专利名称：一种新型抗静电abs树脂材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抗静电材料及其制备方法，尤其涉及一种新型抗静电ABS树脂材料及其制备方法。
背景技术：
表面电阻率是衡量材料分散静电荷能力的一个重要指标。一般认为当在表面电阻率为101° IO11 Ω · cm以下时，材料具有良好的抗静电和积聚的能力。而通常高分子材料大多具有电绝缘性能好、介电常数小的特点，一般属于非导电体，其体积电阻率约为101° IO20 Ω · cm，因此在使用过程中，其表面经摩擦、接触等方式产生静电积累，累积的电荷难以消除，容易引起静电放电现象，最终一系列危害，如引起元器件缺陷、仪器故障，甚至引起火灾等不良后果。丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)树脂是重要的工程塑料，具有冲击强度较高、导电性较好、化学性质稳定、易于加工成型和回收等优点，在建筑、家电、汽车、计算机等领域应用广泛。但同时ABS树脂为绝缘材料，其具有可燃性(氧指数为21%)，其体积和表面电阻率都较高，容易产生静电(表面电阻率为4.6Χ1015Ω ·_)，限制了其应用领域。 随着化工、电子、煤炭、计算机和无线通讯业的发展，ABS的抗静电性能的研究，并保证抗静电性持久、稳定一直是热门的课题。目前，提高ABS树脂的抗静电的方法主要是于ABS树脂基体中填充抗静电剂、金属粉末或是碳系导电物质。其中，添加抗静电剂制备所得的材料通常表面电阻在108Ω 以上；而金属粉末又容易表面氧化。而导致抗静电性能降低、加工困难等缺点。因此目前ABS 抗静电改性主要通过碳系导电物质。碳系导电物质主要包括炭黑、石墨和碳纤维，它们的结构度、比表面积和表面化学性质是解决抗静电问题的三大决定因素，其中炭黑填充ABS是目前用途最广用量最大的一种方法。通常，需要在ABS树脂基体中填充15% 25%的炭黑， 以赋予其抗静电和导电功能，且只有当相邻炭黑粒子之间的距离为1.5-lOnm时，两粒子才能相互导通，形成导电通道，相邻两个炭黑粒子之间的距离约为0. 35nm时，粒子间的接触可近似为纯粒子的接触，而炭黑的高填充又会导致复合材料加工性能差、熔体粘度增大、降低材料的力学性能、炭黑粒子容易从复合体系中脱落等造成材料电阻率不易控制，持久性差且限制了制品颜色的单一性等。因此本文明着眼于此，提供一种降低炭黑填充量或是无炭黑填充ABS树脂材料，而获得一种新型抗静电ABS树脂材料的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型抗静电ABS树脂材料。本发明的另一目的在于提供一种新型抗静电ABS树脂材料的制备方法。本方法可有效持久的降低了 ABS树脂的表面电阻率以及改善了其力学性能和加工性能，具有良好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现
一种新型抗静电ABS树脂材料，其按重量百分数计包含如下组分
ABS40% 70%聚苯胺5%~10%改性碳纳米管1%~30%炭黑1%~20%硅烷偶联剂2%~4%增韧剂0.1% 0.2%抗氧化剂0.1% 0.2%DCP过氧化二异丙苯1%~2%。上述的新型抗静电ABS树脂材料，其在于所述的改性纳米管为将碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸混和酸中，超声4 证后冷却、过滤、并将滤饼用蒸馏水洗涤后得到的。所述的浓硝酸和浓硫酸混合酸中浓硝酸和浓硫酸的体积比为20 60,20 50或10 70。经过混合酸处理后的碳纳米管表面产生羧基和羟基等基团，提高碳纳米管在基体中的分散性。上述的新型抗静电ABS树脂材料，其在于所述的炭黑的粒度为30 60 μ m，并在 600 700°C加热1 池去除表面有机物的活化炭黑。上述的新型抗静电ABS树脂材料，其在于所述的硅烷偶联剂为KH-550、A-151、 KH-550或A-171中的任意一种几种。上述的新型抗静电ABS树脂材料，其在于所述的增韧剂为POE-g-MAH。上述的新型抗静电ABS树脂材料，其在于所述的抗氧化剂为亚磷酸三0，4 二叔丁
基苯)酯。上述的新型抗静电ABS树脂材料的制备方法，包括以下步骤(1)原料的预处理 将碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸混和酸中，超声波振荡4 证后冷却、过滤，过滤后的滤饼用蒸馏水洗涤得到改性碳纳米管；将原料ABS树脂在80 90°C条件下干燥2 4h ；将炭黑在600 700°C加热1 2h，去除表面有机物；(2)原料的共混与制备按比例将已干燥的原料ABS与聚苯胺混合后，再加入硅烷偶联剂混合均勻，然后再加入改性碳纳米管、炭黑、增韧剂、抗氧化剂和DCP过氧化二异丙苯混合均勻后，经双螺杆挤出机主喂料系统送入螺杆，其挤出工艺为螺杆转速15 40r/ min ；机头到加料口温度，一区至二区为210 220°C，三区至七区为220 2!35°C，加料口 160-170°C，挤出的物料经水冷、切粒、收集备用。优选为，所述的挤出工艺中，机头到加料口温度为一区210°C，二区220°C，三区2!35°C，四区2!35°C，五区2!35°C，六区2!35°C，七区 235 °C，加料口 160 0C ο上述的新型抗静电ABS树脂材料的制备方法，其在于所述的混合酸中浓硝酸和浓硫酸的体积比为20 60,20 50或10 70。本发明的新型抗静电ABS树脂材料中的抗氧化剂亚磷酸三0，4 二叔丁基苯)酯，
其化学结构是为
权利要求
1. 一种新型抗静电ABS树脂材料，其特征在于按重量百分数计包含如下组分ABS40% 70%聚苯胺5%~10%改性碳纳米管1%~30%炭黑1%~20%硅烷偶联剂2%~4%增韧剂0.1% 0.2%抗氧化剂0.1% 0.2%DCP过氧化二异丙苯1%~2%。
2.根据权利要求1所述的新型抗静电ABS树脂材料，其特征在于所述的改性碳纳米管为将碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸混和酸中，超声4 5h震荡后冷却、过滤、并将滤饼用蒸馏水洗涤后得到的。
3.根据权利要求2所述的新型抗静电ABS树脂材料，其特征在于所述的浓硝酸和浓硫酸混合酸中浓硝酸和浓硫酸的体积比为20 60,20 50或10 70。
4.根据权利要求1所述的新型抗静电ABS树脂材料，其特征在于所述的炭黑的粒度为 30 60 μ m,并在600 700°C加热1 2h去除表面有机物的活化炭黑。
5.根据权利要求1所述的新型抗静电ABS树脂材料，其特征在于所述的硅烷偶联剂为 KH-550、A-151、KH-550和A-171中的任意一种或几种。
6.根据权利要求1所述的永久抗静电ABS树脂材料，其特征在于所述的增韧剂为 POE-g-MAHo
7.根据权利要求1所述的新型抗静电ABS树脂材料，其特征在于所述的抗氧化剂为亚磷酸三(2，4 二叔丁基苯)酯。
8.权利要求1所述的新型抗静电ABS树脂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)原料的预处理将碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸混和酸中，超声波振荡4 5h后冷却、过滤，过滤后的滤饼用蒸馏水洗涤得到改性碳纳米管；将原料ABS树脂在80 90°C 条件下干燥2 4h ；将炭黑在600 700°C加热1 2h，去除表面有机物；(2)原料的共混与制备按比例将已干燥的原料ABS与聚苯胺混合后，再加入硅烷偶联剂混合均勻，然后再加入改性碳纳米管、炭黑、增韧剂、抗氧化剂和DCP过氧化二异丙苯混合均勻后，经双螺杆挤出机主喂料系统送入螺杆，其挤出工艺为螺杆转速15 40r/ min ；机头到加料口温度，一区至二区为210 220°C，三区至七区为220 235°C，加料口 160-170°C。
9.根据权利要求8所述的新型抗静电ABS树脂材料的制备方法，其特征在于所述的混合酸中浓硝酸和浓硫酸的体积比为20 60,20 50或10 70。
10.根据权利要求8所述的新型抗静电ABS树脂材料的制备方法，其特征在于所述的挤出工艺中，机头到加料口温度为一区210°C，二区220°C，三区235°C，四区235°C，五区 235°C，六区 235°C，七区 235°C，加料口 160°C。
全文摘要
本发明公开了一种新型抗静电ABS树脂材料及其制备方法。按重量百分含量计包含以下组分其特征在于按重量百分数计包含如下组分ABS 40％～70％、聚苯胺5％～10％、改性碳纳米管1％～30％、炭黑1％～20％、硅烷偶联剂2％～4％、增韧剂0.1％～0.2％、抗氧化剂0.1％～0.2％、DCP过氧化二异丙苯1％～2％。抗静电性永久且效果好，可使ABS树脂的表面电阻率降至105Ω·cm甚至更低，制造得永久的抗静电材料，且具有力学性能优良，加工性好等优点，应用前景良好。所用原料皆无毒副作用，操作安全，工艺简单易行，本发明所得的永久抗静电复合材料具有很好的综合性能。
文档编号C08L51/06GK102268171SQ20111025563
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者李开霞, 沙月华 申请人:五行材料科技(江苏)有限公司