一种高浓度抗静电母粒及其制备方法
【专利说明】
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技术领域
[0002] 本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高浓度抗静电母粒及其制备方法。
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【背景技术】
[0004] 随着科学技术和电子工业的高速发展，高分子复合材料的应用越来越广泛。高分 子材料虽然具有电绝缘性能，但是在使用的过程中由于碰撞、摩擦、挤压等原因会产生静 电；当静电聚集积累到一定程度，就会对各种敏感元件、仪器仪表、化工产品等产生强烈的 干扰，严重的甚至会引发火灾、爆炸等，从而给人身安全、工业生产和社会带来巨大的危害 和经济损失。因此，在高分子材料的加工过程中，需要添加一定量的抗静电剂以减少或消除 产生的静电。而目前现有的抗静电剂多是表面活性剂，可使高分子材料表面亲合水分，形成 一个导电膜，从而产生的静电能及时地泄露出去而减少危险。
[0005] 高分子材料中常用的抗静电剂都是以粒料、粉料和液体这三种形态存在，大多都 是以母粒的形式添加到高分子材料中以实现均匀分散。传统的抗静电母粒制备方法是将抗 静电剂和高分子树脂在混料机中混合均匀，经双螺杆挤出机熔融挤出后造粒而成，这种方 法有很大的局限性：一、抗静电剂在高分子材料中很难分散均匀，特别是粉料和液体的抗静 电剂更难分散均匀；二、对于熔点比高分子材料低或者热稳定性差的抗静电剂，在双螺杆挤 出机的加工的过程中会提前分解，使整个材料达不到抗静电的作用；三、抗静电剂的加入容 易引起螺杆打滑，使挤出过程不稳定，增加加工的难度；四、抗静电母粒中起抗静电作用的 成份含量不高，一般约在30%_45%。因此，目前需要制备一种易于分散和加工的高浓度抗静 电母粒。
[0006]
【发明内容】
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提出一种高浓度抗静电母粒及其制备 方法，尤其是适用粉状和液体抗静电剂或低熔点、热稳定性差的抗静电剂来进行母粒的制 备。
[0008]为了完成本发明的目的，采用的技术方案为： 一种高浓度抗静电母粒，其特征在于：由下述原料按重量份制备而成：多孔性聚合物 载体15-50份，抗静电剂50-90份； 所述多孔性聚合物载体是由下述原料按重量份制备而成： 聚合物80-95份 矿物填料1-10份 发泡剂0. 01-5份 助泡剂0. 01-0. 5份 润滑剂〇. 01-0. 3份。
[0009] 进一步方案，所述的聚合物为聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚苯乙烯（PS)中的至少 一种。
[0010] 所述的抗静电剂选自烷基磺酸类抗静电剂、有机胺盐化物类抗静电剂中的至少一 种。
[0011] 所述的矿物填料为碳酸钙、钛白粉、硫酸钡、滑石粉中的至少一种。
[0012] 所述的发泡剂为丁烷、二氧化碳、氮气中的至少一种。
[0013] 所述的助泡剂为单硬脂酸甘油酯。
[0014] 所述的润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺、聚硅氧烷中的至少一种。
[0015] 本发明的另一个发明目的是提供上述高浓度抗静电母粒的制备方法，包括以下步 骤： (1) 制备多孔性聚合物载体： 将聚合物、矿物填料、发泡剂、助泡剂、润滑剂按比例进行充分的混合，然后加入挤出机 中进行熔融共混，经挤出、冷却造粒后得到聚合物的初级颗粒；然后将聚合物的初级颗粒进 行发泡，制备得到多孔性聚合物载体； (2) 将步骤（1)制备的多孔性聚合物载体在50-60°C的电热鼓风干燥箱中静置1-2h ; (3) 将抗静电剂在50-90°C的恒温水浴箱中进行加热l-3h ; (4) 将经步骤（2)干燥的多孔性聚合物载体和经步骤（3)处理的抗静电剂同时加入搅 拌釜中，直至抗静电剂被多孔性聚合物载体完全吸附，制得高浓度抗静电母粒。
[0016] 进一步方案，所述步骤（1)中的挤出机选自单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆 挤出机或无螺杆挤出机；所述挤出机各段的温度为：第一段190~200°C、第二段190~ 210°C、第三段190~220°C、第四段190~220°C、机头210~230°C;挤出机螺杆转速为 30~120转/分钟。
[0017] 本发明制备的的抗静电母粒中抗静电剂的质量含量为50%-85. 7%，其抗静电剂的 浓度较高，用于高分子材料中对其改性以减少或消除产生的静电时的添加量较少，一般仅 需添加占高分子材料质量的〇. 1%_2%。
[0018] 本发明的高浓度抗静电母粒相对于现有技术具有如下有益效果： 1、本发明提供的抗静电母粒中抗静电剂的浓度高，所以在高分子材料中的添加量少， 仅占高分子材料质量的〇. 1%_2%，这样少量的抗静电母粒加入后使其能均匀地分散在高分 子材料中，从而不影响高分子材料本身所具有的性能，即使高分子材料可以保持良好的物 理机械性能。
[0019] 2、本发明采用自制的多孔聚合物载体由于具有相互贯通或封闭的孔洞构成网络 结构，其具有较高的孔隙率；而抗静电剂的分子直径较小，且能自由的运动，故在搅拌的 作用下，多孔聚合物载体可以充分吸附抗静电剂从而制备出高浓度的母粒。
[0020] 3、本发明提供的抗静电母粒的制备方法工艺简单，成本低，易于操作。
[0021] 4、本发明多孔性聚合物载体及抗静电剂分别进行加热活化处理，从而更有利于多 孔性聚合物载体与抗静电剂之间进行吸附，即而可以提高抗静电剂母粒的浓度，提高制备 母粒的效率。
[0022] 5、本发明的抗静电母粒为可自由流动的粒状，易计量，易混合，与粉状、液态的抗 静电剂相比，更易于分散和加工。
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【具体实施方式】
[0024]为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步描述，本发明的具体实施 方式仅限于对本发明做进一步的解释和说明，并不限制本发明的内容。
[0025] 以下实施例中，多孔性聚合物载体采用双螺杆挤出机进行加工，挤出机熔融挤出 的加工条件如下：第一温度区温度：190~200°C;第二温度区温度：190~210°C;第三温度 区温度：190~220°C;第四温度区温度：190~220°C;机头温度：210~230°C;螺杆转速为 30~120转/分钟；螺杆的长径比为36:1。
[0026] 实施例1: 一种高浓度抗静电母粒的制备方法，包括如下步骤： (1) 将100g聚乙稀、800g聚丙稀、25g碳酸H50g 丁烧、5g单硬脂酸甘油醋、lg氧化聚 乙烯蜡进行充分的混合，在挤出机中熔融共混，挤出、冷却造粒后得到聚合物的初级颗粒； 再将聚合物的初级颗粒进行发泡，制备得到多孔性聚合物载体， (2) 将（1)制备的多孔性聚合物载体在电热鼓风干燥箱中于50°C静置2h ; (3) 将液体有机胺盐化物抗静电剂在50°C下恒温水浴箱中加热3h ; (4) 将经步骤（2)干燥的多孔性聚合物载体1