专利名称：一种聚苯乙烯多孔材料加工用组合物、聚苯乙烯多孔材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子领域，涉及一种永久抗静电和导电的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物、聚苯乙烯多孔材料及其制备方法。
背景技术：
聚苯乙烯表面电阻率高，通常都大于1012ohm/Sq，电绝缘性能非常好，在加工和使用的过程中容易摩擦产生静电。当静电电荷积累到一定程度，可能产生静电火花放电。近年来，随着电子行业的迅速发展，静电的危害特别突出，如造成电子机器或办公室用机器中集成电路的误动作或存储器毁坏等。因此，对于具有抗静电功能的聚苯乙烯材料的研究已引起人们的高度重视。通过加导电石墨生产导电的聚苯乙烯材料已经有中国专利CN1364826，但因为导电石墨在基体中相互接触形成导电网络，一般需要比较大的添加量，对基体的性能会造成比较大的影响。通过加碳纳米管生产导电的聚苯乙烯材料已经有中国专利CN101899185A，但是该发明专利不能大量应用于生产生活，因为碳纳米管价格昂贵。通过加导电碳纤维方法来制备抗静电和导电的聚苯乙烯材料已经有中国专利CN101602890，但是碳纤维价格昂贵。中国专利CN101840745A通过加不锈钢纤维来制备抗静电和导电的聚苯乙烯材料，但是这种材料不仅成本昂贵，而且密度也远远高于传统的塑料，塑料质轻的优点大打折扣。以上专利所述方法都能很好的制备导电的聚苯乙烯材料，但是上述专利所制得的材料或者力学性能差，或者成本昂贵，不能广泛应用到日常生产生活中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯多孔材料加工用组合物。采用该组合物加工的聚苯乙烯多孔材料，永久抗静电和导电且可以显著降低成本。本发明的另一目的在于提供一种聚苯乙烯多孔材料。该多孔材料成本低且可以永久抗静电和导电。本发明的另一目的在于提供一种聚苯乙烯多孔材料的制备方法。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现一种聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，以重量百分数计，包含以下组分及其含量聚苯乙烯65 % 88 %、导电填料7% 30 %和助剂0. I % 5 %，所述的助剂至少包括抗氧齐U。所述的抗氧剂在该组合物的助剂中是不可缺少的。优选为聚苯乙烯72% 84%、导电填料15% 26%和助剂1% 3%。上述的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其在于所述的导电填料是导电碳纤维、导电炭黑、导电金属纤维、导电膨胀石墨和碳纳米管中的任意一种或几种。所述的导电碳纤维是长纤维和短切碳纤维中的一种或全部。所述的导电金属纤维是不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维和银纤维的中的任意一种或几种。上述的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其在于所述的助剂还包括润滑剂、分散齐U、稳定剂和增韧剂中的任意一种或几种。一种聚苯乙烯多孔材料，其在于包含发泡剂和上述的聚苯乙烯材料加工用组合物。所述的发泡剂占聚苯乙烯多孔材料加工用组合物重量的0.5% 5%。优选为1% 4%。所述的发泡剂为丁烷或者HFC-245fa(l，l，l，3，3-五氟丙烷)和碳酸氢钠的混合物。上述的聚苯乙烯多孔材料，该多孔材料的制备方法有两种方法一将聚苯乙烯多孔材料加工用组合物中的所有组分按比例混合后，在180 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加 入发泡剂后，在190 265°C、注射压力为30 80MPa和模温为30 80°C条件下，用注塑机加工成型；方法二 将聚苯乙烯多孔材料加工用组合物中的所有组分和发泡剂按比例混合后，在190 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出直接挤压成型。上述的聚苯乙烯多孔材料的制备方法，该制备方法有两种方法一将聚苯乙烯多孔材料加工用组合物中的所有组分按比例混合后，在180 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加入发泡剂后，在190 265°C、注射压力为30 80MPa和模温为30 80°C条件下，用注塑机加工成型；方法二 将聚苯乙烯多孔材料加工用组合物中的所有组分和发泡剂按比例混合后，在190 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出直接挤压成型。共混挤出造粒采用双螺杆挤出机，也可以采用单螺杆挤出机。本发明的有益效果加工简单可行，技术容易掌握。所得多孔材料有效降低了制件的密度，从而降低了成本，对关键的永久抗静电和导电几乎没有影响，而对力学性能没有大的影响。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例I按重量百分数计，称取聚苯乙烯(HIPS-641，上海赛科石油化工有限责任公司)72%、润滑剂(罗马2型硬脂酸韩，上海奥科化学品有限公司)2%和抗氧剂(168，汽巴精化有限公司)0.5%和导电碳纤维(12K长碳纤，台湾台丽碳纤维)25.5%在200 210°C采用双螺杆挤出机进行熔融共混挤出造粒，然后将上述粒料在室温添加发泡剂HFC-245fa(霍尼韦尔)2%和发泡剂碳酸氢钠(天津金汇太亚化学试剂有限公司)0. 1%后混匀，在215°C、注射压力为40MPa和模温为30°C条件下，用注塑机注射成样品或部件。
以下是实心样条(未使用发泡剂)和多孔样条(实施例I)的性能检测数据对比表I实施例I的性能检测结果
'简支梁无
密度休积电阻宇.表面电阻率拉伸强度断裂伸长率
缺口冲击
权利要求
1.一种聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其特征在于以重量百分数计，包含以下组分及其含量聚苯乙烯65 % 88 %、导电填料7 0A 30 %和助剂0. I % 5 %，所述的助剂至少包括抗氧剂。
2.根据权利要求I所述的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其特征在于以重量百分数计，包含以下组分及其含量聚苯乙烯72 % 84 %、导电填料15 % 26 %和助剂I % 3%。
3.根据权利要求I所述的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其特征在于所述的导电填料是导电碳纤维、导电炭黑、导电金属纤维、导电膨胀石墨和碳纳米管中的任意一种或几种。
4.根据权利要求3所述的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其特征在于所述的导电碳纤维是长纤维和短切碳纤维中的任意一种或全部。所述的导电金属纤维是不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维和银纤维的中的任意一种或几种。
5.根据权利要求I所述的聚苯乙烯多孔材料加工用组合物，其特征在于所述的助剂还包括润滑剂、分散剂、稳定剂和增韧剂中的任意一种或几种。
6.一种聚苯乙烯多孔材料，其特征在于包含发泡剂和权利要求I所述的聚苯乙烯材料加工用组合物。
7.根据权利要求6所述的聚苯乙烯多孔材料，其特征在于所述的发泡剂占聚苯乙烯多孔材料加工用组合物重量的0. 5% 5% ;优选为1% 4%。
8.根据权利要求6-7中任意一项所述的聚苯乙烯多孔材料，其特征在于所述的发泡剂为丁烷或者HFC-245fa和碳酸氢钠的混合物。
9.根据权利要求6所述的聚苯乙烯多孔材料，其特征在于该多孔材料的制备方法为 将权利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用组合物的所有组分按比例混合后，在180 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加入发泡剂后，在190 265°C、注射压力为30 80MPa和模温为30 80°C条件下，用注塑机加工成型； 或者，将权利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用组合物的所有组分和发泡剂按比例混合后，在190 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出直接挤压成型。
10.权利要求6所述的聚苯乙烯多孔材料的制备方法，其特征在于该制备方法为 将权利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用组合物的所有组分按比例混合后，在180 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加入发泡剂后，在190 265°C、注射压力为30 80MPa和模温为30 80°C条件下，用注塑机加工成型； 或者，将权利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用组合物的所有组分和发泡剂按比例混合后，在190 250°C采用螺杆挤出机进行熔融挤出直接挤压成型。
全文摘要
本发明公开一种聚苯乙烯多孔材料加工用组合物、聚苯乙烯多孔材料及其制备方法，该组合物以重量百分数计，包含以下组分及其含量聚苯乙烯65％～88％、导电填料7％～30％和助剂0.1％～5％，所述的助剂至少包括抗氧剂。该多孔材料多孔材料可以由挤出机等相应设备挤压成型或者注塑成型，永久抗静电和导电且成本低。这种同传统材料相比，新发明的多孔材料可以在保持体积电阻率、表面电阻率的基础上降低20％左右的成本。
文档编号B29B9/06GK102702634SQ20121001640
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者毛宇, 沙月华, 黄骥 申请人:五行材料科技(江苏)有限公司