本发明涉及一种聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料的制备方法，属于抗静电领域。
背景技术：
目前聚合物抗静电方法主要有:添加抗静电剂;填充炭黑、金属、金属氧化物、无机盐等导电填料;与亲水性聚合物或导电高分子共混等。虽然在聚氨酯材料中添加抗静电剂或无机导电粉末具有一定的抗静电效果,但抗静电持久性差,同时材料性能也有一定下降。我发明了一种种聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料的制备方法该方法简单，制备的聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料抗静电效果好持久性好。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料的制备方法。包括以下步骤：
步骤1、首先称取一定量的二苯胺，然后进行减压蒸馏处理，于0～5℃下保存；
步骤2、称取十二烷基苯磺酸钠溶于去离子水中在30℃油浴下搅拌溶解，然后将上述处理好的二苯胺加入到十二烷基苯磺酸钠的溶液里，滚动式搅拌器处理2h;
步骤3、然后在真空手套箱中，将(nh4)2s2o8溶于1.5mol/l的hcl溶液里中得到无色溶液，同时红外处理1h;
步骤4、然后将上述处理的二苯胺溶液转移到冰水浴下，磁力搅拌下处理2h;
步骤5、然后将处理好的(nh4)2s2o8溶液以每分钟30滴速度滴加到上述冰水浴处理的二苯胺溶液里，溶液颜色迅速转为深蓝绿色,并有颗粒状沉淀生成,
步骤6、反应3～4h后,抽滤,依次用1mol/l的hcl、去离子水洗涤至滤液呈无色,即得到黑色粉末状掺杂态聚二苯胺；
步骤7、将制得的聚二苯胺110℃干燥24h后,用球磨机研磨30min,密闭保存；
步骤8、将三苯基甲烷三异氰酸酯、聚醚三醇及少量的催化剂辛酸亚锡加入250ml装有恒速搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中,升温至70℃反应4h,冷却至室温,得聚氨酯预聚物；
步骤9、取上述制得的聚氨酯预聚物,加入上述制得的的聚二苯胺粉末、乙醇，丙三醇、超声混合均匀后放入120mm×120mm×50mm平板模具中于150℃固化3h后脱模得抗静电材料。
有益效果:本发明一种聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料的制备方法。通过原料的配比和制备操作可以使聚苯胺中的n-h键上的h原子在聚氨酯预聚物固化时参与了反应,形成了交联的网状结构。这种交联的网状结构也增加了聚苯胺粉末与聚氨酯基体之间的相互作用。从而可以增强其协同作用。在制备过程中采用酸处理可以更好的对材料进行改性，达到更好的抗静电效果。其中施例1制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份，十二烷基苯磺酸钠5份，1.5mol/l的hcl10份，聚醚三醇6份，辛酸亚锡2份，乙醇5份，丙三醇份，去离子水20份。实施例2制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为20:57:13的样（单位份）。二苯胺20份，三苯基甲烷三异氰酸酯57份，(nh4)2s2o813份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。制得的聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料抗静电性能最好，试验发现，将聚氨酯预聚物再经过改性处理得到的产物其抗静电性能最好得到大大提升。
具体实施方式
实施例1制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份，十二烷基苯磺酸钠5份，1.5mol/l的hcl10份，聚醚三醇6份，辛酸亚锡2份，乙醇5份，丙三醇份，去离子水20份。
步骤1、首先称取27份的二苯胺，然后进行减压蒸馏处理，于0～5℃下保存；
步骤2、称取5份十二烷基苯磺酸钠溶于20份去离子水中在30℃油浴下搅拌溶解，然后将上述处理好的二苯胺加入到十二烷基苯磺酸钠的溶液里，滚动式搅拌器处理2h;
步骤3、然后在真空手套箱中，将8份(nh4)2s2o8溶于10份1.5mol/l的hcl溶液里中得到无色溶液，同时红外处理1h;
步骤4、然后将上述处理的二苯胺溶液转移到冰水浴下，磁力搅拌下处理2h;
步骤5、然后将处理好的(nh4)2s2o8溶液以每分钟30滴速度滴加到上述冰水浴处理的二苯胺溶液里，溶液颜色迅速转为深蓝绿色,并有颗粒状沉淀生成,
步骤6、反应3～4h后,抽滤,依次用1mol/l的hcl、去离子水洗涤至滤液呈无色,即得到黑色粉末状掺杂态聚二苯胺；
步骤7、将制得的聚二苯胺110℃干燥24h后,用球磨机研磨30min,密闭保存；
步骤8、将52份三苯基甲烷三异氰酸酯、6份聚醚三醇及2份催化剂辛酸亚锡加入250ml装有恒速搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中,升温至70℃反应4h,冷却至室温,得聚氨酯预聚物；
步骤9、取上述制得的聚氨酯预聚物,加入上述制得的的聚二苯胺粉末、5份乙醇，5份丙三醇、超声混合均匀后放入120mm×120mm×50mm平板模具中于150℃固化3h后脱模得抗静电材料；
实施例2制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为20:57:13的样（单位份）。二苯胺20份，三苯基甲烷三异氰酸酯57份，(nh4)2s2o813份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例3制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为25:52:8的样（单位份）。二苯胺25份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例4制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为23:52:8的样（单位份）。二苯胺23份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例5制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为21:52:8的样（单位份）。二苯胺21份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例6制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为19:52:8的样（单位份）。二苯胺19份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例制7取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为29:52:8的样（单位份）。二苯胺29份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例8制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为31:52:8的样（单位份）。二苯胺31份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例9制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为33:52:8的样（单位份）。二苯胺33份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例10制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:50:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯50份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量,操作步骤跟实施例1一样。
实施例11制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:48:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯48份，(nh4)2s2o88份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例12制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:9的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o89份，操作步骤跟实施例1一样。
实施例13制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:10的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o810份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例14
步骤1、首先称取27份的二苯胺，然后进行减压蒸馏处理，于0～5℃下保存；
步骤2、称取5份十二烷基苯磺酸钠溶于20份去离子水中在30℃油浴下搅拌溶解，然后将上述处理好的二苯胺加入到十二烷基苯磺酸钠的溶液里，滚动式搅拌器处理2h;
步骤3、然后在真空手套箱中，将8份(nh4)2s2o8溶于10份1.5mol/l的hcl溶液里中得到无色溶液，同时红外处理1h;
步骤4、然后将上述处理的二苯胺溶液转移到冰水浴下，磁力搅拌下处理2h;
步骤5、然后将处理好的(nh4)2s2o8溶液以每分钟30滴速度滴加到上述冰水浴处理的二苯胺溶液里，溶液颜色迅速转为深蓝绿色,并有颗粒状沉淀生成,
步骤6、反应3～4h后,抽滤,依次用1mol/l的hcl、去离子水洗涤至滤液呈无色,即得到黑色粉末状掺杂态聚二苯胺；
步骤7、将制得的聚二苯胺110℃干燥24h后,用球磨机研磨30min,密闭保存；
步骤8、将52份三苯基甲烷三异氰酸酯、6份聚醚三醇及2份催化剂辛酸亚锡加入250ml装有恒速搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中,升温至70℃反应4h,冷却至室温,得聚氨酯预聚物；
步骤9、然后用硝酸钇，氨气进行改性处理：将上述制得的聚氨酯预聚物浸在0.25mol/l的硝酸钇水溶液中2h,然后时在通入氨气，氨气与空气体积比3:7,同时进行磁力搅拌50℃油浴3h;
步骤10、对上述改性处理好的聚氨酯预聚物进行70%高氯酸溶液氧化处理，将聚氨酯预聚物浸泡在高氯酸溶液里4h；
步骤11、取上述改性处理制得的聚氨酯预聚物,加入上述制得的的聚二苯胺粉末、5份乙醇，5份丙三醇、超声混合均匀后放入120mm×120mm×50mm平板模具中于150℃固化3h后脱模得抗静电材料。
对照例1制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其中不对二苯胺进行减压蒸馏处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例2制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其中不对(nh4)2s2o8溶液进行红外处理，操作步骤跟实施例1一样。
对照例3制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其中不对二苯胺进行冰水浴处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例4制取二苯胺，三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为27:52:8的样（单位份）。二苯胺27份，三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其中不对(nh4)2s2o8溶液进行酸处理，操作步骤跟实施例1一样。
对照例5制取二苯胺，(nh4)2s2o8比例为27:8的样（单位份）。二苯胺27份，(nh4)2s2o88份。不加入三苯基甲烷三异氰酸酯，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例6制取三苯基甲烷三异氰酸酯，(nh4)2s2o8比例为52:8的样（单位份）。三苯基甲烷三异氰酸酯52份，(nh4)2s2o88份。其中不加入二苯胺，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
体积电阻率测试：一般情况下,材料的体积电阻率降低到1010ω°m或以下时,材料易于向环境泄漏表面的静电荷,从而避免对被包装物产生静电危害。因此,本研究中也用这一标准来判断材料的抗静电性能。样品的室温电阻率按gb/t15662-1995测定。
通过实验结果表明：可以发现对比实施例，实施例1,2制得的聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料抗静电效果最好。说明该原料配比具有更好的协同作用，操作工艺最有利于合成抗静电效果好的聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料。其它工艺下制得的聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料抗静电化性能一般。对比实施例1，对比例1,2,3,4,5，6可以发现。进行对二苯胺进行减压蒸馏处理，对(nh4)2s2o8溶液进行红外，酸处理，对二苯胺进行冰水浴处理，加入三苯基甲烷三异氰酸酯，二苯胺制得的聚氨酯-聚二苯胺抗静电材料抗静电效果好。
实施例1和14可看出，经过改性处理的聚氨酯预聚物对于整个材料的静电性能有着非常重要的影响，其大大增强了材料的抗静电性能。