CN102311579A

CN102311579A - 抗静电聚丙烯材料、其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102311579A
Application number: CN201110106572A
Authority: CN
Inventors: 徐东; 徐永; 马旭辉
Original assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Current assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明适用于工程塑料技术领域，提供了一种抗静电聚丙烯材料、其制备方法和应用。该抗静电聚丙烯材料包括如下重量百分含量的组分：聚丙烯92-98％；相容剂1-5％；高分子抗静电剂1-3％；润滑剂0.3-0.6％。本发明抗静电聚丙烯材料，通过选用聚丙烯作为基本树脂，使用马来酸酐接枝PP或PE作为相容剂，再配合使用高分子型抗静电剂，同时通过控制上述组分的用量，使得抗静电剂和聚丙烯之间具有优异的结合力，实现了抗静电聚丙烯材料在使用过程中，该抗静电剂不会转移到表面，从而具有较长时间的抗静电效果；同时实现了抗静电聚丙烯材料机械性能的显著提升。本发明抗静电聚丙烯材料制备方法，操作简单、成本低廉，生产效益高，适于工业化生产。

Description

抗静电聚丙烯材料、其制备方法和应用

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，尤其涉及一种抗静电聚丙烯材料、其制备方法和应用。

背景技术

PP为五大通用塑料材料之一。PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。PP产品具有质轻、韧性好、耐化学性好等优点。PP材料表面电阻高、有静电易吸尘的缺点，限制了其进一步的应用。抗静电PP材料可以改善这一缺点，通过对PP材料进行改性处理，降低材料表面电阻，使其不产生静电或将产生的静电释放，可以避免材料吸尘。

但目前，使用的抗静电剂通常分为阳离子型、阴离子型两大类，这两类抗静电剂均属于小分子化合物，在使用过程中，抗静电剂很快的析出到塑料制品表面，因此，抗静电效果时效短。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种抗静电时间长的抗静电聚丙烯材料，其制备方法和应用。

本发明是这样实现的，

一种抗静电聚丙烯材料，包括如下重量百分含量的组分：

以及，

一种抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将重量百分含量为92-98％的聚丙烯、重量百分含量为1-5％的相容剂、重量百分含量为1-3％的高分子抗静电剂及重量百分含量为0.3-0.6％的润滑剂混合，得到混合物；

将该混合物挤出处理，得到抗静电聚丙烯材料。

本发明实施例进一步提供上述抗静电聚丙烯材料在电器外壳、汽车外壳、电子仪表、精密机械中的应用。

本发明实施例抗静电聚丙烯材料，通过选用聚丙烯作为基本树脂，使用马来酸酐接枝PP或PE作为相容剂，再配合使用高分子型抗静电剂，同时通过控制上述组分的用量，使得抗静电剂和聚丙烯之间具有优异的结合力，实现了抗静电聚丙烯材料在使用过程中，该抗静电剂不会转移到表面，从而具有较长时间的抗静电效果；同时，实现了抗静电聚丙烯材料机械性能的显著提升。本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，操作简单、成本低廉，生产效益高，适于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种抗静电聚丙烯材料，包括如下重量百分含量的组分：

具体地，该聚丙烯(PP)具有较高的流动性(23℃，2.16公斤测试条件下，熔融指数大于20g/10min)，其他没有限制，如三星第一毛织的BJ750、埃克森美孚的AP03B等。该聚丙烯的重量百分含量为92-98％，优选为93-97％。

具体地，该相容剂为PP或PE接枝马来酸酐类相容剂，其他没有限制，例如宁波能之光的200A，沈阳四维的SWJ-1B，我司自制8010-MAH等，该相容剂的重量百分含量为1-5％，优选为2-4％。8010-MAH的制备方法参见后述。

具体地，该润滑剂没有限制，例如，硬脂酸锌，硬脂酸正丁酯，油酸酰胺，亚乙基双硬脂酰胺，单硬脂酸甘油酯等。该润滑剂的重量百分含量为0.3-0.6％。

具体地，本发明实施例抗静电聚丙烯材料中使用的抗静电剂为高分子抗静电剂，该高分子抗静电剂的分子量为10000-15000。具体没有限制，例如，德国科宁的单硬脂酸甘油酯D8312、丰田通商化学的NC6321等、科来恩HS1、上海南邦BD-3等。该高分子抗静电剂的重量百分含量为1-3％，优选为1-2％。

本发明实施例抗静电聚丙烯材料，通过选用聚丙烯作为基本树脂，将马来酸酐接枝PP或PE作为相容剂，再配合使用高分子型抗静电剂，同时通过控制上述组分的用量，使得抗静电剂和聚丙烯之间具有优异的结合力，实现了抗静电聚丙烯材料在使用过程中，该抗静电剂不会转移到表面，从而具有较长时间的抗静电效果；同时，实现了抗静电聚丙烯材料机械性能的显著提升。

请参阅图1，图1显示本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法流程图，包括如下步骤：

步骤S01，混合

步骤S02，挤出处理

将该混合物挤出处理，得到抗静电聚丙烯材料。

具体地，该聚丙烯、相容剂、高分子抗静电剂及润滑剂和前述的相同，在此不重复阐述。

具体地，步骤S01前还包括如下将聚丙烯进行干燥的步骤：

将聚丙烯于90-95℃鼓风干燥2～4小时。

进一步，本发明实施例抗静电聚丙烯复合材料制备方法，还包括8010-MAH的制备步骤，具体如下：(此处所讲的重量百分含量是指每个步骤中各个组分占该步骤中全部组分的百分含量)

S1、将马来酸酐，引发剂，抗氧剂加入到苯乙烯中搅拌0.3-0.5小时；

该引发剂为偶氮二异丁腈，马来酸酐重量百分含量为30～40％；引发剂重量百分含量为0.3-0.8％；抗氧剂重量百分含量为0.1-0.5％；苯乙烯重量百分含量40-60％；(此中的重量百分含量为各个组分重量比上各个组分重量之和)

S2、加入重量百分含量为70～90％的聚丙烯，搅拌0.3-0.5小时，在温度为150～180℃条件下挤出处理，得到马来酸酐接枝聚丙烯。(此中的重量百分含量是聚丙烯的重量比上聚丙烯和S1中得到的混合物的总重量)

具体地，步骤S01中，混合步骤使用的设备没有限制，例如混炼机、搅拌机、高混机等，混合的时间为2-4小时。

具体地，步骤S02中，该挤出处理的参数如下：

螺杆挤出机一区温度185-220℃，二区温度185-220℃，三区温度185-220℃，四区温度185-220℃，五区温度185-220℃，六区温度185-220℃，七区温度185-220℃，机头185-220℃，停留时间2～3min，压力为12-18MPa。该挤出设备没有限制，例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机。

本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，操作简单、成本低廉，生产效益高，适于工业化生产。

以下结合具体实施例对上述抗静电聚丙烯材料制备方法进行详细阐述。

实施例一

本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将重量百分含量为92.5％的PP、重量百分含量为4％的相容剂8010-MAH，重量百分含量为3％的D8312、重量百分含量为0.5％的单硬脂酸甘油酯混合，得到混合物；

将该混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒，得到抗静电聚丙烯材料；其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：185℃；二区：195℃；三区：200℃；四区：210℃；五区温度210℃；六区温度215℃；七区温度215℃；机头：220℃；停留时间2～3min。压力为15MPa。

实施例二

本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将重量百分含量为94％的PP、重量百分含量为3％的相容剂SWJ-1B，重量百分含量为2.5％的NC6321、重量百分含量为0.5％的硬脂酸锌混合，得到混合物；

实施例三

本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将重量百分含量为94.6％的PP、重量百分含量为3％的相容剂SWJ-1B，重量百分含量为2％的NC6321、重量百分含量为0.4％的硬脂酸锌混合，得到混合物；

实施例四

本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将重量百分含量为96.5％的PP、重量百分含量为2％的相容剂SWJ-1B，重量百分含量为1％的NC6321、重量百分含量为0.5％的硬脂酸锌混合，得到混合物；

实施例五

本发明实施例抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将重量百分含量为97.4％的PP、重量百分含量为1.1％的相容剂SWJ-1B，重量百分含量为1％的NC6321、重量百分含量为0.5％的硬脂酸锌混合，得到混合物；

性能测试：

拉伸强度按ASTM D-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；

弯曲强度和弯曲模量按ASTM D-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(128±2)×(12.67±0.2)×(3.11±0.2)，弯曲速度为20mm/min；

悬臂梁缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm；

表面电阻按ASTM D-1568标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度)，测试温度23℃，湿度RH50％。

实施例一至五的抗静电聚丙烯材料的组分及材料性能见下表：

由上表可以看出，抗静电复合材料具有较好的综合性能。本发明实施例通过选用分子量适中的高分子抗静电剂，该类抗静电剂与PP相容性较好，因此不会明显降低塑料基材的力学性能，本发明实施例抗静电聚丙烯材料的表面电阻在10⁸～10¹²Ω，远低于纯PP料的10¹⁶Ω，因此材料导电性能好，能够明显的改善PP原料表面易聚积灰尘的缺点，扩展了PP料的应用领域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种抗静电聚丙烯材料，包括如下重量百分含量的组分：

2.如权利要求1所述的抗静电聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯的重量百分含量为93-97％。

3.如权利要求1所述的抗静电聚丙烯材料，其特征在于，所述高分子抗静电剂的数均分子量为10000～15000。

4.如权利要求1所述的抗静电聚丙烯材料，其特征在于，所述高分子抗静电剂的重量百分含量为1-2％。

5.一种抗静电聚丙烯材料制备方法，包括如下步骤：

将该混合物挤出处理，得到抗静电聚丙烯材料。

6.如权利要求5所述的抗静电聚丙烯材料制备方法，其特征在于，所述混合步骤前还包括对聚丙烯进行干燥处理的步骤。

7.如权利要求5所述的抗静电聚丙烯材料制备方法，其特征在于，所述聚丙烯的重量百分含量为93-97％。

8.如权利要求5所述的抗静电聚丙烯材料制备方法，其特征在于，所述高分子抗静电剂的重量百分含量为1-2％。

9.如权利要求5所述的抗静电聚丙烯材料制备方法，其特征在于，所述挤出处理在一区温度185-220℃，二区温度185-220℃，三区温度185-220℃，四区温度185-220℃，五区温度185-220℃，六区温度185-220℃，七区温度185-220℃，机头185-220℃，停留时间2～3min，压力为12-18Mpa条件下进行。

10.如权利要求1-4任一项所述的抗静电聚丙烯材料在电器外壳、汽车外壳、电子仪表、精密机械中的应用。