CN1309780C - 高分子抗静电母料 - Google Patents

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高分子抗静电母料，包括无机抗静电填料和高分子树脂，其特征在于所述无机抗静电填料被有机单体包覆形成包覆材料，以重量百分数计，包括包覆材料50-80%、润滑剂3-5%、余量的高分子树脂。包覆材料的形成过程为：100重量份的无机抗静电填料与可聚合单体2～15重量份、引发剂0.1～1重量份混合加热进行聚合反应，聚合反应后粉碎得到包覆材料，所述可聚合单体为与高分子树脂相容的有机单体。本发明是利用单体可聚合的性质给无机填料穿上一层有机“外衣”，得到的这种包覆材料可以很好与有机高分子材料结合，解决了无机材料与有机材料的界面问题，因此在赋予有机高分子材料抗静电性能的同时，而不影响其力学性能。

Description

高分子抗静电母料
                              技术领域
本发明涉及一种填充无机填料的高分子抗静电母料。
                              背景技术
高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚氯乙烯、聚苯乙烯等由树脂单体经过聚合而成的分子量比较大的聚合物。用无机材料(填料)填充高分子材料，可以赋予高分子材料一些特殊性能，如阻燃性能、抗静电性能，刚性，并降低成本。其中高分子抗静电材料具有广泛的用途，可以用于制作高压电缆内外屏蔽材料、矿用管材，电磁屏蔽材料，电子产品的包装运输材料等等。其生产方法一般先制作成母料，再以母料和原料一起生产成专用料，根据实际的用途制成制品。传统的母料生产方法是利用偶联剂处理无机填料，再与高分子树脂共混，但是这种处理方法只是在无机填料的表面的几个点与高分子材料结合，即它们之间的界面结合不好，影响了高分子材料的机械性能，如强度低、韧性不好等。
                              发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无机填料与高分子材料界面结合好的高分子抗静电母料。
本发明的高分子抗静电母料，包括无机抗静电填料和高分子树脂，其特征在于所述无机抗静电填料被有机单体包覆形成包覆材料，以重量百分数计，包括包覆材料50-80％及余量的高分子树脂。
抗静电母料中为了便于加工还可加入3-5％的润滑剂，润滑剂可以选用液体石蜡、聚乙烯蜡。
高分子抗静电母料的生产方法是各原料混合均匀在双螺杆挤出机中挤出、熔融、塑化、造粒而成。本发明未改变主要原料组成，只是改变了无机填料的加入方式，以包覆材料的形式与高分子材料熔融、共混。
所述的无机抗静电填料优选采用导电碳黑、石墨。例如，用导电碳黑填充聚乙烯，具有抗静电性能，可以用于生产抗静电矿用管材等。
高分子树脂可以是聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚氯乙烯、聚苯乙烯、三元乙丙橡胶等等。
包覆材料的生产方法为：100重量份的无机填料与可聚合单体2～15重量份、引发剂0.1～1重量份混合加热进行聚合反应，聚合反应后粉碎得到包覆材料，所述可聚合单体为与高分子树脂能够相容的有机单体。
聚合反应温度一般为50～95℃，聚合反应时间一般在2～4小时。
所述可聚合单体是指与被填充的高分子材料能够相容的单体材料，包括丙烯酸、丙烯酸酯类(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯)、马来酸酐、丙烯腈、苯乙烯等含有双键的单体。可聚合单体包覆在无机填料表面，可与高分子材料很好地结合。
所述引发剂的作用是引起可聚合单体发生聚合反应，包括各类过氧化物(如过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物)、氧化亚铁、过硫酸盐(如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠)等。
由于无机材料与有机材料相容性极差，存在界面之间的结合问题，所以有机高分子材料中大量添加无机填料时，对有机高分子材料的力学性能影响极大，虽然赋予了有机高分子材料抗静电性能，但由于影响了其力学性能，往往导致有机高分子材料不能使用。本发明是利用单体可聚合的性质给无机填料穿上一层有机“外衣”，得到的这种包覆材料可以很好与有机高分子材料结合，解决了无机材料与有机材料的界面问题，因此在赋予有机高分子材料抗静电性能的同时，而不影响其力学性能(主要表现在强度和韧性上)。
                        具体实施方式
实施例一：
100重量份的导电碳黑、4重量份的液体石蜡与10重量份的丙烯酸乙酯、0.1重量份的过硫酸铵一同加入反应釜中，然后加入五倍重量的水，加热到50℃边搅拌边反应，反应完毕，烘干除去水分，粉碎得到包覆导电碳黑的材料，这种导电碳黑在塑料中极易分散，对材料的性能影响小。
把上述包覆材料的50％(重量百分数)加3％的聚乙烯蜡、47％的聚乙烯在直径为75毫米，长径比为36∶1的同向积木式双螺杆挤出机中塑化造粒，挤出机各段温度在120～150℃之间。造粒后得到无毒抗静电母料。
对比例一：
利用通常的偶联剂方法填加导电碳黑得到的高分子材料的拉伸强度仅为9Mpa，伸长率仅为250％。而采用实施例一制造的抗静电高分子材料的拉伸强度达到18.5Mpa，伸长率为750％。
实施例二：
100重量份的导电碳黑与15重量份的苯乙烯、0.5重量份的过硫酸钾一同加入反应釜中，然后加入四倍重量的水，加热到50℃边搅拌边反应，反应完毕，烘干除去水分，粉碎得到包覆导电碳黑的材料。
把上述包覆材料的80％(重量百分数)加4％的聚乙烯蜡、16％的聚丙烯在直径为75毫米，长径比为36∶1的同向积木式双螺杆挤出机中塑化造粒，挤出机各段温度在120~150℃之间。造粒后得到无毒抗静电母料。
实施例三：
100重量份的石墨、4重量份的液体石蜡与5重量份的丙烯腈、0.1重量份的过硫酸铵一同加入反应釜中，然后加入五倍重量的水，加热到50℃边搅拌边反应，反应完毕，烘干除去水分，粉碎得到包覆石墨的材料。
把上述包覆材料的70％(重量百分数)加5％的聚乙烯蜡、25％的ABS树脂在直径为75毫米，长径比为36∶1的同向积木式双螺杆挤出机中塑化造粒，挤出机各段温度在120~150℃之间，造粒后得到无毒抗静电母料。

Claims (5)

1、高分子抗静电母料，包括包覆材料和高分子树脂，其特征在于所述包覆材料由无机抗静电填料被有机单体包覆形成，以重量百分数计，由包覆材料50-80％及余量的高分子树脂组成，所述包覆材料的形成过程为：100重量份的无机抗静电填料与可聚合单体2～15重量份、引发剂0.1～1重量份混合加热进行聚合反应，聚合反应后粉碎得到包覆材料，所述可聚合单体为与高分子树脂相容的有机单体，选自丙烯酸、丙烯酸酯类、马来酸酐、丙烯腈或苯乙烯。
2、高分子抗静电母料，包括包覆材料和高分子树脂，其特征在于所述包覆材料由无机抗静电填料被有机单体包覆形成，以重量百分数计，由包覆材料50-80％、润滑剂3-5％及余量的高分子树脂组成，所述包覆材料的形成过程为：100重量份的无机抗静电填料与可聚合单体2～15重量份、引发剂0.1～1重量份混合加热进行聚合反应，聚合反应后粉碎得到包覆材料，所述可聚合单体为与高分子树脂相容的有机单体，选自丙烯酸、丙烯酸酯类、马来酸酐、丙烯腈或苯乙烯。
3、根据权利要求1或2所述的抗静电母料，其特征在于所述聚合反应温度为50～95℃。
4、根据权利要求1或2所述的抗静电母料，其特征在于所述引发剂选自过氧化物、氧化亚铁或过硫酸盐。
5、根据权利要求1或2所述的抗静电母料，其特征在于所述抗静电填料为导电碳黑或石墨。
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抗静电母料中分散剂的作用 刘晓明 冯钠 夏英 刘林 马丽静 柴喜龙，塑料科技，第01期 1997 *

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