CN102477183A - 一种增强抗静电材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强抗静电材料，包括以下组分及重量份数：聚丙烯40-70重量份，碳酸钙5-20重量份，玻璃纤维20-30重量份，相容剂2-5重量份，偶联剂0.1-0.5重量份，抗静电剂2-25重量份，抗氧剂0.1-0.5重量份。该材料可应用于制备PCB板材的托盘，通过对填料和抗静电剂的表面化学改性提高了基体树脂与填料的相容性，改善了抗静电剂在聚丙烯中的分散效果，使其在树脂中构筑了更好的导电网络，同时提高了复合材料的力学性能和抗静电性能，并且该材料成型工艺简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种增强抗静电材料及其制备方法。
背景技术
通过物理或化学方法将抗静电剂和填充料添加在高聚物中，目的是增强材料的力学性能，降低材料的表面电阻率。国外将导电炭黑添加到聚合物中得到了低表面电阻率的材料，但高含量抗静电剂的加入导致材料力学性能不理想，想要得到具有良好力学性能的复合材料就必须控制抗静电剂的添加量，很难制备得到力学性能与抗静电性能均优良的复合材料。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种增强抗静电材料及其制备方法，通过对填料和抗静电剂的表面化学改性使复合材料同时具有优良的力学性能和抗静电性能。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种增强抗静电材料，包括以下组分及重量份数：
聚丙烯 40-70份，
碳酸钙 5-20份，
玻璃纤维 20-30份，
相容剂 2-5份，
偶联剂 0.1-0.5份，
抗静电剂 2-25份，
抗氧剂 0.1-0.5份。
所述聚丙烯包括各种牌号的聚丙烯。
所述碳酸钙包括重钙和轻钙，目数在100目以上。
所述玻璃纤维包括无碱玻璃纤维和有碱玻璃纤维。
所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
所述抗静电剂为导电炭黑或导电炭黑制成的母粒。
所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯即抗氧剂1010、亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯即抗氧剂168中的一种或两种。
一种增强抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
聚丙烯40-70重量份，碳酸钙5-20重量份，玻璃纤维20-30重量份，相容剂2-5重量份，偶联剂0.1-0.5重量份，抗静电剂2-25重量份，抗氧剂0.1-0.5重量份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，加入双螺杆挤出机中熔融混合，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，最后挤出造粒得到增强抗静电材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种增强抗静电材料，该材料可应用于制备PCB板材的托盘。本发明通过对填料和抗静电剂的表面化学改性提高了基体树脂与填料的相容性，改善了抗静电剂在聚丙烯中的分散效果，使其在树脂中构筑了更好的导电网络，同时提高了复合材料的力学性能和抗静电性能，并且该材料成型工艺简单，成本较低。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1
聚丙烯42份（重量份，下同），碳酸钙5份，玻璃纤维25份，相容剂聚丙烯接枝马来酸酐3份，硅烷偶联剂0.2份，抗静电剂导电炭黑母粒25份，抗氧剂1010 0.3份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机温度设定为175-215℃，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，将得到的粒料在注塑机中制成样条，其性能测试结果见表1。
实施例2
聚丙烯63份，碳酸钙10份，玻璃纤维20份，相容剂聚丙烯接枝马来酸酐3份，铝酸酯偶联剂0.2份，抗静电剂导电炭黑2. 5份，抗氧剂1010 0.3份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，将得到的粒料在注塑机中制成样条，其性能测试结果见表1。
实施例3
聚丙烯62份，碳酸钙5份，玻璃纤维25份，相容剂聚丙烯接枝马来酸酐3份，钛酸酯偶联剂0.3份，抗静电剂导电炭黑5份，抗氧剂1010 0.3份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，将得到的粒料在注塑机中制成样条，其性能测试结果见表1。
表1
| 性能指标 | 测试标准 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 拉伸强度 /MPa | GB/T 1040 | 44.1 | 34.4 | 41 |
| 断裂伸长率 /% | GB/T 1040 | 11.9 | 12.2 | 35.4 |
| 悬臂梁缺口冲击强度 /kJ/m2 | GB/T 1843 | 10.7 | 5.8 | 8.1 |
| 弯曲强度 /MPa | GB/T 9341 | 59.4 | 53.4 | 57.1 |
| 表面电阻率 /Ω | GB/T 1410 | 108 | 1010 | 1010 |
实施例4
一种增强抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
聚丙烯40重量份，碳酸钙（重钙，目数在100目以上）20重量份，无碱玻璃纤维20重量份，相容剂聚丙烯接枝马来酸酐2重量份，硅烷偶联剂0.5重量份，抗静电剂导电炭黑25重量份，抗氧剂168 0.1重量份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，加入双螺杆挤出机中熔融混合，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，最后挤出造粒得到增强抗静电材料。
实施例5
一种增强抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
聚丙烯70重量份，碳酸钙（轻钙，目数在100目以上）5重量份，有碱玻璃纤维30重量份，相容剂聚丙烯接枝马来酸酐5重量份，铝酸酯偶联剂0.1重量份，抗静电剂导电炭黑母粒2重量份，抗氧剂1010 0.5重量份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，加入双螺杆挤出机中熔融混合，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，最后挤出造粒得到增强抗静电材料。
实施例6
一种增强抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
聚丙烯55重量份，碳酸钙12重量份，玻璃纤维24重量份，相容剂聚丙烯接枝马来酸酐4重量份，铝酸酯偶联剂0.2重量份，钛酸酯偶联剂0.2重量份，抗静电剂导电炭黑15重量份，抗氧剂1010 0.2重量份，抗氧剂168 0.1重量份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，加入双螺杆挤出机中熔融混合，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，最后挤出造粒得到增强抗静电材料。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种增强抗静电材料，其特征在于，包括以下组分及重量份数：
聚丙烯 40-70份，
碳酸钙 5-20份，
玻璃纤维 20-30份，
相容剂 2-5份，
偶联剂 0.1-0.5份，
抗静电剂 2-25份，
抗氧剂 0.1-0.5份。
2.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述聚丙烯包括各种牌号的聚丙烯。
3.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述碳酸钙包括重钙和轻钙，目数在100目以上。
4.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述玻璃纤维包括无碱玻璃纤维和有碱玻璃纤维。
5.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
6.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述抗静电剂为导电炭黑或导电炭黑制成的母粒。
8.如权利要求1所述的一种增强抗静电材料，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯即抗氧剂1010、亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯即抗氧剂168中的一种或两种。
9.一种如权利要求1所述的增强抗静电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
聚丙烯40-70重量份，碳酸钙5-20重量份，玻璃纤维20-30重量份，相容剂2-5重量份，偶联剂0.1-0.5重量份，抗静电剂2-25重量份，抗氧剂0.1-0.5重量份；
将聚丙烯、碳酸钙、相容剂、偶联剂、抗静电剂和抗氧剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，加入双螺杆挤出机中熔融混合，玻璃纤维在双螺杆挤出机的玻纤加料口按上述比例加入，最后挤出造粒得到增强抗静电材料。
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