CN111534089B - 一种抗静电手机电池装载盒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、4,4‑二氨基二苯硫醚/苯并咪唑‑5,6‑二甲酸缩聚物；步骤S2、将经过步骤S1制备得到的4,4‑二氨基二苯硫醚/苯并咪唑‑5,6‑二甲酸缩聚物、噻吩‑2‑碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却、定型、修边，得到抗静电手机电池装载盒。本发明还公开了根据所述一种抗静电手机电池装载盒的制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒。本发明公开的抗静电手机电池装载盒与现有技术中的抗静电手机电池装载盒相比，抗静电性能更佳，耐候性、耐磨性和耐热阻燃性能更优异，综合性能和机械力学性能更好。
Description
技术领域
本发明涉及电池装载盒技术领域，尤其涉及一种抗静电手机电池装载盒的制备方法。
背景技术
电池装载盒是电池运输和储存的基本组成部件，通常由聚合物材料制成，能够为用电器提供持续供电。随着生活、科技的不断发展，很多的电子产品也都需要电池提供供电，只有通过绝缘电池装载盒的容纳保护才能更加安全、稳定地为其它用电设备供电。手机装载盒是众多电池装载盒中较为常见一种，在人们的日常生活中应用非常广泛。
手机电池使用过程中，经常与集成电路连接，由于集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场和静电电流都可能成为这些高密度元器件的致命杀手。静电吸附灰尘，改变电子线路间的阻抗，会影响产品的功能与寿命；静电场可能会破坏元件的绝缘或导体，使元件不能工作；瞬间的电场或电流产生的热量都会使得元件受伤，影响电子产品寿命，甚至导致其完全毁坏。因此，手机电池等部件都是绝缘材料制成，绝缘材质的手机电池一般需要手机电池装载盒来包装、转移或储存。现有技术中的手机电池装载盒一般由塑料制成，但是手机电池装载盒与电池之间的摩擦会产生较多的静电，而现有技术中的手机电池装载盒又不具有抗静电性，因而对手机等电子产品产生不良影响。
目前，市场上出现的手机电池装载盒主要通过向塑料中添加抗静电剂来实现抗静电功能，然而，由于抗静电剂与塑料基材之间的相容性问题，经常会出现抗静电剂外渗，影响性能稳定，抗静电性能持久性较差，在运输和使用过程中抗静电性能减弱或消失，且这些材料耐候性、耐磨性和耐热阻燃性能有待进一步提高。
因此，寻求更为有效的方法，制备出抗静电性能更佳，耐候性、耐磨性和耐热阻燃性能更优异的抗静电手机电池装载盒显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，该制备方法简单易操作，制备成本低廉，制备效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。通过这种制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒，与现有技术中的抗静电手机电池装载盒相比，抗静电性能更佳，耐候性、耐磨性和耐热阻燃性能更优异，综合性能和机械力学性能更好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物：将4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在95-105℃下搅拌30-50分钟得到反应混合物，然后将反应混合物转移到高压反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在260-280℃、压强保持在0.8-1.8MPa，搅拌反应2-4h，而后于1-2小时内缓慢排气降压至0.1-0.4MPa，同时将高压反应釜内温度升温至270-290℃，搅拌反应2-4小时，最后在真空条件下，控制温度在230-250℃之间，搅拌反应12-16h，后冷却至室温，在水中沉出，接着用乙醇洗涤4-8次，再旋蒸除去乙醇，得到4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物；
步骤S2、装载盒成型：将经过步骤S1制备得到的4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却、定型、修边，得到抗静电手机电池装载盒。
优选的，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.8):(8-12)。
优选的，所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种。
优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
优选的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
优选的，步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:(0.2-0.4):0.3:0.1:(0.03-0.05)。
优选的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油中的至少一种。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化445中的至少一种。
优选的，所述碱性催化剂为氢化钠、叔丁基醇钾、氢氧化钠中的至少一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种抗静电手机电池装载盒的制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒。
由于上述技术方案运用，本发明专利与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，该制备方法简单易操作，制备成本低廉，制备效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。通过这种制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒，与现有技术中的抗静电手机电池装载盒相比，抗静电性能更佳，耐候性、耐磨性和耐热阻燃性能更优异，综合性能和机械力学性能更好。
具体实施方式
一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物：将4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在95-105℃下搅拌30-50分钟得到反应混合物，然后将反应混合物转移到高压反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在260-280℃、压强保持在0.8-1.8MPa，搅拌反应2-4h，而后于1-2小时内缓慢排气降压至0.1-0.4MPa，同时将高压反应釜内温度升温至270-290℃，搅拌反应2-4小时，最后在真空条件下，控制温度在230-250℃之间，搅拌反应12-16h，后冷却至室温，在水中沉出，接着用乙醇洗涤4-8次，再旋蒸除去乙醇，得到4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物；
步骤S2、装载盒成型：将经过步骤S1制备得到的4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却、定型、修边，得到抗静电手机电池装载盒。
优选的，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.8):(8-12)。
优选的，所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:(0.2-0.4):0.3:0.1:(0.03-0.05)；所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油中的至少一种；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化445中的至少一种；所述碱性催化剂为氢化钠、叔丁基醇钾、氢氧化钠中的至少一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种抗静电手机电池装载盒的制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒。
由于上述技术方案运用，本发明专利与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，该制备方法简单易操作，制备成本低廉，制备效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。通过这种制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒，与现有技术中的抗静电手机电池装载盒相比，抗静电性能更佳，耐候性、耐磨性和耐热阻燃性能更优异，综合性能和机械力学性能更好。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
实施例1提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物：将4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在95℃下搅拌30分钟得到反应混合物，然后将反应混合物转移到高压反应釜中，用氮气置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在260℃、压强保持在0.8MPa，搅拌反应2h，而后于1小时内缓慢排气降压至0.1MPa，同时将高压反应釜内温度升温至270℃，搅拌反应2小时，最后在真空条件下，控制温度在230℃之间，搅拌反应12h，后冷却至室温，在水中沉出，接着用乙醇洗涤4次，再旋蒸除去乙醇，得到4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物；
步骤S2、装载盒成型：将经过步骤S1制备得到的4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却、定型、修边，得到抗静电手机电池装载盒。
步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.4:8；所述催化剂为硫代膦酸酯；所述高沸点溶剂为二甲亚砜。
步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:0.2:0.3:0.1:0.03；所述增塑剂为柠檬酸三丁酯；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010；所述碱性催化剂为氢化钠。
一种根据所述一种抗静电手机电池装载盒的制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒。
实施例2
实施例2提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.5:9；步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:0.25:0.3:0.1:0.035。
实施例3
实施例3提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.5:10；步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:0.3:0.3:0.1:0.04。
实施例4
实施例4提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.5:11；步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:0.35:0.3:0.1:0.045。
实施例5
实施例5提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.5:12；步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:0.4:0.3:0.1:0.05。
对比例1
对比例1提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加噻吩-2-碳酸酯。
对比例2
对比例2提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，用2-(三氟甲基)-1H-咪唑-4,5-二羧酸代替苯并咪唑-5,6-二甲酸。
对比例3
对比例3提供一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2中所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:0.1:0.3:0.1:0.02。
将实施例1-5和对比例1-3所述抗静电手机电池装载盒进行性能测试，测试方法和测试结果见表1；所述表面电阻率是通过四探针法测试得到。
表1
| 项目 | 拉伸强度 | 电阻率 | 极限氧指数 |
| 单位 | MPa | Ω·m | ％ |
| 测试标准 | GB/T1040-2006 | - | GB5454-85 |
| 实施例1 | 35.5 | 1.2×10<sup>8</sup> | 32.6 |
| 实施例2 | 35.8 | 9.8×10<sup>7</sup> | 33.1 |
| 实施例3 | 36.1 | 9.6×10<sup>7</sup> | 33.4 |
| 实施例4 | 36.4 | 9.4×10<sup>7</sup> | 33.7 |
| 实施例5 | 36.8 | 9.1×10<sup>7</sup> | 34.1 |
| 对比例1 | 32.3 | 1.8×10<sup>8</sup> | 31.2 |
| 对比例2 | 32.6 | 2.5×10<sup>8</sup> | 30.8 |
| 对比例3 | 33.2 | 2.1×10<sup>8</sup> | 32.0 |
从表1可以看出，通过本发明实施例公开的抗静电手机电池装载盒的制备方法制备得到的静电手机电池装载盒抗静电性能、机械力学性能和阻燃性更好，这是各组分协同作用的结果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物：将4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂加入到高沸点溶剂中，在95-105℃下搅拌30-50分钟得到反应混合物，然后将反应混合物转移到高压反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在260-280℃、压强保持在0.8-1.8MPa，搅拌反应2-4h，而后于1-2小时内缓慢排气降压至0.1-0.4MPa，同时将高压反应釜内温度升温至270-290℃，搅拌反应2-4小时，最后在真空条件下，控制温度在230-250℃之间，搅拌反应12-16h，后冷却至室温，在水中沉出，接着用乙醇洗涤4-8次，再旋蒸除去乙醇，得到4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物；
步骤S2、装载盒成型：将经过步骤S1制备得到的4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却、定型、修边，得到抗静电手机电池装载盒；所述4,4-二氨基二苯硫醚/苯并咪唑-5,6-二甲酸缩聚物、噻吩-2-碳酸酯、增塑剂、抗氧化剂、碱性催化剂的质量比为1:(0.2-0.4):0.3:0.1:(0.03-0.05)。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述4,4-二氨基二苯硫醚、苯并咪唑-5,6-二甲酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.8):(8-12)。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化445中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂为氢化钠、叔丁基醇钾、氢氧化钠中的至少一种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的一种抗静电手机电池装载盒的制备方法制备得到的抗静电手机电池装载盒。
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