CN115850854A - 一种抗静电的塑料及其制备方法 - Google Patents
一种抗静电的塑料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115850854A CN115850854A CN202211554481.1A CN202211554481A CN115850854A CN 115850854 A CN115850854 A CN 115850854A CN 202211554481 A CN202211554481 A CN 202211554481A CN 115850854 A CN115850854 A CN 115850854A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- mass
- carbon nano
- polypropylene
- nano tube
- 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.)
- Pending
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 72
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 51
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 27
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 36
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 35
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 35
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 25
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 10
- HVLLSGMXQDNUAL-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphite Chemical group C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 HVLLSGMXQDNUAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 9
- 150000001263 acyl chlorides Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 6
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 claims description 6
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(O)=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- MOMGDEWWZBKDDR-UHFFFAOYSA-M sodium;3,4,5,6-tetrahydro-2h-azepin-7-olate Chemical compound [Na+].O=C1CCCCC[N-]1 MOMGDEWWZBKDDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 5
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical group CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 229920001911 maleic anhydride grafted polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrachloro-3-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=C(Cl)C(Cl)=CC(Cl)=C1Cl QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种抗静电的塑料及其制备方法；包括原料为聚丙烯20～40份、改性碳纳米管1～2份、聚己内酰胺‑聚醚共聚物2～4份、纳米铜粉1～3份、分散剂2～6份、抗氧剂0.5～1份、助剂0.5～1份；本发明以聚丙烯为基本材料，以改性碳纳米管、聚己内酰胺‑聚醚共聚物、纳米铜粉为导电介质，采用熔融共混的方式制造抗静电的塑料，形成均匀的导电网络结构，为电荷转移提供通路，电荷不易聚集在塑料表面，提高了塑料的抗静电性能。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种抗静电的塑料及其制备方法。
背景技术
塑料及塑料制品在日常生产生活中被广泛使用，在一定程度上丰富和方便了人们的日常生活，然而，普通塑料制品不导电，在使用过程中电荷易于产生并在塑料表面累积，尤其是在干燥环境中，电荷累积量大时，会造成静电放电等现象，严重时甚至会造成火花、引发爆炸等，严重危及生产生活的安全稳定。
为充分发挥塑料制品在日常生产生活中的应用价值，减轻塑料静电吸尘对塑料制品外形美观的影响、减少静电带来的危害，对塑料进行抗静电改性是势在必行的。现有对塑料的改性多为添加抗静电剂，如在塑料中添加导电的炭黑、石墨烯，也有在塑料中少量添加导电金属的做法，然而，现有抗静电剂多在添加过程中存在于塑料相容性差，易团聚、不能形成完整均匀的导电网络结构，添加抗静电剂的塑料抗静电性能不均匀或不好等，此外，抗静电剂的使用在一定程度上会降低塑料的性能，造成塑料整体性能的下降，如易断裂、抗压能力降低等。
因此，增加塑料的抗静电性能，改善抗静电剂或导电材料与塑料的相容性，增强导电材料在塑料中的分散性，使得导电材料在塑料中均匀分布，形成完整的导电网络结构，使得电荷能够在导电网络中流动，避免电荷累积，对提高塑料的抗静电性能具有积极的意义；此外，提高导电材料与塑料的连接性能，发展多种适用于塑料的抗静电剂并协同使用，对保障塑料整体性能的稳定，进一步提高塑料的抗静电能力具有良好的实际意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗静电的塑料及其制备方法，以聚丙烯为基本材料，以改性碳纳米管、聚己内酰胺-聚醚共聚物、纳米铜粉为导电介质，采用熔融共混的方式制造抗静电的塑料，形成均匀的导电网络结构，为电荷转移提供通路，电荷不易聚集在塑料表面，提高了塑料的抗静电性能。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗静电的塑料，包括以下质量份数的原料：聚丙烯20～40份，改性碳纳米管1～2份，聚己内酰胺-聚醚共聚物2～4份，纳米铜粉1～3份，分散剂2～6份，抗氧剂0.5～1份，助剂0.5～1份；
抗静电的塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的聚丙烯和聚己内酰胺-聚醚共聚物混合均匀后，转移到反应容器中，加热至熔融，形成熔融混合物A；
步骤二：取质量份数的改性碳纳米管，缓慢加入质量份数的纳米铜粉，混合均匀后，加入质量份数的分散剂，混合均匀后，形成混合物B；
步骤三：将步骤二中得到的混合物B、质量份数的抗氧化剂、质量份数的助剂加入到步骤一中得到的熔融混合物A，继续熔融共混30～60min，转移到双螺旋挤出机中，挤出，得到抗静电塑料。
进一步优选，改性碳纳米管，为取一定质量的碳纳米管，加入无水乙醇，超声分散30～60min后，加入一定质量的硅烷偶联剂，继续超声30～60min，后水浴加热到80～90℃，保温1～2h，降温至30～40℃后，加入一定质量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，超声30～60min后，得到改性碳纳米管。
进一步优选，改性碳纳米管制备中，其中碳纳米管、无水乙醇、硅烷偶联剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为碳纳米管：无水乙醇：硅烷偶联剂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝1：20：0.3～0.5：0.3～0.5。
进一步优选，改性碳纳米管制备中，硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷；乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，使用3～5倍乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，加热下溶解乙烯-醋酸乙烯共聚物得到。
进一步优选，聚己内酰胺-聚醚共聚物是由已内酰胺加热到熔融状态在真空氛围下和4倍已内酰胺质量的氢氧化钠反应生成已内酰钠，之后加入0.1～0.4倍已内酰胺质量的活化剂酰氯或异氰酸酯，与5～7倍已内酰胺质量的聚乙二醇单甲醚开环聚合成聚己内酰胺-聚醚共聚物。涉及到的反应有：
进一步优选，分散剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、羧基聚乙二醇丙烯酸酯中的一种或多种。
进一步优选，抗氧剂为亚磷酸三苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比为1：1～3混合而成。
进一步优选，助剂包括润滑剂或增溶剂；润滑剂为聚丙烯蜡、硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂中的一种或混合；增溶剂为马来酸酐接枝聚丙烯、聚丙烯酸钠、丙烯酸接枝聚丙烯中的一种或混合。
本发明的有益效果：
1、以聚丙烯为基本材料，以改性碳纳米管、聚己内酰胺-聚醚共聚物、纳米铜粉为导电介质，采用熔融共混的方式制造抗静电的塑料，添加分散剂提高导电介质在加工过程中的分散性，添加抗氧剂提高抗静电塑料的抗氧化性能；其中改性碳纳米管，表面接枝有硅烷偶联剂和乙烯-醋酸乙烯共聚物，增加了碳纳米管在聚丙烯的相容性，使得改性碳纳米管在聚丙烯中能够均匀分布，形成三维的导电碳纳米管网，纳米铜粉分布在导电碳纳米管网的间隙，增强导电碳纳米管网的导电性能；聚己内酰胺-聚醚共聚物在与聚丙烯熔融共混过程中，均匀分布在聚丙烯中，形成三维导电结构，配合三维的导电碳纳米管网，加速聚丙烯表面和内部的电荷传到，提高聚丙烯的抗静电性能。
2、本发明采用改性碳纳米管，先使用硅烷偶联剂对碳纳米管表面进行接枝改性，后使用乙烯-醋酸乙烯共聚物再次改性，使得碳纳米管表面接枝有硅烷偶联剂和乙烯-醋酸乙烯共聚物，增强了碳纳米管在聚丙烯中的相容性和分散性，避免了碳纳米管在加入过程中发生团聚现象，同时质量轻，均匀掺杂在塑料中，能够在聚丙烯中形成均匀的导电网络结构，为电荷转移提供通路，电荷不易聚集在塑料表面，提高了塑料的抗静电性能。
3、本发明采用的聚己内酰胺-聚醚共聚物，为在熔融和真空的条件下，开环聚合制成的，与聚丙烯相容性好，且在形成塑料过程中，聚己内酰胺-聚醚共聚物先与聚丙烯熔融，形成熔融混合物，使得聚己内酰胺-聚醚共聚物在聚丙烯中均匀分布，最终在聚丙烯的内部和表面分布，形成从内部到外部的导电通路，有利于聚丙烯内外部电荷的传导；聚己内酰胺-聚醚共聚物与聚丙烯的相容性好，对聚丙烯的力学性能影响较小，聚己内酰胺-聚醚共聚物分子链中含有亲水的官能团，在聚丙烯表面的形成水的通路，使得聚丙烯表面电荷不易累积，有利于聚丙烯抗静电性能的提高。
4、本发明采用纳米铜粉，在塑料加工过程中，均匀分散在改性碳纳米管间隙和聚丙烯中，与碳纳米管一起，形成完整的导电网络结构，有利于聚丙烯材料中电荷的转移，有利于聚丙烯材料的抗静电性能的提高；此外，纳米铜粉的添加，一方面能够在材料熔融加工过程中起到润滑的效果，另一方面，在塑料固化后，均匀分布的纳米铜粉能够起到骨架支撑作用，增强塑料的力学性能。
5、本发明采用分散剂为聚丙烯酸钠分散剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、马来酸酐接枝聚丙烯、羧基聚乙二醇丙烯酸酯等，与聚丙烯相容性好，有些还能够参与到聚丙烯的再次聚合过程中，在制备过程中对碳纳米管和纳米填料预先分散，有利于增强碳纳米管和纳米填料在聚丙烯中的分散性和均匀分布，进一步保障由碳纳米管和纳米填料构成的导电网络结构的形成。
6、抗氧剂和助剂的使用，有利于保障聚丙烯塑料的耐氧化性能，保证加工过程中各种材料之间的相容性、润滑性，保障改性碳纳米管、纳米铜粉在熔融态聚丙烯和聚己内酰胺-聚醚共聚物中的均匀分布，保障形成的抗静电塑料具有良好的综合性能。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种抗静电的塑料，包括以下质量份数的原料：聚丙烯20份，改性碳纳米管1份，聚己内酰胺-聚醚共聚物2份，纳米铜粉1份，分散剂2份，抗氧剂0.5份，助剂0.5份；
所述分散剂为聚丙烯酸钠；所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比为1：1混合而成；所述助剂包括润滑剂，润滑剂为聚丙烯蜡；
所述改性碳纳米管，为取一定质量的碳纳米管，加入无水乙醇，超声分散30min后，加入一定质量的硅烷偶联剂，继续超声30min，后水浴加热到80℃，保温1h，降温至30℃后，加入一定质量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，超声30min后，得到改性碳纳米管；其中质量比为碳纳米管：无水乙醇：硅烷偶联剂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝1：20：0.3：0.3；其中硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，使用3倍乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，加热下溶解乙烯-醋酸乙烯共聚物得到；
所述聚己内酰胺-聚醚共聚物是由已内酰胺加热到熔融状态在真空氛围下和4倍已内酰胺质量的氢氧化钠反应生成已内酰钠，之后加入0.1倍已内酰胺质量的活化剂酰氯，与5倍已内酰胺质量的聚乙二醇单甲醚开环聚合成聚己内酰胺-聚醚共聚物；
所述抗静电的塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的聚丙烯和聚己内酰胺-聚醚共聚物混合均匀后，转移到反应容器中，加热至熔融，形成熔融混合物A；
步骤二：取质量份数的改性碳纳米管，缓慢加入质量份数的纳米铜粉，混合均匀后，加入质量份数的分散剂，混合均匀后，形成混合物B；
步骤三：将步骤二中得到的混合物B、质量份数的抗氧化剂、质量份数的助剂加入到步骤一中得到的熔融混合物A，继续熔融共混30min，转移到双螺旋挤出机中，挤出，得到抗静电塑料。
实施例2
一种抗静电的塑料，包括以下质量份数的原料：聚丙烯40份，改性碳纳米管2份，聚己内酰胺-聚醚共聚物4份，纳米铜粉3份，分散剂6份，抗氧剂1份，助剂1份；
所述分散剂为聚丙烯酰胺；所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比为1：3混合而成；所述助剂包括增溶剂；增溶剂为马来酸酐接枝聚丙烯；
所述改性碳纳米管，为取一定质量的碳纳米管，加入无水乙醇，超声分散60min后，加入一定质量的硅烷偶联剂，继续超声60min，后水浴加热到90℃，保温2h，降温至40℃后，加入一定质量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，超60min后，得到改性碳纳米管；其中质量比为碳纳米管：无水乙醇：硅烷偶联剂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝1：20：0.5：0.5；其中硅烷偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷；乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，使用5倍乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，加热下溶解乙烯-醋酸乙烯共聚物得到；
所述聚己内酰胺-聚醚共聚物是由已内酰胺加热到熔融状态在真空氛围下和4倍已内酰胺质量的氢氧化钠反应生成已内酰钠，之后加入0.4倍已内酰胺质量的异氰酸酯，与7倍已内酰胺质量的聚乙二醇单甲醚开环聚合成聚己内酰胺-聚醚共聚物；
所述抗静电的塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的聚丙烯和聚己内酰胺-聚醚共聚物混合均匀后，转移到反应容器中，加热至熔融，形成熔融混合物A；
步骤二：取质量份数的改性碳纳米管，缓慢加入质量份数的纳米铜粉，混合均匀后，加入质量份数的分散剂，混合均匀后，形成混合物B；
步骤三：将步骤二中得到的混合物B、质量份数的抗氧化剂、质量份数的助剂加入到步骤一中得到的熔融混合物A，继续熔融共混60min，转移到双螺旋挤出机中，挤出，得到抗静电塑料。
实施例3
一种抗静电的塑料，包括以下质量份数的原料：聚丙烯30份，改性碳纳米管1.5份，聚己内酰胺-聚醚共聚物3份，纳米铜粉2份，分散剂4份，抗氧剂0.7份，助剂0.7份；
所述分散剂为羧基聚乙二醇丙烯酸酯；所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比为1：2混合而成；所述助剂包括增溶剂增溶剂为丙烯酸接枝聚丙烯；
所述改性碳纳米管，为取一定质量的碳纳米管，加入无水乙醇，超声分散40min后，加入一定质量的硅烷偶联剂，继续超声50min，后水浴加热到85℃，保温1h，降温至35℃后，加入一定质量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，超声40min后，得到改性碳纳米管；其中质量比为碳纳米管：无水乙醇：硅烷偶联剂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝1：20：0.4：0.4；其中硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，使用4倍乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，加热下溶解乙烯-醋酸乙烯共聚物得到；
所述聚己内酰胺-聚醚共聚物是由已内酰胺加热到熔融状态在真空氛围下和4倍已内酰胺质量的氢氧化钠反应生成已内酰钠，之后加入0.3倍已内酰胺质量的活化剂酰氯，与6倍已内酰胺质量的聚乙二醇单甲醚开环聚合成聚己内酰胺-聚醚共聚物；
所述抗静电的塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的聚丙烯和聚己内酰胺-聚醚共聚物混合均匀后，转移到反应容器中，加热至熔融，形成熔融混合物A；
步骤二：取质量份数的改性碳纳米管，缓慢加入质量份数的纳米铜粉，混合均匀后，加入质量份数的分散剂，混合均匀后，形成混合物B；
步骤三：将步骤二中得到的混合物B、质量份数的抗氧化剂、质量份数的助剂加入到步骤一中得到的熔融混合物A，继续熔融共混40min，转移到双螺旋挤出机中，挤出，得到抗静电塑料。
对比例：与实施例1对比，不添加碳纳米管、聚己内酰胺-聚醚共聚物和纳米铜粉，其余条件相同。
拉伸强度是按照GB/T1040测试，弯曲强度是按照GB/T9341-2008测试，表面电阻是按照GB/T1410-2006中的方法，制成厚度2mm的长条进行表面电阻测试；
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | |
| 拉伸强度(MPa) | 43.8 | 46.5 | 44.7 | 40.2 |
| 弯曲强度(MPa) | 54.2 | 53.1 | 53.4 | 55.7 |
| 表面电阻(Ω) | 2.1×10<sup>7</sup> | 0.6×10<sup>7</sup> | 1.2×10<sup>7</sup> | 6.3×10<sup>16</sup> |
由上表所示，本发明方法所制备的抗静电塑料具有较大的拉伸强度，弯曲强度降低较小，表面电阻降低程度较大，具有较好的力学性能，抗静电性能较好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种抗静电的塑料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：聚丙烯20～40份，改性碳纳米管1～2份，聚己内酰胺-聚醚共聚物2～4份，纳米铜粉1～3份，分散剂2～6份，抗氧剂0.5～1份，助剂0.5～1份；
所述抗静电的塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的聚丙烯和聚己内酰胺-聚醚共聚物混合均匀后，转移到反应容器中，加热至熔融，形成熔融混合物A；
步骤二：取质量份数的改性碳纳米管，缓慢加入质量份数的纳米铜粉，混合均匀后，加入质量份数的分散剂，混合均匀后，形成混合物B；
步骤三：将步骤二中得到的混合物B、质量份数的抗氧化剂、质量份数的助剂加入到步骤一中得到的熔融混合物A，继续熔融共混30～60min，转移到双螺旋挤出机中，挤出，得到抗静电塑料。
2.根据权利要求1所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述改性碳纳米管，为取一定质量的碳纳米管，加入无水乙醇，超声分散30～60min后，加入一定质量的硅烷偶联剂，继续超声30～60min，后水浴加热到80～90℃，保温1～2h，降温至30～40℃后，加入一定质量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，超声30～60min后，得到改性碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述改性碳纳米管制备中，碳纳米管、无水乙醇、硅烷偶联剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为碳纳米管：无水乙醇：硅烷偶联剂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝1：20：0.3～0.5：0.3～0.5。
4.根据权利要求2所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述改性碳纳米管制备中，硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷；乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，使用3～5倍乙烯-醋酸乙烯共聚物的甲苯溶液，加热下溶解乙烯-醋酸乙烯共聚物得到。
5.根据权利要求1所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述聚己内酰胺-聚醚共聚物是由已内酰胺加热到熔融状态在真空氛围下和4倍已内酰胺质量的氢氧化钠反应生成已内酰钠，之后加入0.1～0.4倍已内酰胺质量的活化剂酰氯或异氰酸酯，与5～7倍已内酰胺质量的聚乙二醇单甲醚开环聚合成聚己内酰胺-聚醚共聚物。
6.根据权利要求1所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、羧基聚乙二醇丙烯酸酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比为1：1～3混合而成。
8.根据权利要求1所述的抗静电的塑料，其特征在于：所述助剂包括润滑剂或增溶剂；润滑剂为聚丙烯蜡、硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂中的一种或混合；增溶剂为马来酸酐接枝聚丙烯、聚丙烯酸钠、丙烯酸接枝聚丙烯中的一种或混合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211554481.1A CN115850854A (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种抗静电的塑料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211554481.1A CN115850854A (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种抗静电的塑料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115850854A true CN115850854A (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=85670183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211554481.1A Pending CN115850854A (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种抗静电的塑料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115850854A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105399947A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-16 | 江苏科技大学 | 一种聚酰胺6-聚醚型聚氨酯共聚物的反应挤出制备方法 |
| CN106243511A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 常州瑞杰新材料科技股份有限公司 | 一种抗静电型聚酰胺/聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN106700249A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-24 | 东莞职业技术学院 | 一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN109161087A (zh) * | 2018-07-17 | 2019-01-08 | 广州润锋科技股份有限公司 | 一种碳纳米管复合聚乙烯抗静电材料的制备方法 |
| CN111171456A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 联泓(江苏)新材料研究院有限公司 | 一种聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN112538219A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-23 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-06 CN CN202211554481.1A patent/CN115850854A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105399947A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-16 | 江苏科技大学 | 一种聚酰胺6-聚醚型聚氨酯共聚物的反应挤出制备方法 |
| CN106243511A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 常州瑞杰新材料科技股份有限公司 | 一种抗静电型聚酰胺/聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN106700249A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-24 | 东莞职业技术学院 | 一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN109161087A (zh) * | 2018-07-17 | 2019-01-08 | 广州润锋科技股份有限公司 | 一种碳纳米管复合聚乙烯抗静电材料的制备方法 |
| CN111171456A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 联泓(江苏)新材料研究院有限公司 | 一种聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN112538219A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-23 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 尉美玲: "碳纳米管的表面改性研究", 《山西化工》, no. 2, pages 26 - 28 * |
| 许爱忠, 阳明书, 胡晓明, 江雷, 武强: "非导电聚合物基体碳纳米管复合材料研究进展", 中国塑料, no. 08, pages 1 - 8 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102964715B (zh) | 一种阻燃耐寒pvc/abs合金及其制备方法 | |
| CN101914252A (zh) | 低成本环保型可注塑成型的高耐热高抗冲硬质聚氯乙烯复合物及制备方法 | |
| CN108623980A (zh) | 一种蓄电池外壳专用阻燃abs材料及其制备方法 | |
| CN113717470B (zh) | 一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜 | |
| CN110483872B (zh) | 一种有机硅酮母粒和自清洁pert地暖管材及其制备方法 | |
| CN109627580A (zh) | 一种浅色永久抗静电改性聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN115850854A (zh) | 一种抗静电的塑料及其制备方法 | |
| CN111234416A (zh) | 一种煤矿用pvc-o管材及其制备方法 | |
| CN101914250B (zh) | 环保型高流动性高热稳定性改性聚氯乙烯母粒的制备方法 | |
| CN111205655A (zh) | 一种基于改性聚碳酸酯的模型材料及其制备方法 | |
| CN113652018A (zh) | 一种高强度聚乙烯燃气管道及其制备方法 | |
| CN113831764A (zh) | 一种改性凹凸棒土的方法及凹凸棒土复合材料 | |
| 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 | |
| CN113583347A (zh) | 一种永久抗静电的聚烯烃母料及其制备方法 | |
| CN110776695B (zh) | 一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN114410037A (zh) | 一种pvc环保硬薄片及其制备方法 | |
| CN109721911A (zh) | 导电聚乙烯醇薄膜及其组合物和制备方法 | |
| CN114196177A (zh) | 增强型稻壳粉-聚乳酸3d打印线材的配方以及3d打印线材的制备方法 | |
| CN112608540A (zh) | 一种煤矿井下用阻燃抗静电聚乙烯及制备方法与应用 | |
| CN113248823A (zh) | 一种抗压耐磨的阻燃电缆料及其制备方法 | |
| TW202138460A (zh) | 一種導電塑膠及其應用 | |
| CN112625326A (zh) | 一种微交联抗静电型石墨烯基聚乙烯复合材料的制备方法 | |
| CN111440398A (zh) | 一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料 | |
| CN111995845A (zh) | 一种导热绝缘pbt/pbat复合材料及其制成的灯座体 | |
| CN113652045B (zh) | 一种高抗冲cpvc注塑管件及其制备方法 |
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 |