CN115612175A - Pvc用高透抗静电剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抗PVC用高透抗静电剂及其制备方法和应用,属于抗静电材料领域。PVC用高透抗静电剂,由以下重量份的组分组成:椰子油二乙醇酰胺50‑80份、有机离子液体10‑30份和高氯酸季铵盐10‑30份。本发明制得的复配型抗静电剂,具有溶解性好,不影响PVC透明度,耐热稳定性佳,抗静电效果佳的优点,可广泛应用到PVC地板耐磨层中去。
Description
技术领域
本发明涉及抗PVC用高透抗静电剂及其制备方法和应用,属于抗静电材料领域。
背景技术
随着市场需求的不断扩大,原材料缺乏,实木资源越来越少,加上传统木质地板不耐水、火以及含有甲醛等有害物质的因素,使得 LVT 地板的发展空间越来越大。新型豪华乙烯基地板(LVT 地板)是目前世界建材行业中最新颖的高科技铺地材料,主要由底料、中料、印刷面料、耐磨层及表面处理层组成LVT 地板是以聚氯乙烯树脂及钙粉/石粉为主要原料,加入增塑剂、稳定剂、着色剂等辅料,通过压延、挤出或挤压工艺等各种加工手段生产成片状基材,然后在基材上经涂敷工艺并经裁切等后加工得到的片状地板。在 LVT 地板的多层复合结构中,耐磨层是直接影响 LVT 地板使用寿命最核心的保护层。耐磨层材料的主要指标包括耐磨转数、热稳定性、透明性以及有毒有害物质的控制等。目前消费者对地板表面洁净度的要求越来越高,还需要在耐磨层增加其抗静电性。故需要在PVC地板耐磨层配方中添加抗静电剂,以达到洁净度以及安全性的要求。
为降低PVC表面电阻,通常会在PVC中加入抗静电剂。专利CN 104672715公布了一种环保型抗静电剂,抗静电剂为阴离子十二烷基苯磺酸钠、季铵盐(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸钠)等混合物,使用的季铵盐类抗静电剂,其热稳定较差,在加工的过程中易分解而发黄和降低效用。专利CN104962011A使用脂肪酸单甘酯与无机金属盐等混合作为抗静电剂,但脂肪酸单甘酯与PVC相容性差,尤其是在温度较高的环境中,析出较快,且肪酸单甘酯不能将无机盐溶解形成离子液体,无机金属盐会导致PVC地板耐磨层的透明性降低。专利106117887A披露了一种脂肪酸PEG单酯、离子化合物、矿物油的复配方案,离子化合物为高氯酸锂、高氯酸钠等物质,离子化合物是起到抗静电作用的关键物质,其在脂肪酸PEG单酯和矿物油中溶解性较差,达不到较好的抗静电效果,且在加工过程中并不能实现较好的分散,从而不能发挥最佳作用,同时也会导致PVC地板耐磨层的透明性降低。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明提供一种PVC用高透抗静电剂。采用本发明抗静电剂制备的PVC耐磨层,其透明度高、抗静电性能优异,也不影响耐磨层的耐磨性能。
PVC用高透抗静电剂,由以下重量份的组分组成:椰子油二乙醇酰胺50-80份、有机离子液体10-30份和高氯酸季铵盐10-30份。
现有发明中也有使用到高氯酸钠等离子化合物作为PVC抗静电剂使用,但未能解决离子化合物的溶解性问题,从而影响了制品的透明性。本发明使用了溶解性好,抗静电性能佳的有机离子液体型抗静电剂。离子液体抗静电剂透明耐高温、对湿度不敏感,可以通过相对较少的添加量提供优异的抗静电性能。使用了高氯酸季铵盐与有机离子液体搭配使用,抗静电效果更佳,这种高氯酸季铵盐热稳定性较好,不易分解,并且与PVC相容性较好。
在一种实施方式中,为了提高其抗静电性能及透光率,PVC用高透抗静电剂由以下组分组成:椰子油二乙醇酰胺60-70份、有机离子液体15-20份、高氯酸季铵盐15-20份;进一步优选的,椰子油二乙醇酰胺65份、有机离子液体15份、高氯酸季铵盐20份。
在一种实施方式中,所述椰子油二乙醇酰胺,其分子式为C11H23CON(CH2CH2OH)2。
在一种实施方式中,所述有机离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑高氯酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种。优选的,所述有机离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑高氯酸盐。
在一种实施方式中,所述的高氯酸季铵盐为C12H25N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -、C14H29N+(CH2CH2OH)3·CLO4 - 、C16H33N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -和C18H37N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -中的至少一种;优选的,所述的高氯酸季铵盐为C12H25N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -。
本发明解决的第二个技术问题是提供PVC用高透抗静电剂的制备方法。
PVC用高透抗静电剂的制备方法,按以下步骤进行制备:取所述的原料,将椰子油二乙醇酰胺和高氯酸季铵盐混匀,至澄清透明后,再加入有机离子液体混匀至澄清透明,即得。
在一种实施方式中,将PVC用高透抗静电剂添加至PVC材料中,制得抗静电材料。
在一种实施方式中,PVC用高透抗静电剂的添加量为PVC材料的0.5 wt%-2 wt%。
在一种实施方式中,所述抗静电材料用于制备PVC地板耐磨层。
本发明的有益效果:
本发明制得的复配型抗静电剂,具有溶解性好,不影响PVC透明度,耐热稳定性佳,抗静电效果佳(电阻率≤7.7×107Ω)的优点,可广泛应用到PVC地板耐磨层中去。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围,具体保护范围见权利要求。
实施例:PVC用高透抗静电剂的制备
将椰子油二乙醇酰胺和高氯酸季铵盐依次加入搅拌机,室温下搅拌均匀至澄清透明后,再加入有机离子液体室温混合均匀至澄清透明,制得抗静电剂S1~S4,S1~S4所用的具体原料及其配比请见下表1。
对比例:
将椰子油二乙醇酰胺和高氯酸季铵盐依次加入搅拌机,室温下搅拌均匀至澄清透明后,再加入有机离子液体室温混合均匀至澄清透明,制得抗静电剂D1~D3,D1~D3所用的具体原料及其配比请见下表1。
表1
为了表述方便,上表1用字母编号替代化合物种类,具体如表2所示。
表2
大类 | 化合物 | 字母编号 |
有机离子液体 | 氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐 | YJ-1 |
1-丁基-3-甲基咪唑高氯酸盐 | YJ-2 | |
高氯酸季铵盐 | C<sub>12</sub>H<sub>25</sub>N<sup>+</sup>(CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH)<sub>3</sub>·CLO<sub>4</sub><sup>-</sup> | LJ-1 |
C<sub>18</sub>H<sub>37</sub>N<sup>+</sup>(CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH)<sub>3</sub>·CLO<sub>4</sub><sup>-</sup> | LJ-2 |
试验例
待测样品制备:
1、PVC 片材1~7的制备:将本发明提供的抗静电剂、PVC 树脂、热稳定剂(钙锌复合热稳定剂)和增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯DOP)按重量比为2%:76%:2%:20% 的比例共混,原料在高搅机内混合6分钟,180℃双螺杆挤出,快速将挤出的物料放置在双辊压片机中压制成PVC 片材1~7。
、将PVC 树脂、热稳定剂(钙锌复合热稳定剂)和增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯DOP)按重量比为76%:2%:20% 的比例共混,原料在高搅机内混合6分钟,180℃双螺杆挤出,快速将挤出的物料放置在双辊压片机中压制成不添加抗静电剂的PVC原片材8。
测试方法:
对片材进行检测。本发明表面电阻率的测试方法(测试条件25℃/60%RH)参考标准GB/T 31838.3-2019;材料透光率测试方法参考标准GB/T 2410-2008 7.2;测试结果如下表3所示。
表3
序号 | 抗静电剂 | 透光率/% | 电阻率/Ω |
1 | S1 | 67 | 7.5×10<sup>7</sup> |
2 | S2 | 68 | 6.8×10<sup>7</sup> |
3 | S3 | 69 | 7.4×10<sup>7</sup> |
4 | S4 | 70 | 7.7×10<sup>7</sup> |
5 | D1 | 64 | 2.2×10<sup>8</sup> |
6 | D2 | 68 | 3.8×10<sup>8</sup> |
7 | D3 | 56 | 5.5×10<sup>8</sup> |
8 | 不添加抗静电剂 | 75 | 2.5×10<sup>15</sup> |
Claims (10)
1.PVC用高透抗静电剂,其特征在于,由以下重量份的组分组成:椰子油二乙醇酰胺50-80份、有机离子液体10-30份和高氯酸季铵盐10-30份。
2.根据权利要求1所述的PVC用高透抗静电剂,其特征在于:椰子油二乙醇酰胺60-70份、有机离子液体15-20份、高氯酸季铵盐15-20份。
3.根据权利要求1或2所述的PVC用高透抗静电剂,其特征在于:所述椰子油二乙醇酰胺,其分子式为C11H23CON(CH2CH2OH)2。
4.根据权利要求1或2所述的PVC用高透抗静电剂,其特征在于:所述有机离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑高氯酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的PVC用高透抗静电剂,其特征在于:
所述的高氯酸季铵盐为C12H25N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -、C14H29N+(CH2CH2OH)3·CLO4 - 、C16H33N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -和C18H37N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的PVC用高透抗静电剂,其特征在于:
所述有机离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑高氯酸盐;
所述的高氯酸季铵盐为C12H25N+(CH2CH2OH)3·CLO4 -。
7.PVC用高透抗静电剂的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行制备:取权利要求1~6任一项所述的原料,将椰子油二乙醇酰胺和高氯酸季铵盐混匀,至澄清透明后,再加入有机离子液体混匀至澄清透明,即得。
8.PVC用高透抗静电剂的应用,其特征在于:将PVC用高透抗静电剂添加至PVC材料中,制得抗静电材料。
9.根据权利要求8所述的PVC用高透抗静电剂的应用,其特征在于:PVC用高透抗静电剂的添加量为PVC材料的0.5wt%-2wt%。
10.根据权利要求8所述的PVC用高透抗静电剂的应用,其特征在于:所述抗静电材料用于制备PVC地板耐磨层。
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