本發(fā)明涉及高分子化合物的組合物,尤其涉及一種防靜電打包帶及其制備方法。
背景技術(shù):
1、聚丙烯打包帶(pp打包帶)是一種采用聚丙烯拉絲級樹脂為原料制成的塑料捆扎材料,它具有許多優(yōu)良的特性,包括良好的可塑性、強(qiáng)斷裂拉力、耐彎曲疲勞、小密度和優(yōu)秀的拉伸沖擊性能,這使得它在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。pp打包帶的材質(zhì)輕,便于搬運(yùn)和操作,同時(shí)它的柔韌性好,能夠輕松地圍繞不同形狀的物品進(jìn)行打包。此外,pp打包帶的抗拉強(qiáng)度高,可以確保物品打包的牢固性,而且它還具有耐腐蝕的特性,適合在多種環(huán)境條件下使用。操作起來也非常簡便,適用于各種打包機(jī),包括全自動(dòng)、半自動(dòng)和手工打包機(jī)。pp打包帶還是一種環(huán)保材料,可以回收利用,對環(huán)境友好。pp打包帶的分類非常多樣,可以根據(jù)生產(chǎn)工藝、原料來源、使用場景、是否印字、顏色等不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。生產(chǎn)pp打包帶的過程中,包括塑料粒的融化、壓帶、成型、冷卻、纏卷、包裝和入庫等步驟。在生產(chǎn)過程中,控制溫度和拉伸比例是確保打包帶質(zhì)量的關(guān)鍵因素。pp打包帶因其輕質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、易用和良好的捆扎性能,成為包裝行業(yè)的理想選擇。然而聚丙烯是一種高絕緣性材料,其表面電阻率非常高,因此在生產(chǎn)和使用過程中容易產(chǎn)生并積累靜電。靜電的積累可能會引起多種危害,如吸附灰塵、放電、擊穿,甚至可能導(dǎo)致燃燒或爆炸等安全事故。尤其在干燥的環(huán)境中,靜電問題更為嚴(yán)重,可能會對產(chǎn)品造成損害或影響生產(chǎn)流程。
2、為了減少靜電帶來的風(fēng)險(xiǎn)和損失,聚丙烯打包帶需要進(jìn)行防靜電處理。防靜電處理通常涉及在pp材料中添加特定的抗靜電劑或?qū)щ娞盍希@些添加劑可以提高材料的導(dǎo)電性能,從而減少靜電的積累??轨o電劑的作用過程包括在擠出過程中均勻分布、向表面遷移、形成導(dǎo)電層以及吸附空氣中的水分來消除靜電。隨著環(huán)境濕度的增加,pp材料的抗靜電性能會明顯提高。
3、cn108359207a提供了一種高強(qiáng)度抗靜電聚丙烯塑料打包帶及其制備方法,其塑料打包帶包括以下重量份的組分:80份聚丙烯、5-15份增韌劑、5-15份填料、0.1-0.3份偶聯(lián)劑和1.7-4.1份復(fù)合抗靜電劑;其制備方法包括如下步驟:(1)、對聚丙烯進(jìn)行攪拌、干燥,得到干燥的聚丙烯;(2)、將增韌劑、填料、偶聯(lián)劑和復(fù)合抗靜電劑混合,得到混合料;(3)、將干燥的聚丙烯和混合料在單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行處理,得到上述塑料打包帶。該發(fā)明的原料中加入了復(fù)合抗靜電劑,使得其制備的塑料打包帶具有優(yōu)異的抗靜電性能、較高的拉伸強(qiáng)度和耐沖擊強(qiáng)度等特點(diǎn),可用于擠出拉伸工藝制備。
4、cn106633362a提供了一種抗靜電耐擠壓防斷裂打包帶,屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域。由以下各組分按重量份制備而成:聚丙烯拉絲樹脂100份、聚乙烯辛烯共聚彈性體12-18份、改性瀝青10-20份、防靜電劑5-15份、芳烴油5-8份、分散劑0.5-1.5份、聚乙炔4-6份、碳纖維8-12份、硅烷偶聯(lián)劑1-5份、c5樹脂0.8-1.4份、抗氧劑1-5份。本發(fā)明制得的打包帶結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)能環(huán)保,造價(jià)低,強(qiáng)度高,抗斷裂性能高,防靜電效果好,在生產(chǎn)過程中無有害物質(zhì),包帶不粘連,柔軟度、強(qiáng)度和韌性高,具有廣闊市場空間。
5、盡管小型抗靜電劑和金屬鹽類添加劑可以通過遷移到聚丙烯材質(zhì)表面并吸收水分來發(fā)揮抗靜電效果,但這些抗靜電劑容易受到環(huán)境條件的影響,導(dǎo)致它們逐漸脫落,從而減弱或喪失抗靜電功能。另一方面,雖然黑色的導(dǎo)電無機(jī)材料能夠提供持久的抗靜電性能,但它們需要較大比例的添加量,這可能會對材料的機(jī)械性能和顏色選擇造成不利影響。因此,目前市場上仍迫切需要開發(fā)一種既易于生產(chǎn)又能夠提供長期穩(wěn)定抗靜電性能的聚丙烯材料,以滿足聚丙烯打包帶的生產(chǎn)和應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種防靜電打包帶及其制備方法。
2、聚合物型抗靜電劑能夠在聚合物基體中形成導(dǎo)電通路從而達(dá)到防靜電的效果,相較于小分子抗靜電劑,其不受環(huán)境濕度的影響,也不會影響產(chǎn)品顏色。而聚合物型抗靜電劑克服了傳統(tǒng)抗靜電劑的缺點(diǎn),它不是依靠抗靜電劑遷移至表面吸收水分,而是在基體內(nèi)部形成一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以此為通路泄露電荷,降低電阻。與傳統(tǒng)的抗靜電劑相比,其抗靜電效果更持久,不受空氣濕度的影響,更不易受擦拭和洗滌等因素影響。本發(fā)明提供了一種親水性聚合物作為抗靜電劑,將烯丙苯、n,n,n-三甲基-2-[(2-甲基丙烯酰)氧基]丙-2-氯化銨與羥甲基甲基丙烯酸酯經(jīng)自由基聚合得到了親水性的聚合物型抗靜電劑,經(jīng)與聚丙烯樹脂混合后在基體中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),聚積的電荷可以通過導(dǎo)電通路釋放,有效地降低共混物的體積電阻。該聚合物型抗靜電劑不完全依靠表面吸水,所以受濕度影響比較小,而且由于聚合物具有較大的相對分子質(zhì)量,不能輕易地遷移至基體表面,也不受洗滌擦拭影響,效果維持更久。其中,n,n,n-三甲基-2-[(2-甲基丙烯酰)氧基]丙-2-氯化銨由于親水性好,因此能夠更好地吸附空氣中的水分,因此具有直接的抗靜電作用,而烯丙苯與聚丙烯能夠具有更好的相容性,而羥甲基甲基丙烯酸酯則有利于促進(jìn)季銨鹽的水分吸收和陽離子解離,因而所得到的抗靜電劑不僅具有良好的降低表面電阻的效果,而且對基體樹脂本身的性能影響較小。本發(fā)明所制備的打包帶防靜電效果持久,且抗靜電效果佳,力學(xué)性能好,使用時(shí)不易發(fā)生損壞。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種防靜電打包帶,包括以下重量份的組分:聚丙烯60~80份、增韌劑5~10份、潤滑劑0.5~2份、抗氧劑1~5份以及聚合物型抗靜電劑2~5份。
4、進(jìn)一步的,所述增韌劑為聚乙烯辛烯共聚彈性體。
5、進(jìn)一步的,所述潤滑劑為硬脂酸鎂。
6、進(jìn)一步的,所述抗氧劑為抗氧劑1010。
7、所述聚合物型抗靜電劑的制備方法,包括如下步驟:
8、將烯丙苯、n,n,n-三甲基-2-[(2-甲基丙烯酰)氧基]丙-2-氯化銨與羥甲基甲基丙烯酸酯加入到無水乙醇中,攪拌混合均勻后加入引發(fā)劑,升溫,反應(yīng)4~8h后減壓濃縮將體積蒸發(fā)至原先的1/4,再加入甲苯,至沉淀出現(xiàn),過濾,殘余物經(jīng)干燥后即得聚合物型抗靜電劑。
9、進(jìn)一步的,所述烯丙苯、n,n,n-三甲基-2-[(2-甲基丙烯酰)氧基]丙-2-氯化銨與羥甲基甲基丙烯酸酯的摩爾比為10:5~10:1~5。
10、進(jìn)一步的,所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
11、進(jìn)一步的,所述引發(fā)劑的用量為0.5~1wt%。
12、進(jìn)一步的,所述升溫的溫度范圍為70~80℃。
13、一種防靜電打包帶的制備方法,包括如下步驟:
14、s1、將聚丙烯、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑、聚合物型抗靜電劑混合后攪拌均勻得到混合料;
15、s2、將混合料混煉塑化后擠出后冷卻定型、收卷、包裝后即得防靜電打包帶。
16、本發(fā)明的有益效果:
17、1、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種親水性聚合物作為抗靜電劑,將烯丙苯、n,n,n-三甲基-2-[(2-甲基丙烯酰)氧基]丙-2-氯化銨與羥甲基甲基丙烯酸酯經(jīng)自由基聚合得到了親水性的聚合物型抗靜電劑,經(jīng)與聚丙烯樹脂混合后在基體中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),聚積的電荷可以通過導(dǎo)電通路釋放,有效地降低共混物的體積電阻。該聚合物型抗靜電劑不完全依靠表面吸水,所以受濕度影響比較小,而且由于聚合物具有較大的相對分子質(zhì)量,不能輕易地遷移至基體表面,也不受洗滌擦拭影響,效果維持更久。
18、2、本發(fā)明所制備的打包帶防靜電效果持久,且抗靜電效果佳,力學(xué)性能好,使用時(shí)不易發(fā)生損壞。