CN110577701A - 一种永久型抗静电材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种永久型抗静电材料，由包括以下组分的原料制备而成：聚合物基体材料67wt％～88wt％；增韧剂0～10wt％；苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物1wt％～11wt％；导电母料5wt％～21wt％；润滑剂0.3wt％～0.5wt％；抗氧剂0.5wt％～0.7wt％；所述导电母料为乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。与现有技术相比，本发明提供的永久型抗静电材料采用特定含量组分实现良好相互作用，使产品在满足优异抗静电性能的同时，还具备优良的物理性能和成型加工性能，且成本低；适合在航天航空、电子包装、石油化工行业、电子行业、煤矿及矿山瓦斯安全、消防安全防火防爆等领域作为抗静电功能化高分子材料进一步应用。

Description

一种永久型抗静电材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能化高分子材料技术领域，更具体地说，是涉及一种永久型抗静电材料及其制备方法。
背景技术
抗静电材料的研发背景是军工行业、飞机制造行业、石油化工行业、电子行业、煤矿及矿山瓦斯安全、消防安全防火防爆等领域因静电因素发生无数次的重大安全事故，以及各行业在生产制造过程中因静电因素而造成重大产品质量事故和设备安全事故屡见不鲜。为了杜绝可恶的静电效应的隐患，采用抗静电材料应用是泄漏静电的预防有效措施的选项，因此发展抗静电材料成为预防静电安全隐患的最捷径、最科学的方法。
目前，国内外高分子材料抗静电技术主要有以下三种：
(1)添加型抗静电剂：主要类型有阳离子型、阴离子型、非离子型、二性离子型；但是以上材料只适应短期型及普通要求使用，对精细和高水准要求的电子元件会产生污染，只适应低端产品及短期包装应用。
(2)抗静电无机添加型填料：主要成分包括导电炭黑、石墨、碳纤维、纳米碳管、金属纤维、金属粉、导电云母粉、半导体氧化物及它们的复合物，以上材料本身就是导电材料，只要添加一定数量比例就能产生导电网络，并且属于永久抗静电范畴，同时导电炭黑、石墨、碳纤维及纳米碳管的使用也比较简单；但是以上材料的缺点是很难与高分子聚合物界面相容和难以分散均匀，极大影响抗静电高分子聚合物的物性指标和抗静电效果。
(3)导电型高分子材料：是指本身具有导电性的高分子材料，属于永久抗静电范畴；但是目前纯粹的结构导电高分子聚合物只有聚氮化硫类，虽然还有很大的发展空间，但是远不能满足国内对永久抗静电高分子聚合物应用要求和质量要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种永久型抗静电材料及其制备方法，本发明提供的永久型抗静电材料在满足优异抗静电性能的同时，还具备优良的物理性能和成型加工性能，且成本低。
本发明提供了一种永久型抗静电材料，由包括以下组分的原料制备而成：
聚合物基体材料67wt％～88wt％；
增韧剂0～10wt％；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1wt％～11wt％；
导电母料5wt％～21wt％；
润滑剂0.3wt％～0.5wt％；
抗氧剂0.5wt％～0.7wt％；
所述导电母料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
优选的，所述聚合物基体材料选自聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物和高抗冲聚苯乙烯中的一种或多种。
优选的，所述增韧剂选自乙烯-辛烯共聚物和/或ABS高胶粉。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物由包括以下组分的原料制备而成：
导电炭黑40wt％～60wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35wt％～45wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯2.5wt％～3wt％；
引发剂0.05wt％～0.15wt％；
二甲基甲酰胺2.5wt％～3.5wt％；
分散剂3wt％～4wt％；
抗氧剂1010 0.1wt％～0.5wt％。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物由包括以下组分的原料制备而成：
单壁纳米碳管5wt％～25wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物72wt％～82wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯1.5wt％～2wt％；
引发剂0.05wt％～0.15wt％；
二甲基甲酰胺2.5wt％～3.5wt％；
分散剂3wt％～4wt％；
抗氧剂1010 0.1wt％～0.5wt％。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌。
优选的，所述抗氧剂由质量比为1：(1.5～2.5)的抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的永久型抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚合物基体材料、增韧剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、导电母料、润滑剂和抗氧剂混合至均匀，再经挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
优选的，步骤a)中所述混合的方式为搅拌；所述搅拌的转速为1000r/min～1300r/min，时间为3min～7min。
优选的，步骤a)中所述挤出造粒的温度为200℃～230℃。
本发明提供了一种永久型抗静电材料，由包括以下组分的原料制备而成：聚合物基体材料67wt％～88wt％；增韧剂0～10wt％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1wt％～11wt％；导电母料5wt％～21wt％；润滑剂0.3wt％～0.5wt％；抗氧剂0.5wt％～0.7wt％；所述导电母料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。与现有技术相比，本发明提供的永久型抗静电材料采用特定含量组分，实现较好的相互作用，使产品在满足优异抗静电性能的同时，还具备优良的物理性能和成型加工性能，且成本低；适合在航天航空、电子包装、石油化工行业、电子行业、煤矿及矿山瓦斯安全、消防安全防火防爆等领域作为抗静电功能化高分子材料进一步应用。
另外，本发明提供的制备方法无需改造成型加工设备，工艺简单、条件温和，生产成本低，适合大规模工业生产，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种永久型抗静电材料，由包括以下组分的原料制备而成：
聚合物基体材料67wt％～88wt％；
增韧剂0～10wt％；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1wt％～11wt％；
导电母料5wt％～21wt％；
润滑剂0.3wt％～0.5wt％；
抗氧剂0.5wt％～0.7wt％；
所述导电母料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
在本发明中，所述聚合物基体材料优选选自聚丙烯(PP)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中的一种或多种，更优选为聚丙烯(PP)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中的一种或两种。在本发明一个优选的实施例中，所述聚合物基体材料为聚丙烯(PP)；在本发明另一个优选的实施例中，所述聚合物基体材料为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)；在本发明另一个优选的实施例中，所述聚合物基体材料为高抗冲聚苯乙烯(HIPS)；在本发明另一个优选的实施例中，所述聚合物基体材料为聚丙烯(PP)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)，所述聚丙烯(PP)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的质量比优选为(76～82)：5。
本发明对所述聚丙烯(PP)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述永久型抗静电材料包括67wt％～88wt％的聚合物基体材料；在优选的实施例中，具体取值分别为：67wt％、77wt％、81wt％、82wt％、87wt％、88wt％。
在本发明中，所述增韧剂优选选自乙烯-辛烯共聚物(POE)和/或ABS高胶粉；在本发明优选的实施例中，所述聚合物基体材料包括聚丙烯(PP)时，采用乙烯-辛烯共聚物(POE)作为增韧剂；而所述聚合物基体材料包括苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)时，采用ABS高胶粉作为增韧剂。本发明对所述增韧剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述永久型抗静电材料包括0～10wt％的增韧剂；在优选的实施例中，具体取值分别为：0wt％、6wt％、8wt％、10wt％。
在本发明中，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)具有提高导电母料与聚合物基体材料界面相容分散性的作用，同时兼具对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的增韧作用。本发明对所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述永久型抗静电材料包括1wt％～11wt％的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；在优选的实施例中，具体取值分别为：1wt％、2wt％、6wt％、7wt％、11wt％。
在本发明中，所述导电母料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物(以下表示为：(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料)和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物(以下表示为：(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料)优选为(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料和(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料，或(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料；在本发明优选的实施例中，所述导电母料为(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料和(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料，所述(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料和(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料的质量比优选为14：1或20：1。
在本发明中，所述(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料是导电炭黑、EVA接枝GMA共聚物，能够使导电炭黑与EVA带有GMA极性官能团；所述(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料优选由包括以下组分的原料制备而成：
导电炭黑40wt％～60wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)35wt％～45wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)2.5wt％～3wt％；
引发剂0.05wt％～0.15wt％；
二甲基甲酰胺(DMF)2.5wt％～3.5wt％；
分散剂3wt％～4wt％；
抗氧剂1010 0.1wt％～0.5wt％；
更优选为：
导电炭黑50wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)40wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)2.5wt％；
引发剂0.1wt％；
二甲基甲酰胺(DMF)3.5wt％；
分散剂3.6wt％；
抗氧剂1010 0.3wt％。
本发明对所述导电炭黑、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、二甲基甲酰胺(DMF)(主要用于控制接枝反应过程中交联反应)和抗氧剂1010(主要用于阻止高温挤出过程中保护主体材料氧化降解)的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述引发剂优选为过氧化二异丙苯(DCP)；本发明对所述引发剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述过氧化二异丙苯(DCP)的市售商品即可。
在本发明中，所述分散剂优选为马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂，能够保证所述(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料与其他组分(主要是高分子聚合物)具有良好的界面相容性，并使整体导电母料具有完美的导电性。本发明对所述分散剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂的市售商品即可。
在本发明中，所述述(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料的制备方法优选具体为：
将GMA、DMF、引发剂、抗氧剂1010、分散剂混合均匀，得到原料混合液；将导电炭黑放入高速搅拌机中，再将上述原料混合液倒入高速搅拌机中，关闭高速搅拌机的密封盖，开启低速(300r/min～600r/min)搅拌2min～4min，再转为高速(1000r/min～1300r/min)搅拌5min～6min，停止高速搅拌机转动，打开密封盖将EVA倒入高速搅拌机中，关闭密封盖，开启低速(300r/min～600r/min)搅拌1min～2min，再转为高速(1000r/min～1300r/min)搅拌3min～4min，之后放料入双螺杆挤出机熔融混合(175℃～210℃)实现接枝，最后进行造粒，得到(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料；
更优选为：
将GMA、DMF、引发剂、抗氧剂1010、分散剂混合均匀，得到原料混合液；将导电炭黑放入高速搅拌机中，再将上述原料混合液倒入高速搅拌机中，关闭高速搅拌机的密封盖，开启低速(450r/min)搅拌3min，再转为高速(1150r/min)搅拌5min，停止高速搅拌机转动，打开密封盖将EVA倒入高速搅拌机中，关闭密封盖，开启低速(450r/min)搅拌2min，再转为高速(1150r/min)搅拌3min，之后放料入双螺杆挤出机熔融混合(185℃～195℃)实现接枝，最后进行造粒，得到(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料。
在本发明中，所述(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料是单壁纳米碳管、EVA接枝GMA共聚物，能够使单壁纳米碳管与EVA带有GMA极性官能团；所述(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料优选由包括以下组分的原料制备而成：
单壁纳米碳管5wt％～25wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)72wt％～82wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)1.5wt％～2wt％；
引发剂0.05wt％～0.15wt％；
二甲基甲酰胺(DMF)2.5wt％～3.5wt％；
分散剂3wt％～4wt％；
抗氧剂1010 0.1wt％～0.5wt％；
更优选为：
单壁纳米碳管15wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)77wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)1.5wt％；
引发剂0.1wt％；
二甲基甲酰胺(DMF)2.5wt％；
分散剂3.6wt％；
抗氧剂1010 0.3wt％。
本发明对所述单壁纳米碳管、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、二甲基甲酰胺(DMF)(主要用于控制接枝反应过程中交联反应)和抗氧剂1010(主要用于阻止高温挤出过程中保护主体材料氧化降解)的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述引发剂优选为过氧化二异丙苯(DCP)；本发明对所述引发剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述过氧化二异丙苯(DCP)的市售商品即可。
在本发明中，所述分散剂优选为马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂，能够保证所述(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料与其他组分(主要是高分子聚合物)具有良好的界面相容性，并使整体导电母料具有完美的导电性。本发明对所述分散剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂的市售商品即可。
在本发明中，所述述(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料的制备方法优选具体为：
将GMA、DMF、引发剂、抗氧剂1010、分散剂混合均匀，得到原料混合液；将单壁纳米碳管放入高速搅拌机中，再将上述原料混合液倒入高速搅拌机中，关闭高速搅拌机的密封盖，开启低速(300r/min～600r/min)搅拌2min～4min，再转为高速(1000r/min～1300r/min)搅拌5min～6min，停止高速搅拌机转动，打开密封盖将EVA倒入高速搅拌机中，关闭密封盖，开启低速(300r/min～600r/min)搅拌1min～2min，再转为高速(1000r/min～1300r/min)搅拌3min～4min，之后放料入双螺杆挤出机熔融混合(175℃～210℃)实现接枝，最后进行造粒，得到(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料；
更优选为：
将GMA、DMF、引发剂、抗氧剂1010、分散剂混合均匀，得到原料混合液；将单壁纳米碳管放入高速搅拌机中，再将上述原料混合液倒入高速搅拌机中，关闭高速搅拌机的密封盖，开启低速(450r/min)搅拌3min，再转为高速(1150r/min)搅拌5min，停止高速搅拌机转动，打开密封盖将EVA倒入高速搅拌机中，关闭密封盖，开启低速(450r/min)搅拌2min，再转为高速(1150r/min)搅拌3min，之后放料入双螺杆挤出机熔融混合(185℃～195℃)实现接枝，最后进行造粒，得到(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料。
本发明采用上述导电母料相比传统导电炭黑和单壁纳米碳管(目前国内外采用导电炭黑和碳纳米管表面处理上基本上是采用偶联剂表面处理和核壳处理方式，这些处理方法会影响导电炭黑和碳纳米管导电性能，具体为：导电炭黑和单壁纳米碳管因惰性与高分子聚合物难以界面相容和难以分散均匀的特性，且因不同分子结构的分散剂和偶联剂对导电性能影响)，具有与高分子聚合物界面相容性和导电性能的稳定性，满足国内对永久抗静电高分子聚合物应用要求和质量要求(主要应用PP、ABS、HIPS聚合物永久抗静电功能作用和界面相容分散作用)，从而有利于保证整体材料在市场应用过程中永久抗静电效果和优良的物理性能及优良加工成型性。
在本发明中，所述润滑剂优选为硬脂酸锌；主要起到在挤出造粒过程中实现润滑作用。本发明对所述润滑剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述永久型抗静电材料包括0.3wt％～0.5wt％的润滑剂，优选为0.4wt％。
在本发明中，所述抗氧剂优选由质量比为1：(1.5～2.5)的抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)和抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯)组成，更优选由质量比为1：2的抗氧剂1010和抗氧剂168组成；其中，抗氧剂1010起主抗氧化剂作用，抗氧剂168起协助主抗氧化剂抗氧化作用，具体在挤出造粒过程中实现相应作用。本发明对所述抗氧剂1010和抗氧剂168的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述永久型抗静电材料包括0.5wt％～0.7wt％的抗氧剂，优选为0.6wt％。
本发明提供的永久型抗静电材料采用特定含量组分，实现较好的相互作用，使产品在满足优异抗静电性能的同时，还具备优良的物理性能和成型加工性能，且成本低；适合在航天航空、电子包装、石油化工行业、电子行业、煤矿及矿山瓦斯安全、消防安全防火防爆等领域作为抗静电功能化高分子材料进一步应用。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的永久型抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚合物基体材料、增韧剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、导电母料、润滑剂和抗氧剂混合至均匀，再经挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
本发明首先将聚合物基体材料、增韧剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、导电母料、润滑剂和抗氧剂混合至均匀；所述聚合物基体材料、增韧剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、导电母料、润滑剂和抗氧剂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
本发明对所述混合的装置没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的高速搅拌机即可。在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌；所述搅拌的转速优选为1000r/min～1300r/min，更优选为1100r/min～1200r/min；所述搅拌的时间优选为3min～7min，更优选为5min。
完成所述混合过程后，本发明将得到的混合物进行挤出造粒，得到永久型抗静电材料。本发明对所述挤出造粒的装置没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的双螺杆挤出机即可。在本发明中，所述挤出造粒的温度优选为200℃～230℃，更优选为210℃～220℃。
本发明提供的制备方法无需改造成型加工设备，工艺简单、条件温和，生产成本低，适合大规模工业生产，具有广阔的应用前景。
本发明提供了一种永久型抗静电材料，由包括以下组分的原料制备而成：聚合物基体材料67wt％～88wt％；增韧剂0～10wt％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1wt％～11wt％；导电母料5wt％～21wt％；润滑剂0.3wt％～0.5wt％；抗氧剂0.5wt％～0.7wt％；所述导电母料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。与现有技术相比，本发明提供的永久型抗静电材料采用特定含量组分，实现较好的相互作用，使产品在满足优异抗静电性能的同时，还具备优良的物理性能和成型加工性能，且成本低；适合在航天航空、电子包装、石油化工行业、电子行业、煤矿及矿山瓦斯安全、消防安全防火防爆等领域作为抗静电功能化高分子材料进一步应用。
另外，本发明提供的制备方法无需改造成型加工设备，工艺简单、条件温和，生产成本低，适合大规模工业生产，具有广阔的应用前景。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的导电母料的制备方法如下：
(1)(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料：
原料配比：
超级导电炭黑日本科琴黑炭黑50wt％；
EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)40wt％；
GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)2.5wt％；
引发剂DCP(过氧化二异丙苯)0.1wt％；
DMF(二甲基甲酰胺)3.5wt％；
马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂3.6wt％；
抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)0.3wt％。
制备过程：
将GMA、DMF、DCP、抗氧剂1010、马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂倒入不绣钢容器桶中搅拌均匀，得到原料混合液；将超级导电炭黑日本科琴黑炭黑放入高速搅拌机中，再将上述原料混合液倒入高速搅拌机中，关闭高速搅拌机的密封盖，开启低速(450r/min)搅拌3min，再转为高速(1150r/min)搅拌5min，此时的GMA、DMF、DCP、马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂、抗氧剂1010充分与炭黑吸附均匀，停止高速搅拌机转动，打开密封盖将EVA倒入高速搅拌机中，关闭密封盖，开启低速(450r/min)搅拌2min，再转为高速(1150r/min)搅拌3min，之后放料入双螺杆挤出机熔融混合(185℃～195℃)实现接枝，最后进行造粒，得到(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料。
(2)(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料：
原料配比：
单壁纳米碳管15wt％；
EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)77wt％；
GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)1.5wt％；
引发剂DCP(过氧化二异丙苯)0.1wt％；
DMF(二甲基甲酰胺)2.5wt％；
马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂3.6wt％；
抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)0.3wt％。
制备过程：
将GMA、DMF、DCP、抗氧剂1010、马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂倒入不绣钢容器桶中搅拌均匀，得到原料混合液；将单壁纳米碳管放入高速搅拌机中，再将上述原料混合液倒入高速搅拌机中，关闭高速搅拌机的密封盖，开启低速(450r/min)搅拌3min，再转为高速(1150r/min)搅拌5min，此时的GMA、DMF、DCP、马来酸丙烯酸共聚物钠盐分散剂、抗氧剂1010充分与单壁纳米碳管吸附均匀，停止高速搅拌机转动，打开密封盖将EVA倒入高速搅拌机中，关闭密封盖，开启低速(450r/min)搅拌2min，再转为高速(1150r/min)搅拌3min，之后放料入双螺杆挤出机熔融混合(185℃～195℃)实现接枝，最后进行造粒，得到(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料。
其他原料均为市售。
实施例1
(1)原料配比：
PP 77wt％；
POE 6wt％；
SBS 1wt％；
(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料14wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料1wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例1提供的永久型抗静电材料的熔融指数为3.5g/10min，拉伸强度≥26MPa，缺口冲击强度≥150J/m，热变形温度≥75℃，断裂伸长率≥40％，抗静电10的7～8次方。
实施例2
(1)原料配比：
PP 67wt％；
POE 10wt％；
SBS 1wt％；
(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料20wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料1wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例2提供的永久型抗静电材料的熔融指数为3g/10min，拉伸强度≥22MPa，缺口冲击强度≥200J/m，热变形温度≥71℃，断裂伸长率≥88％，抗静电10的3～4次方。
实施例3
(1)原料配比：
ABS 77wt％；
SBS 1wt％；
ABS高胶粉6％；
(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料14wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料1wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例3提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥42MPa，缺口冲击强度≥140J/m，热变形温度≥85℃，断裂伸长率≥30％，抗静电10的7～9次方。
实施例4
(1)原料配比：
ABS 67wt％；
SBS 1wt％；
ABS高胶粉10％；
(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料20wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料1wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例4提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2g/10min，拉伸强度≥38MPa，缺口冲击强度≥180J/m，热变形温度≥81℃，断裂伸长率≥50％，抗静电10的3～4次方。
实施例5
(1)原料配比：
HIPS 77wt％；
SBS 7wt％；
(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料14wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料1wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例5提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥32MPa，缺口冲击强度≥120J/m，热变形温度≥75℃，断裂伸长率≥30％，抗静电10的7～9次方。
实施例6
(1)原料配比：
HIPS 67wt％；
SBS 11wt％；
(导电炭黑+EVA)-g-GMA导电母料20wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料1wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例6提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥28MPa，缺口冲击强度≥180J/m，热变形温度≥71℃，断裂伸长率≥50％，抗静电10的3～4次方。
实施例7
(1)原料配比：
PP 82wt％；
HIPS 5wt％；
POE 6wt％；
SBS 1wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料5wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例7提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥28MPa，缺口冲击强度≥120J/m，热变形温度≥78℃，断裂伸长率≥45％，抗静电10的7～9次方。
实施例8
(1)原料配比：
PP 76wt％；
HIPS 5wt％；
POE 8wt％；
SBS 2wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料8wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例8提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2g/10min，拉伸强度≥25MPa，缺口冲击强度≥180J/m，热变形温度≥75℃，断裂伸长率≥60％，抗静电10的3～4次方。
实施例9
(1)原料配比：
ABS 87wt％；
SBS 1wt％；
ABS高胶粉6wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料5wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例9提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥48MPa，缺口冲击强度≥180J/m，热变形温度≥83℃，断裂伸长率≥30％，抗静电10的7～8次方。
实施例10
(1)原料配比：
ABS 82wt％；
SBS 1wt％；
ABS高胶粉8wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料8wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例10提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥46MPa，缺口冲击强度≥220J/m，热变形温度≥81℃，断裂伸长率≥50％，抗静电10的3～4次方。
实施例11
(1)原料配比：
HIPS 88wt％；
SBS 6wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料5wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例11提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2.5g/10min，拉伸强度≥30MPa，缺口冲击强度≥120J/m，热变形温度≥78℃，断裂伸长率≥35％，抗静电10的7～9次方。
实施例12
(1)原料配比：
HIPS 82wt％；
SBS 9wt％；
(单壁纳米碳管+EVA)-g-GMA导电母料8wt％；
硬脂酸锌0.4wt％；
抗氧剂1010 0.2wt％；
抗氧剂168 0.4wt％。
(2)制备过程：
将上述原料全部倒入高速搅拌机在1100r/min～1200r/min转速下搅拌5min至均匀，然后直接放料入双螺杆挤出机在210℃～220℃下挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
经检测，本发明实施例11提供的永久型抗静电材料的熔融指数为2g/10min，拉伸强度≥28MPa，缺口冲击强度≥220J/m，热变形温度≥75℃，断裂伸长率≥50％，抗静电10的3～4次方。
综上，本发明提供的永久型抗静电材料为永久抗静电功能化高分子新型材料，适用于电子行业、消防安全、军工及飞机制造业、化工行业、汽车制造业、工业薄膜、塑料管道、电子包装等防静电要求及符合国内有关高分子聚合物抗静电应用和质量标准要求抗静电产品；另外，本发明提供的制备方法无需改造成型加工设备，工艺简单、条件温和，生产成本低，适合大规模工业生产，具有广阔的应用前景。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种永久型抗静电材料，由包括以下组分的原料制备而成：
聚合物基体材料67wt％～88wt％；
增韧剂0～10wt％；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1wt％～11wt％；
导电母料5wt％～21wt％；
润滑剂0.3wt％～0.5wt％；
抗氧剂0.5wt％～0.7wt％；
所述导电母料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的永久型抗静电材料，其特征在于，所述聚合物基体材料选自聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物和高抗冲聚苯乙烯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的永久型抗静电材料，其特征在于，所述增韧剂选自乙烯-辛烯共聚物和/或ABS高胶粉。
4.根据权利要求1所述的永久型抗静电材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导电炭黑接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物由包括以下组分的原料制备而成：
导电炭黑40wt％～60wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35wt％～45wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯2.5wt％～3wt％；
引发剂0.05wt％～0.15wt％；
二甲基甲酰胺2.5wt％～3.5wt％；
分散剂3wt％～4wt％；
抗氧剂1010 0.1wt％～0.5wt％。
5.根据权利要求1所述的永久型抗静电材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、单壁纳米碳管接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物由包括以下组分的原料制备而成：
单壁纳米碳管5wt％～25wt％；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物72wt％～82wt％；
甲基丙烯酸缩水甘油酯1.5wt％～2wt％；
引发剂0.05wt％～0.15wt％；
二甲基甲酰胺2.5wt％～3.5wt％；
分散剂3wt％～4wt％；
抗氧剂1010 0.1wt％～0.5wt％。
6.根据权利要求1所述的永久型抗静电材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。
7.根据权利要求1所述的永久型抗静电材料，其特征在于，所述抗氧剂由质量比为1：(1.5～2.5)的抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
8.一种权利要求1～7任一项所述的永久型抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚合物基体材料、增韧剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、导电母料、润滑剂和抗氧剂混合至均匀，再经挤出造粒，得到永久型抗静电材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述混合的方式为搅拌；所述搅拌的转速为1000r/min～1300r/min，时间为3min～7min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述挤出造粒的温度为200℃～230℃。
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