌10min，搅拌速度为600r/min，得到混合料；
(2)泡棉制备：将步骤(1)得到的混合料进行预加热，加热温度为50℃，加热时间为30min，然后加入发泡剂，即得混合物，在塑化加热段将混合物在280℃下加热至熔融状态，加热后的混合物由螺旋杆推进，在成型加热段将加热后的混合物降温至130℃，从模口挤出，挤进发泡成型模具内，冷却，即得，模口温度为180℃，螺旋杆的转速为100r/min。
实施例2-5
实施例2-5为原料组分配比不同的防静电泡棉，每个实施例对应的防静电泡棉的原料配比如表1所示，原料配比单位为kg。
表1防静电泡棉的原料组分配比
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
低密度聚乙烯 75 80 90 80 80
发泡剂 16 17 18 17 17
抗收缩剂 15 18 20 18 18
内润滑剂 6 7 9 7 8
抗静电剂 3 3 5 4 4
静电助剂 2 2 4 2 3
铝钛复合偶联剂 1 1 2 2 2
过氧化二异丙苯 1 1 1 2 2
实施例2-5的防静电泡棉与实施例1的不同之处在于：原料各组分配比不相同，其他与实施例1完全相同。
实施例2-5的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
实施例6
本实施例与实施例4的不同之处在于：静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵按质量比2:2:3组成，其他与实施例4完全相同。
本实施例的防静电泡棉的制备方法与实施例4完全相同。
实施例7
本实施例与实施例4的不同之处在于：抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管按质量比1:2:1组成，抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、导电炭黑混合放入无水乙醇的球磨罐中，高能球磨2h后取出，在100℃真空干燥处理9h，得到混合料，将制得的混合料与石墨球混合，即得抗静电剂。其他与实施例4完全相同。
本实施例的防静电泡棉的制备方法与实施例4完全相同。
实施例8
本实施例与实施例7的不同之处在于：抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管按质量比2:3:2组成，其他与实施例7完全相同。
本实施例的防静电泡棉的制备方法与实施例7完全相同。
实施例9
本实施例与实施例8的不同之处在于：导电炭黑为改性导电炭黑，改性导电炭黑以导电炭黑为芯材，以聚氨酯为壁材，改性导电炭黑的制备方法，包括如下步骤：称取聚乙烯基吡咯烷酮2.5g倾入三口烧瓶中，热水溶解，冷却至常温后加入2.5g吐温-80搅拌乳化，再加入炭黑4.5g，搅拌并超声分散10min，缓慢滴加8.0g异氟尔酮二异氰酸酯，搅拌10min，然后将9.0g聚乙二醇和0.02g三乙烯二胺缓慢滴加到上述反应液中，15℃下搅拌反应30min，加入5.0mL乙二醇，升温至75℃搅拌反应1.5h。反应结束后，用去离子水抽滤洗涤，再将上述改性粒子以索式提取器进行抽提，抽提之后的粒子依次以丙酮、无水乙醇，以及去离子水反复洗涤至滤液呈中性，将样品在75℃干燥箱中干燥24小时，即得。其他与实施例8完全相同。
本实施例的防静电泡棉的制备方法与实施例8完全相同。
实施例10
本实施例与实施例1的不同之处在于：发泡剂由碳酸锌、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺按质量比1:4:3组成，其他与实施例1完全相同。
本实施例的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
对比例
对比例1
本对比例的防静电泡棉，由如下重量的原料制成：低密度聚乙烯75kg、发泡剂16kg、抗收缩剂15kg、内润滑剂6kg、抗静电剂5kg、过氧化二异丙苯1kg，其他与实施例1完全相同。
本对比例的防静电泡棉的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料混合：将低密度聚乙烯、抗收缩剂、内润滑剂、抗静电剂、铝钛复合偶联剂、过氧化二异丙苯，按上述比例进行混合，在35℃下加热搅拌10min，搅拌速度为600r/min，得到混合料；
(2)泡棉制备：将步骤(1)得到的混合料进行预加热，加热温度为50℃，加热时间为30min，然后加入发泡剂，即得混合物，在塑化加热段将混合物在280℃下加热至熔融状态，加热后的混合物由螺旋杆推进，在成型加热段将加热后的混合物降温至130℃，从模口挤出，挤进发泡成型模具内，冷却，即得。模口温度为180℃，螺旋杆的转速为100r/min。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：抗静电剂为导电炭黑，其他与实施例1完全相同。
本对比例的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于：静电助剂为超支化聚合物，其他与实施例1完全相同。
本对比例的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
对比例4
本对比例与实施例1的不同之处在于：静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯按质量比1:1组成，其他与实施例1完全相同。
本对比例的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
对比例5
本对比例与实施例1的不同之处在于：静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵按质量比1:1:1组成，其他与实施例1完全相同。
本对比例的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
对比例6
本对比例的防静电泡棉，由如下重量的原料制成：低密度聚乙烯60kg、发泡剂15kg、抗收缩剂12kg、内润滑剂5kg、抗静电剂2kg、静电助剂1kg、铝钛复合偶联剂1kg、过氧化二异丙苯1kg，其他与实施例1完全相同。
本对比例的防静电泡棉的制备方法与实施例1完全相同。
性能检测试验
抗静电性能测试：取实施例1-10及对比例1-6制得的防静电泡棉，依据GB/T22042-2008《服装防静电性能表面电阻率试验方法》中的检测方法，对制得的防静电泡棉的抗静电性能进行检测，检测结果如表2所示。
表面阻抗测试：取实施例1-10及对比例1-6制得的防静电泡棉，利用表面电阻仪，依据ASTM-D257《绝缘材料直流电阻或电导试验方法》中的检测方法，对防静电泡棉的表面阻抗进行检测，检测结果如表2所示。
寿命检测：取实施例1-10及对比例1-6制得的防静电泡棉，置于一般大气环境下，使防静电泡棉暴露于一般大气环境下，利用表面电阻仪定期测量防静电泡棉的表面阻抗，并记录防静电泡棉的表面阻抗衰退至1010Ω的天数，
表2实施例1-10及对比例1-6的防静电泡棉的抗静电性能
序号 体积电阻率Ω·cm 表面阻抗Ω 使用寿命(天)
实施例1 98 106 391
实施例2 96 106 405
实施例3 97 106 398
实施例4 93 106 415
实施例5 95 106 410
实施例6 96 106 408
实施例7 92 105 428
实施例8 91 105 432
实施例9 89 105 448
实施例10 96 106 401
对比例1 115 106 135
对比例2 110 106 261
对比例3 112 106 229
对比例4 109 106 258
对比例5 107 106 324
对比例6 108 106 341
结合实施例1和对比例1，并结合表2可以看出，相对于对比例1来说，实施例1通过抗静电剂、静电助剂相互结合，静电助剂在防静电泡棉中形成导电水膜，同时提高抗静电剂在防静电泡棉中的稳定性，进而降低体积电阻率、表面阻抗，同时，提高防静电泡棉的使用寿命。
结合实施例1和对比例3-5，并结合表2可以看出，相对于对比例3-5来说，静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵三种组分复配得到，十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵相互配合，用于在防静电泡棉中形成导电水膜，进而从吸湿性方面降低防静电泡棉中的静电荷积累的情况，超支化聚合物的加入用于在防静电泡棉中形成交联网络，从而加固抗静电剂形成的导电网络在防静电泡棉中的稳定性，进而提高防静电泡棉抗静电性的使用寿命，同时降低防静电泡棉的体积电阻率、表面阻抗，进而提高防静电泡棉的防静电性。
结合实施例1-6及对比例6，并结合表2可以看出，通过调整防静电泡棉各原料的配比，从而进一步优化防静电泡棉的防静电性，经过实验数据发现，防静电泡棉的原料配比调整后，防静电泡棉的使用寿命提高，体积电阻率、表面阻抗降低。
结合实施例4、实施例7-10、对比例2，并结合表2可以看出，抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管三种组分复配得到，便于加强防静电泡棉中的导电网络，同时通过在导电炭黑外部包覆聚氨酯，从而便于提高导电炭黑在聚乙烯基体中的分布情况，进而在导电炭黑的作用下，进一步提高碳纳米管的分散，从而提高导电网络的稳定性，进而提高防静电泡棉的抗静电性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种防静电泡棉，其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成：低密度聚乙烯75-90份、发泡剂16-18份、抗收缩剂15-20份、内润滑剂6-9份、抗静电剂3-5份、静电助剂2-4份、铝钛复合偶联剂1-2份、过氧化二异丙苯1-2份，抗静电剂为导电炭黑、石墨球、碳纳米管中的至少两种，所述抗静电剂由导电炭黑、石墨球、碳纳米管按质量比(1-2):(2-3):(1-2)组成；所述导电炭黑为改性导电炭黑，改性导电炭黑以导电炭黑为芯材，以聚氨酯为壁材；静电助剂由超支化聚合物、十二烷基磷酸单酯、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵按质量比(1-2):(1-2):(2-3)组成；超支化聚合物的制备方法，包括如下步骤：将氯代十二烷和二乙醇胺在乙醇中加热回流下发生反应，得到产物N,N-二羟乙基十二烷基胺；将二乙醇胺和丁二酸酐在二甲基乙酰胺溶剂中发生反应得到AB2单体；N,N-二羟乙基十二烷基胺和AB2单体在对甲苯磺酸为催化剂和甲苯为带水剂下回流发生酯化反应，即得。
2.根据权利要求1所述的一种防静电泡棉，其特征在于：所述抗静电剂、静电助剂、内润滑剂的质量比为(3-4):(2-3):(7-8)。
3.根据权利要求1所述的一种防静电泡棉，其特征在于：所述改性导电炭黑的粒径为20-30nm。
4.根据权利要求1所述的一种防静电泡棉，其特征在于：所述发泡剂由碳酸锌、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺按质量比(1-2):(2-4):(3-5)组成。
5.根据权利要求4所述的一种防静电泡棉，其特征在于：所述导电炭黑的氮吸附比表面积为500-525m2/g，吸碘值为550-580g/kg，粒径为10-15nm。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的防静电泡棉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，(1)原料混合：将低密度聚乙烯、抗收缩剂、内润滑剂、抗静电剂、静电助剂、铝钛复合偶联剂、过氧化二异丙苯混合搅拌，即得混合料；
(2)泡棉制备：向步骤(1)得到的混合料中加入发泡剂，加热至熔融，挤进发泡成型模具内，冷却，即得。
CN202210438568.6A 2022-04-25 2022-04-25 一种防静电泡棉及其制备方法 Active CN114736447B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210438568.6A CN114736447B (zh) 2022-04-25 2022-04-25 一种防静电泡棉及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210438568.6A CN114736447B (zh) 2022-04-25 2022-04-25 一种防静电泡棉及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114736447A CN114736447A (zh) 2022-07-12
CN114736447B true CN114736447B (zh) 2023-08-04

Family

ID=82284497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210438568.6A Active CN114736447B (zh) 2022-04-25 2022-04-25 一种防静电泡棉及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114736447B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104727143A (zh) * 2015-03-19 2015-06-24 苏州陈恒织造有限公司 一种纤维面料复合抗静电剂的制备方法
CN107629284A (zh) * 2017-08-24 2018-01-26 南通通联海绵塑料有限公司 一种防静电发泡epe珍珠棉的制作方法
CN109265724A (zh) * 2018-08-23 2019-01-25 合肥金菱电器有限公司 一种epe片材的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104727143A (zh) * 2015-03-19 2015-06-24 苏州陈恒织造有限公司 一种纤维面料复合抗静电剂的制备方法
CN107629284A (zh) * 2017-08-24 2018-01-26 南通通联海绵塑料有限公司 一种防静电发泡epe珍珠棉的制作方法
CN109265724A (zh) * 2018-08-23 2019-01-25 合肥金菱电器有限公司 一种epe片材的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114736447A (zh) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI705094B (zh) 一種回收pet發泡材料及其製造方法
US20200325328A1 (en) Polyester Composites and Their Preparation Methods
CN102898806B (zh) 抗静电聚碳酸酯/聚酯合金材料制备方法
CN111533997B (zh) 一种低voc、抗静电聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN112280261A (zh) 一种全生物降解高阻隔pla/pbat复合包装膜
CN114249918A (zh) 抗静电聚丙烯发泡材料及其制备方法、半导体封装材料
CN114736447B (zh) 一种防静电泡棉及其制备方法
CN114716764A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
CN103435978A (zh) 一种pet复合材料及其制备方法
CN112646274B (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111393744B (zh) 具有抗菌导电性的tpe材料及其制备方法
CN111253656A (zh) 一种碳纳米管/抗静电剂复合改性聚乙烯材料及其制备方法
CN101747621B (zh) 一种永久抗静电pa6/abs复合材料及其制备方法
CN116496598A (zh) 一种生物基抗静电abs复合材料及其制备方法与应用
CN110698801A (zh) 高流动性石墨烯改性聚苯乙烯复合材料及其制备方法
CN113549290A (zh) 一种耐油耐腐蚀冰箱箱体一体化成型用改性hips材料
DE102020110557A1 (de) Harzzusammensetzung und harzformprodukt
CN104448573A (zh) 一种低voc聚丙烯组合物及其制备方法
CN115772325B (zh) 一种良静电喷涂pc/abs组合物及其制备方法和应用
CN112225994B (zh) 环保型高韧泡沫制品的加工方法
CN113774665B (zh) 一种聚醚-聚乳酸-丙烯酸酯上浆剂及其制备方法和应用
CN116675945A (zh) 一种高耐热高上漆率abs组合物及其制备方法和应用
US20230142458A1 (en) High melt strength polyester resin composition and manufacturing method thereof
CN116589686A (zh) 一种含磷阻燃剂及其制备方法与应用
CN116218209A (zh) 一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant