一种防静电聚乙烯膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于防静电包装生产技术领域，具体涉及一种制备防静电聚乙烯膜的方法。
【背景技术】
[0002]静电危害是人们生活中比较常见的问题，如粉尘因静电而引起的火灾、爆炸，一些物体因带静电而引起的吸尘纳污等。近现代社会中，随着塑料、合成橡胶、合成纤维等合成高分子材料的开发应用，各类电绝缘材料的使用日益广泛，静电危害也越来越多，为提高生活和生产的质量，防静电的问题也越来越得到人们的重视，抗静电薄膜的开发正是基于这样的现实背景。就普遍情况而言，物体的绝缘性愈高，愈容易产生静电，而在生产加工与实际应用中，属高绝缘材料的包装薄膜产生静电并造成种种弊端的事例已屡见不鲜，因此，作为功能性塑料包装薄膜的一个实用品种，防静电薄膜的开发倍受人们关注，也得到了很快的发展。
[0003]日常生活中，线性低密度聚乙烯(LLDPE)制品有着广泛的应用，如大量的用LLDPE材料制作的购物袋、农用薄膜原料等。利用传统工艺制备的LLDPE制品除主要用于薄膜外，还少量地应用于其它日用品、机械零件、建筑材料、电线电缆绝缘材料、合成纸等。在长期的应用中发现，由于LLDPE是非极性树脂，具有很好的绝缘性能，但其抗静电性能却往往达不到指标值(表面电阻率Ps= 10 6?101°)的要求，且抗静电性不持久，在大气湿度较低(低于25%)的情况下，LLDPE薄膜就基本失去使用价值。此外由于抗静电剂通过扩散分布在薄膜的表面，LLDPE薄膜使用时由于摩擦、水洗等原因易导致其抗静电性减弱，以致容易出现制品表面吸附灰尘、膜间摩擦起电粘连等问题，影响到防静电薄膜材料的使用效果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种防静电聚乙烯膜的制备方法，采用该方法制备的防静电聚乙烯膜具有抗静电性能好且持续久的优点。
[0005]为实现本发明目的而采用的技术方案如下所述。
[0006]—种防静电聚乙烯膜的制备方法，其生产步骤是:
[0007]步骤1，将导电炭黑、分散剂、硅烷按95?98: 0.2?2: 1.5?3的重量份比例置入搅拌机内，以50?80r/min的转速搅拌10?30min，获得混合母料；将混合母料加入球磨机中预球磨，转速400?600rpm，温度80?120°C，处理30?60min后，获得表面改性的纳米炭黑；
[0008]步骤2，将线性低密度聚乙烯(LLDPE)与经步骤I制得的表面改性的纳米炭黑按2?5:1?3的重量份比例在转速为400?600rpm的球磨机中球磨30?60min后，获得炭黑/LLDPE导电混合母料；
[0009]步骤3，将经步骤2制得的炭黑/LLDPE导电混合母料再与线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯(mPE)按I?10: 30?60: 30?60重量份比例投入混合机中，混合机转速70?90r/min，混合10?30min，开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为200?500rpm，加热温度170?200°C，挤出后冷却切粒，获得防静电粒料；
[0010]步骤4，将经步骤3制得防静电粒料加入吹塑机中吹塑成膜，吹塑机温度设置为:I区:130 ?135°C，2 区:140 ?145°C，3 区:14 ?145°C，过滤网:140 ?145°C，流道:145 ?150°C，模头:140 ?145°C，模颈:165 ?170°C。
[0011]上述防静电聚乙烯膜的制备方法中，所述的分散剂为硬脂酸(C18H36O2)。
[0012]上述防静电聚乙烯膜的制备方法中，所述的硅烷为烷基硅烷(C18H37Cl3Si)。
[0013]本发明采用了表面改性导电纳米炭黑与线性低密度聚乙烯(LLDPE)、茂金属聚乙烯(mPE)共混挤出、造粒、吹塑制备抗静电聚乙烯膜的方法，通过将导电添加剂一一炭黑填料掺混入到基体高分子聚乙烯中加工成型的复合技术，提高了聚乙烯膜塑料的导电性能。炭黑具有容易加工、控制添加量能得任意的导电率、对塑料有补强作用等特点，炭黑的结构表示非常细的炭黑粒子间聚集成链状的程度，由聚集体的尺寸、形态和每一聚集体中粒子数量所决定，当炭黑的粒径控制在纳米级别时，可使炭黑既能在塑料中获得良好的分散，又能增加塑料中单位体积内炭黑粒子数，提高塑料的导电性能。本发明采用表面改性纳米导电炭黑掺混聚乙烯的制品经检测，其抗静电性指标表面电阻率可达到15?108Ω，大大优于现有炭黑导电LLDPE制品的表面电阻率18?10 ，有效改善聚乙烯的抗静电性，并能保持其加工性能及力学性能(炭黑添加量达到8%而几乎不影响其拉伸性能，拉伸性能^ 22MPa)，具有经济、能耗低、产率高、抗静电性持续久及力学性能好的特点。另外，由于本发明采用球磨机并通过添加分散剂和对炭黑表面进行处理的方式一步完成表面改性纳米导电炭黑的制备，简化了生产工艺，也提高了生产效率并降低了成本，而且将LLDPE与mPE共混也有效降低了原材料成本。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明的作进一步说明。
[0015]实施例一
[0016]—种防静电聚乙烯膜的制备方法，其生产步骤是:
[0017]第一步，将95份的导电炭黑、2份硬脂酸、3份十八烷基硅烷置入搅拌机内，转速为50r/min，搅拌25min，获得母料，将混合母料加入球磨机中预球磨，转速500rpm，温度110°C，处理40min后，获得表面改性的纳米炭黑。
[0018]第二步，将I份表面改性的纳米炭黑与3份LLDPE在球磨机中球磨50min后，获得炭黑/LDPE导电混合母料。
[0019]第三步，将2份炭黑/LDPE导电混合母料、30份LLDPE和30份mPE投入混合机中，转速60r/min，混合20min，开启双螺杆挤出机，将混合物由料斗均匀喂入，螺杆转速为300rpm，加热温度170?200°C，挤出后冷却切粒。
[0020]第四步，将上述第三步抗静电粒料加入吹塑机中吹塑成膜，吹塑机温度设置为:1区:130°C，2 区:140°C，3 区:140°C，过滤网:140°C，流道:145°C，模头:140°C，模颈:1650C0
[0021]根据以上步骤所生产的防静电聚乙烯膜的表面电阻率可以达到106Ω，可以用作防静电包装材料，例如作为PCB、IC，LED等静电敏感类高科技电子元器件产品的运输与包装材料