一種永久抗靜電改性聚丙烯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種永久抗靜電改性聚丙烯材料及其制備方法，是由100份聚丙烯、0.05-0.5份復(fù)合抗靜電劑、10-100份填料、0-1份抗氧劑、0-1份潤(rùn)滑劑、0-1份偶聯(lián)劑、0-30份增韌劑制備而成，其中所述復(fù)合抗靜電劑為由油酸聚乙二醇酯與聚丙烯酸鈉組成。本發(fā)明制備的永久抗靜電改性聚丙烯材料是使用復(fù)合抗靜電劑對(duì)聚丙烯材料進(jìn)行改性，消除了聚丙烯的靜電、降低電阻率，并減少抗靜電劑的用量降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種永久抗靜電改性聚丙烯材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種永久抗靜電改性聚丙烯材料及其 制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 聚丙烯（PP)是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂，其具有密度小、無毒、易加工、沖 擊強(qiáng)度高、抗撓曲性以及電絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用。尤其是近年來，由于聚丙烯 生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，進(jìn)一步推動(dòng)了丙烯的快速發(fā)展。聚丙烯雖然 具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是其具有很強(qiáng)的電絕緣性，其體積電阻率很高，由于其優(yōu)異的電絕緣性， 導(dǎo)致PP制品在生產(chǎn)和使用中會(huì)積累靜電荷，引起危害與事故。所以，消除PP的靜電、降低 電阻率是十分必要的?？紤]到消除靜電時(shí)不影響PP基體的力學(xué)性能，在塑料領(lǐng)域，一般會(huì) 使用抗靜電劑用于消除PP的靜電。
[0004] 抗靜電劑按照分子中的親水基能否電離一般可分為非離子型、陽離子型、陰離子 型與兩性型。單一使用某種抗靜電劑往往存在某種缺陷，在某些抗靜電要求較高的場(chǎng)所很 難達(dá)到理想的效果。例如陰離子型抗靜電劑的抗靜電效果雖好，但是與聚丙烯的相容性較 差，易導(dǎo)致聚丙烯的機(jī)械性能下降；而非離子型抗靜電劑熱穩(wěn)定性好，也不會(huì)導(dǎo)致塑料老 化但是抗靜電效果較差，要達(dá)到與離子型抗靜電劑相同的效果，其添加量是離子型的兩 倍，使用成本高。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電聚丙烯，使用復(fù)合抗靜電劑，添加量小，具有永久 抗靜電性，抗靜電效果好，力學(xué)性能優(yōu)異。
[0007] -種永久抗靜電改性聚丙烯材料，由下述組份按重量份制備而成： 聚丙烯 100份 復(fù)合抗靜電劑 0.05-0. 5份 填料 10-100份 抗氧劑 〇-1份 潤(rùn)滑劑 0-1份 偶聯(lián)劑 0-1份 增韌劑 0-30份 所述復(fù)合抗靜電劑為由油酸聚乙二醇酯與聚丙烯酸鈉組成。
[0008] 所述油酸聚乙二醇酯與聚丙烯酸鈉的重量份比為4:1。
[0009] 所述的填料為玻璃纖維和/或滑石粉。
[0010] 所述潤(rùn)滑劑為石蠟。
[0011] 所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(通用名KH550)。
[0012] 所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(通用名Ρ0Ε)。
[0013] 所述抗氧劑為四[β_(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗1010) 與三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯(抗168)組成。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備永久抗靜電改性聚丙烯材料的方法：把 100份聚丙烯、0. 05-0. 5份復(fù)配抗靜電劑、10-100份填料、0-1份抗氧劑、0-1份潤(rùn)滑劑、0-1 份偶聯(lián)劑、0-30份增韌劑混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150-230°C下進(jìn)行熔 融、擠出造粒。
[0015] 所以本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明制備的永久抗靜電改性聚丙烯材料是使用復(fù)合抗靜電劑對(duì)聚丙烯材料 進(jìn)行改性，消除了聚丙烯的靜電、降低電阻率，按照《固體絕緣材料體積電阻率和表 面電阻率試驗(yàn)方法》檢測(cè)其體積電阻率為1. 1父109-4.4\1014.(^、表面電阻率為 2. 8 X 105-9. 6 X ΙΟ7 Ω . cm2,提高聚丙烯制品在生產(chǎn)和使用中的安全性。
[0016] 2、本發(fā)明中使用的復(fù)合抗靜電劑的用量為0. 05-0. 5份，相比較使用單一抗靜電 劑的用量少最少一半，減少生產(chǎn)成本。
[0017] 3、本發(fā)明的復(fù)合抗靜電劑油酸聚乙二醇酯、聚丙烯酸鈉與聚丙烯的相容性好，提 高了聚丙烯的機(jī)械性能。將實(shí)施例1與其對(duì)比例1-3對(duì)比來看，實(shí)施例1配方中的復(fù)合抗 靜電劑用量小，產(chǎn)品力學(xué)性能更加優(yōu)異，體積電阻率與表面電阻率小，抗靜電效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于 不用或使用單一的抗靜電劑。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明中改性聚丙烯的相關(guān)性能的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分別為： 拉伸性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)的ASTM-D638標(biāo)準(zhǔn)； 沖擊性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)的ASTM-D256標(biāo)準(zhǔn)； 體積電阻率與表面電阻率的測(cè)試準(zhǔn)備采用GB/T 1410-2006《固體絕緣材料體積電阻率 和表面電阻率試驗(yàn)方法》。
[0020] 實(shí)施例1 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 100份 油酸聚乙二醇酯 0.04 聚丙烯酸鈉 0. 01份 玻璃纖維 50份 抗氧劑1010 0.2份 抗氧劑168 0. 4份 石蠟 1份 KH550 1 份 其制備方法：把100份聚丙烯、〇. 04份油酸聚乙二醇酯、0. 01份聚丙烯酸鈉、50份玻 璃纖維、0. 2份抗氧劑1010、0. 4份抗氧劑168、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，力口 入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150°C -230°C下進(jìn)行熔融、擠出造粒。
[0021] 實(shí)施例2: 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 100份 油酸聚乙二醇酯 0.2 聚丙烯酸鈉 0. 05份 玻璃纖維 50份 滑石粉 50份 石蠟 1份 KH550 1 份 Ρ0Ε 30 份 其制備方法：把100份聚丙烯、〇. 2份油酸聚乙二醇酯、0. 05份聚丙烯酸鈉、50份玻璃 纖維、50份滑石粉、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550、30份Ρ0Ε混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口 中，在溫度150°C _230°C下進(jìn)行熔融、擠出造粒。
[0022] 實(shí)施例3 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 1〇〇份 油酸聚乙二醇酯 0.4 聚丙烯酸鈉 〇. 1份 抗氧劑1010 0.2份 抗氧劑168 0. 2份 其制備方法：把100份聚丙烯、〇. 45份油酸聚乙二醇酯、0. 05份聚丙烯酸鈉、0. 2份抗 氧劑1010、0. 2份抗氧劑168混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150°C _230°C下進(jìn) 行熔融、擠出造粒。
[0023] 實(shí)施例4 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 1〇〇份 油酸聚乙二醇酯 0.32份 聚丙烯酸鈉 0. 08份 玻璃纖維 30份 抗氧劑1010 0.5份 抗氧劑168 0. 5份 石蠟 〇. 5份 KH550 〇· 5 份 Ρ0Ε 10 份 其制備方法：把100份聚丙烯、〇. 2份油酸聚乙二醇酯、0. 2份聚丙烯酸鈉、30份玻璃 纖維、0. 5份抗氧劑1010、0. 5份抗氧劑168、0. 5份石蠟、0. 5份偶聯(lián)劑KH550、10份Ρ0Ε混 合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150°C -230°C下進(jìn)行熔融、擠出造粒。
[0024] 實(shí)施例5 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 100份 油酸聚乙二醇酯 0. 12 聚丙烯酸鈉 0. 03份 滑石粉 1〇份 抗氧劑1010 0.3份 抗氧劑168 0. 2份 石蠟 〇. 2份 KH550 〇· 2 份 Ρ0Ε 20 份 其制備方法：把100份聚丙烯、〇. 3份油酸聚乙二醇酯、0. 1份聚丙烯酸鈉、20份滑石 粉、〇. 3份抗氧劑1010、0. 2份抗氧劑168、0. 2份石蠟、0. 2份偶聯(lián)劑KH550、20份Ρ0Ε混合 均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150°C _230°C下進(jìn)行熔融、擠出造粒。
[0025] 為了與一般抗靜電體系的聚丙烯材料對(duì)比，把實(shí)施實(shí)例1作為基礎(chǔ)，在工藝不變的情 況下，配方的抗靜電體系換成單獨(dú)的抗靜電劑，并添加一個(gè)空白實(shí)驗(yàn)，形成對(duì)比例1-3。
[0026] 對(duì)比例1 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 100份 油酸聚乙二醇酯 1份 玻璃纖維 50份 抗氧劑1010 0.2份 抗氧劑168 0. 4份 石蠟 1份 KH550 1 份 其制備方法：把100份聚丙烯、1份油酸聚乙二醇酯、50份玻璃纖維、0. 2份抗氧劑 1010、0. 4份抗氧劑168、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在 溫度150°C _230°C下進(jìn)行熔融、擠出造粒。
[0027] 對(duì)比例2 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 1〇〇份 聚丙烯酸鈉 1份 玻璃纖維 50份 抗氧劑1010 0.2份 抗氧劑168 0. 4份 石蠟 1份 KH550 1 份 其制備方法：把100份聚丙烯、1份聚丙烯酸鈉、50份玻璃纖維、0. 2份抗氧劑1010、 〇. 4份抗氧劑168、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度 150°C _230°C下進(jìn)行熔融、擠出造粒。
[0028] 對(duì)比例3 : 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，主要組成如下： 聚丙烯 1〇〇份 玻璃纖維 50份 抗氧劑1010 0.2份 抗氧劑168 0. 4份 石蠟 1份 KH550 1 份 其制備方法：把100份聚丙烯、50份玻璃纖維、0. 2份抗氧劑1010、0. 4份抗氧劑168、 1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150°C _230°C下進(jìn)行 熔融、擠出造粒。
[0029] 上述各實(shí)施實(shí)例的配方與測(cè)試數(shù)據(jù)見下表：
【權(quán)利要求】
1. 一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：由下述組份按重量份制備而成： 聚丙烯 100份 復(fù)合抗靜電劑 0.05-0. 5份 填料 10-100份 抗氧劑 〇-1份 潤(rùn)滑劑 0-1份 偶聯(lián)劑 0-1份 增韌劑 0-30份 所述復(fù)合抗靜電劑為由油酸聚乙二醇酯與聚丙烯酸鈉組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：所述油酸聚 乙二醇酯與聚丙烯酸鈉的重量份比為4:1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的填料 為玻璃纖維和/或滑石粉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：所述潤(rùn)滑劑 為石蠟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：所述偶聯(lián)劑 為娃燒偶聯(lián)劑3-氨丙基二乙氧基娃燒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的增韌 劑為乙烯-辛烯共聚物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧劑 為四[β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯與三（2, 4-二叔丁基苯基）亞 磷酸酯組成。
8. -種制備如權(quán)利要求1所述的一種永久抗靜電改性聚丙烯材料的方法，其特征在 于：把100份聚丙烯、〇. 05-0. 5份復(fù)配抗靜電劑、10-100份填料、0-1份抗氧劑、0-1份潤(rùn)滑 劑、0-1份偶聯(lián)劑、0-30份增韌劑混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，在溫度150-230°C下進(jìn) 行熔融、擠出造粒。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK104250393SQ201310259386
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】楊桂生, 方永煒, 周賢文 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司