CN1318613A - 聚烯烃抗静电粒料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种聚烯烃抗静电粒料及其制备方法,提供一种包含导电碳黑配比11～13%,聚烯烃配比为68～72%,助剂配比为8～12%,填料配比为4～10%。工艺方面,是将配料的混合物先进行高速搅拌,然后进行整理,调整进行二次高速搅拌,然后进行混炼、造粒、筛选、包装。生产的粒料其抗静电指数可以达到103－6Ω。该方法适应各种抗静电制品的生产方式,且能保证聚烯烃抗静电制品完全均匀和稳定的抗静电效果。
Description
本发明涉及一种聚烯烃抗静电粒料及其制备方法，属于高分子物质的处理或配料的工艺过程领域。
普通聚烯烃材料几乎是一种绝缘体，由于电阻率极大，在使用或加工过程中，很容易造成静电而又无法导通，其后果是轻则积尘，重则产生电击、火花，损害产品，甚至造成火灾。所以在电子电器、石油化工、通讯、国防工业、实验室、矿井等行业中根本无法应用。目前市场上的聚烯烃材料是在生产过程中添加抗静电物质，电阻率虽然有所降低，但由于原产品的抗静电能力限制，根本不能满足上述领域的技术和安全需要。据资料介绍，国内目前生产的抗静电粒料及其产品的原料配方为：抗静电物质+聚烯烃+辅助材料(填料、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、矿物油等)。其配方配比为：10％+70％+20％，由此配方生产的产品抗静电值一般为106-12Ω左右。由其作为母粒的塑料制品能够用于一般电子电器产品，医用器具用品的包装，建材装潢材料及家用电器外壳的生产制作。但对于抗静电要求极高的诸如信息产品，IC模块，液晶显示屏，精密电子线路板，仪表电子、视听产品、矿井防爆装置、汽车部件、石油化工、实验室抗静电装置和国防工业等的产品则无法达到应有的质量技术水平及安全标准。
本发明的目的是提供一种可以用于塑料改性，信息通讯，电器仪表，实验室，电线电缆，大规模集成电路制造等行业的抗静电塑料粒料，添加这种粒料生产的塑料制品，其抗静电指数可以达到103-6Ω。本发明的另一个目的是提供一种制备方法，使聚烯烃抗静电粒料采用独特的混炼和分散技术既能适应各种抗静电制品的生产方式，又能保证聚烯烃抗静电制品完全均匀和稳定的抗静电效果。
本发明是这样实现的：提供一种包含导电碳黑配比11～13％；聚烯烃配比为68～72％；助剂配比为8～12％；填料配比为4～10％。其中配料中所采用的导电碳黑是预先经偶联剂活化处理后，细度达33um。对导电碳黑进行偶联剂的活化处理，旨在使处理后的导电碳黑的隧道效应得到有效提升，同时大幅度地改善导电物质的吸油值。这对保证产品的混炼加工性能和终端产品抗静电值的均匀，稳定具有重要作用。经处理后的导电碳黑具有相当大的比表面积和吸附能力，能够具有稳定和长效的抗静电效果。助剂选用硬脂酸钙、EVA-3、乙撑双硬脂酰胺EBS、聚乙烯蜡、抗氧化剂，填料采用活性碳酸钙。具体的工艺流程是将导电碳黑、聚烯烃、助剂、填料的混合物先进行高速搅拌；然后进行整理，检查搅拌状态，清除水份，并对设备中残余物清理，调整；进行二次高速搅拌，然后进行混炼、造粒、筛选、包装。由于采用了导电碳黑内迁移和外迁移相结合的技术原理，从而较好地解决了终端产品的表面光洁度和微粉析出等问题，使其能够适应矿井、实验室等场所的特殊需要。下面给出部分抗静电产品性能对比表： 产品方式：注塑
| 生产厂商 | 产品牌号 | 基本树脂 | 熔融指数G/10MIN | 表面电阻Q(OHM) | 拉伸屈服强度Mpa | 弯曲强度Mpa | 弯曲弹性模量Mpa |
| 卡博特(美)CABOT百科(新加坡)DASAILU(日本)YIVXING(香港)本产品 | CA38421382MPBE0717GJPP-2 | PPPPPPPPPP | 33126.51926 | 103＜104104103-5103 | 221820.522.4 | 35.2/35.032.533.8 | 15001550164013601567 |
下面用实施例来对本发明进行说明。
实施例：
产品配方配比分别为：
导电碳黑 12％、规格：33μm，并经特殊的活化处理
聚烯烃70％、规格：韩国三星-FB400，熔融指数MI 7.5-8.5
综合助剂10％：
其中硬脂酸钙1％、规格：试剂级
EVA-3为1％
乙撑双硬脂酰胺EBS 2％
聚乙烯蜡5％、规格：高熔点
抗氧化剂1％
CaCO3 8％、规格：超微细并经偶联剂活性处理
工艺流程为：
配料
低速搅拌
整理
高速搅拌
混炼
粗料
混炼
造粒
筛选
包装
经测定，利用本专利生产的粒料其主要性能指标如下：
拉伸曲服强度(Mpa) 22.4
弯曲强度(Mpa) 33.8
弯曲弹性模量(Mpa) 1567.0
抗静电系数(Ω) 1×103聚烯烃抗静电粒料，在研制开发过程中配方调整依据：
说明：
| 聚烯烃(％) | 导电碳黑(％) | 助剂(％) | 抗静电性能状态 | 制品强度变化状态 | |
| 1 | 78以上 | 10以下 | 12左右 | 仅在105-6Ω以下 | 力学性能优秀 |
| 2 | 76 | 10 | 14 | 不稳定不均匀 | 力学性能优秀 |
| 3 | 74 | 11 | 15 | 较稳定 | 力学性能较好 |
| 4 | 72 | 12 | 16 | 稳定而均匀 | 力学性能较好 |
| 5 | 70 | 13 | 17 | 稳定而均匀 | 力学性能衰减 |
| 6 | 68 | 14 | 18 | 导电性能良好 | 力学性能明显下降 |
| 7 | 66以下 | 14以上 | 20 | 可在103Ω以上 | 无法做合格制品 |
1、由上表可见，导电碳黑对抗静电性能具有举足轻重的作用，但用量比例过大会造成终端产品强度严重下降，甚至无法形成制品。
2、关键是在配方中综合各要素，(抗静电值、力学性能和制品加工质量)进一步进行筛选，优化一个相对适当的比例。
3、助剂在其中并没有绝对的比例要求，但对配方的优化至关重要，同时会影响加工性能和制品质量。
4、以上仅指在常规情况下的状态，由于聚烯烃基料的不同，上表中的指标和状态会略有变化。
Claims (5)
1．一种制备聚烯烃抗静电粒料的方法，包括以下步骤：
将导电碳黑、聚烯烃、助剂、填料的混合物先进行高速搅拌；
然后进行整理，检查搅拌状态，清除水份，并对设备中残余物清理，调整；
进行二次高速搅拌，然后进行混炼、造粒、筛选、包装。
2．按照权利要求1所述的制备聚烯烃抗静电粒料的方法，其中采用的导电碳黑是预先经偶联剂活化处理后，细度达33um。
3．一种聚烯烃抗静电粒料，包含：
提供一种包含导电碳黑配比为11～13％；
聚烯烃配比为68～72％；
助剂配比为8～12％；
填料配比为4～10％。
4．按照权利要求3所述的聚烯烃抗静电粒料，其中助剂选用硬脂酸钙、EVA-3、乙撑双硬脂酰胺EBS、聚乙烯蜡、抗氧化剂。
5．按照权利要求3所述的聚烯烃抗静电粒料，其中填料采用活性碳酸钙。
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