CN105860490A

CN105860490A - 可永久抗静电的pc/asa合金及其制备方法

Info

Publication number: CN105860490A
Application number: CN201610420545.7A
Authority: CN
Inventors: 刘辉辉; ***; 罗明华; 辛敏琦
Original assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2016-08-17

Abstract

本发明提供了一种可永久抗静电的PC/ASA合金及其制备方法，其包括一定重量份配比的以下组分：PC树脂、ASA树脂、ATO抗静电剂、活性剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂。该制备方法为：将PC树脂、ASA树脂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂进行混合，得到混合料；将所述混合料通过主喂料口一加入双螺杆挤出机内；将ATO抗静电剂从所述双螺杆挤出机的主喂口二注入，通过熔融共混，水下切粒即得到所述可永久抗静电的PC/ASA合金。本发明具有如下的有益效果：因此经处理后的金属氧化物不仅不会促进PC的降解，反而会促进在PC/ASA中的分散，表现出良好的抗静电效果。

Description

可永久抗静电的PC/ASA合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可永久抗静电的PC/ASA合金及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚碳酸酯(PC)/丙烯腈－苯乙烯－丙烯酸共聚物(ASA)属于聚碳酸酯合金类，具有优良的抗冲击、耐热性及优异的耐候性，被广泛应用于汽车、电子产品等方面，前景非常可观。但塑料制品极易产生静电而粘吸灰尘，严重时会造成重大灾难。通常，防止聚合物表面产生静电的方法有空气离子化、金属接触放电、导电物质导入、表面形成吸湿膜以及应用抗静电剂等。目前应用最多的抗静电材料主要是在材料中添加低分子量的抗静电剂，依靠分子物析出至材料表面形成亲水层而产生抗静电效果，但缺点在于抗静电时间短，不耐水洗。为达到长久抗静电效果，重点考虑了抗静电材料在基材中的耐久性、耐水洗性、及其与PC/ASA的相容性。

中国专利CN103450653A一种高效抗静电PC/ASA合金及其制备方法，采用咪唑类的离子液体和抗静电剂之间的协同作用来提高其抗静电性，虽然能在短期内提高材料的抗静电性，但不能起到永久抗静电效果；中国专利CN101942188A一种永久抗静电PC/ASA复合材料及其制备方法，采用聚酯和聚酰胺作抗静电剂，马来酸酐接枝ABS作为相容剂，虽然有比较好的分散性，但材料的抗静电效果不佳，而且在满足材料抗静电效果的情况下，需要加入大量的抗静电剂，会极大提高材料的成本。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可永久抗静电的PC/ASA合金及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种可永久抗静电的PC/ASA合金，其包括以下重量份的各组分：

综合加工性与耐热性考虑，不同组分的重量份数应严格介于上述范围内，抗静电剂若少于此范围，材料不能达到很好的抗静电效果，若高于此范围，会增加材料成本。

作为优选方案，所述PC树脂在300℃/1.2kg条件下的熔融指数为8～20g/10min。

作为优选方案，所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂。

作为优选方案，所述ASA树脂在220℃/10kg条件下的熔融指数为10～15g/min。

作为优选方案，所述ASA树脂中，丙烯酸酯含量为10～30wt％，丙烯腈含量为20～30wt％，苯乙烯含量为40～70wt％。

作为优选方案，所述ASA树脂的重均分子量为120000～160000。

若ABS不能同时满足以上3个条件，本发明中抗静电PC/ABS所用ABS优选原则为：单体组分含量要求＞分子量要求＞熔指要求。

作为优选方案，所述ATO抗静电剂中，锑的掺杂量为8～20wt％，锑的掺杂量过多或过少均会影响导电效率。

作为优选方案，所述锑的价态为+3价、+5价、-3价中的一种或几种。

作为优选方案，所述活性剂为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或几种。

作为优选方案，所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物、丙烯酸脂类共聚物中的一种或几种；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、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯中的一种或几种；所述润滑剂为硅油、硅酮粉、石蜡、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。

第二方面，本发明还提供了一种如前述的可永久抗静电的PC/ASA合金的制备方法，其包括如下步骤：

将PC树脂、ASA树脂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂进行混合，得到混合料；

将所述混合料通过主喂料口一加入双螺杆挤出机内；

将ATO抗静电剂从所述双螺杆挤出机的主喂口二注入，控制挤出温度170～230℃、双螺杆挤出机的转速为200～500rpm、压力为2～3MPa，通过熔融共混，水下切粒即得到所述可永久抗静电的PC/ASA合金。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

选择活性单体与ATO通过共混挤出，在ATO表面形成一层活性壳层。抑制了Sn⁴⁺对PC降解的同时，促进了抗静电剂在PC/ASA中的分散相容。由于活性单体具有较高的活性，在反应挤出过程中会在ATO表面形成壳层膜，而活性单体聚合后的壳层结构与PC/ASA又有很好的相容性，因此经处理后的金属氧化物不仅不会促进PC的降解，反而会促进在PC/ASA中的分散，表现出良好的抗静电效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明中的对比例和实施例使用的原料具体为：

PC树脂为三菱化学的7025PJ；

ASA树脂为奇美的PW-957；

抗静电剂为北京博宇的ATO纳米导电粉；

活性剂为南通日之升的马来酸酐；

增韧剂为LG公司的EM500；

抗氧剂为BASF公司的IRGANOX 1010；

润滑剂为晨光GM-100硅酮粉。

实施例1

本实施例涉及一种永久抗静电PC/ASA合金的制备方法，该方法是将7025PJ型PC树脂80重量份，PW-957ASA树脂15重量份，EM500增韧剂5重量份，ATO抗静电剂5重量份，三菱瓦斯的甲基丙烯酸缩水甘油酯1重量份，3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯抗氧剂0.2量份，二甲基硅油润滑剂0.2重量份在高速混合机混合均匀，将混合均匀后的物料加入双螺杆挤出机熔融共混挤出，控制挤出温度为170～230℃，螺杆转速为200～500rpm，压力为2～3MPa，经过水下切粒烘干后得到产品。

实施例2～实施例5

实施例2～5的制备方法与实施例1相同，原料配比见表1。

对比例1～对比例2

实施例1～2的制备方法与实施例1相同，原料配比见表1。

表1

组分	对比例1	对比例2	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
							PC树脂	55	80	55	55	80	70
ASA树脂	40	15	40	40	15	25
							ATO	5	5	5	10	5	10
马来酸酐	/	/	1	2	1	2
							EM500	5	5	5	5	5	5
IRGANOX1010	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
							GM-100	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2

注：表1中“/”表示不含该组分

将上述对比例和实施例制备的组合物粒子充分干燥后，在压板机上压成圆片测试体积电阻率，测试仪为上海精密仪器仪表有限公司的ZC-36型高阻计，熔融指数测试条件为260℃*5kg。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于使用ATO抗静电剂10重量份，三菱瓦斯的甲基丙烯酸缩水甘油酯2重量份，制备得到一种永久抗静电PC/ASA合金。

实施例7

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于使用了拜耳公司2800型PC树脂及锦湖石化XC-500型ASA树脂，制备得到了一种永久抗静电PC/ASA合金。

实施例8

一种永久抗静电PC/ASA合金的制备方法，该方法是将2800型PC树脂70重量份，PW-394树脂25重量份，EM500增韧剂5重量份，ATO抗静电填料8重量份，马来酸酐5重量份，IRGANOX 1010抗氧剂0.3重量份，二甲基硅油润滑剂0.2重量份在高速混合机混合均匀，将混合均匀后的物料加入双螺杆挤出机熔融共混挤出，控制挤出温度为170～230℃，螺杆转速为200～500rpm，压力为2～3MPa，经过水下切粒烘干后得到产品。

表2

注:“☆”越多，说明灰尘越多越厚。

各对比例及实施例测试结果如表2所示，体积电阻率样条压成直径50mm，厚度2mm的圆片按照GB1410标准进行测试。对比对比例1和实施例2及实施例3，粒子的熔指明显降低证明加入马来酸酐后抑制了金属离子对材料的降解，随着ATO含量的增加，PC/ASA合金的体积电阻率明显降低，抗静电剂添加到10wt％时，PC/ASA的体积电阻率从2.6×10¹¹降低到4.5×10⁸，而且表面落灰情况有明显的改善，材料的抗静电性能明显改善；对比对比例2和实施例5，当ATO含量增加到10wt％，PC/ASA合金的体积电阻从1.2×10¹⁰减小为6.2×10⁸，导电性能有明显的改善，而且马来酸酐对ATO的包覆抑制了PC的降解，材料也具有更优异的抗静电性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，包括以下重量份的各组分：

2.如权利要求1所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述PC树脂在300℃/1.2kg条件下的熔融指数为8～20g/10min。

3.如权利要求1或2所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂。

4.如权利要求1所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述ASA树脂中，丙烯酸酯含量为10～30wt％，丙烯腈含量为20～30wt％，苯乙烯含量为40～70wt％。

5.如权利要求1或4所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述ASA树脂的重均分子量为120000～160000。

6.如权利要求5所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述ASA树脂在220℃/10kg条件下的熔融指数为10～15g/min。

7.如权利要求1所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述ATO抗静电剂中，锑的掺杂量为8～20wt％。

8.如权利要求7所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述锑的价态为+3价、+5价、-3价中的一种或几种。

9.如权利要求1所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述活性剂为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或几种。

10.如权利要求1所述的可永久抗静电的PC/ASA合金，其特征在于，所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物、丙烯酸脂类共聚物中的一种或几种；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、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯中的一种或几种；所述润滑剂为硅油、硅酮粉、石蜡、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。

11.一种如权利要求1所述的可永久抗静电的PC/ASA合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述混合料通过主喂料口一加入双螺杆挤出机内；

将ATO抗静电剂从所述双螺杆挤出机的主喂口二注入，控制挤出温度为170～230℃、双螺杆挤出机的转速为200～500rpm、压力为2～3MPa，通过熔融共混，水下切粒即得到所述可永久抗静电的PC/ASA合金。