一种pet永久抗静电卷材的制作方法
【专利摘要】本案公开了一种PET永久抗静电卷材，其原料配方由以下质量百分含量的材料组成：2％～3％的聚喹啉、1％～2％的镀镍石墨纤维、0.1％～0.3％的分散剂，余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。本案通过在PET的成型阶段就将具有功能改进性的添加剂永久抗静电材料加入到PET的原料中去，使得生产出的PET具有更出色更均匀稳定的永久抗静电性能，相较于在成品PET上涂布永久抗静电剂，本工艺操作简单，成本低廉，制得的PET永久抗静电卷材结构更稳定，即便局部意外受损也不影响整体的永久抗静电性能。
【专利说明】一种PET永久抗静电卷材
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高分子薄膜，特别涉及一种具有永久抗静电能力的PET卷材。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文名polyethylene terephthalate，简称PET，其一般 由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来，PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合 物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达 120°C，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐 疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
[0003] 目前市场上有一些功能改进型的PET材料，如抗刮PET，高亮PET，抗静电PET等， 就以抗静电PET为例，随着电子产品的广泛流行，高分子薄膜的使用率越来越高，而部分高 聚物摩擦的静电压值大，存在安全隐患。现有的工艺都是在普通PET表面涂布ΑΤ0 (锑掺杂 的二氧化锡）、聚噻吩、炭黑或石墨等抗静电涂层，但该类材料也存有不足之处：抗静电性 能仍不够出色，一旦ΑΤ0涂层被破坏或在涂布时涂布不均，则会导致其最终产品的抗静电 能力大打折扣；聚噻吩类型的涂层长期使用后存在易氧化失效的问题；此外，工艺步骤多， 这无疑既增加了企业的成本投入，也对其生产过程有更高更严苛的要求，以此来降低产品 的废品率。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的不足之处，本发明将导电高分子材料与无机抗静电材料有 机结合，旨在得到与抗静电剂融为一体的复合型PET永久抗静电卷材。
[0005] 本发明的技术方案概述如下：
[0006] -种PET永久抗静电卷材，原料配方由以下质量百分含量的材料组成：
[0007] 聚喹啉 2%?3%;
[0008] 镀镍石墨纤维 1%?2%;
[0009] 分散剂 0.1 %?0.3%;
[0010] 余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0011] 优选的是,所述的PET永久抗静电卷材，所述分散剂的组分为：80?90wt%的聚乙 烯吡咯烷酮和10?20wt %的聚二甲基硅油。
[0012] 优选的是，所述的PET永久抗静电卷材，原料配方由以下质量百分含量的材料组 成：
[0013] 聚喹啉 2%?3%; 镀镍石墨纤维 1%?2%; 聚环氧乙烷 1%?2%; 分散剂 0· 1%?0. 3%;
[0014] 余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0015] 优选的是，所述的PET永久抗静电卷材，原料配方由以下质量百分含量的材料组 成：
[0016] 聚喹啉 2%?3%; 镀镍石墨纤维 1%?2%; 聚环氧乙烷 1%?2%; 纳米铜粉 0. 6%?0. 8%; 纳米二氧化硅 0. 5%?1. 5%; 分散剂 0. 1%?0. 3%;
[0017] 余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0018] 优选的是，所述的PET永久抗静电卷材，所述纳米铜粉的粒径为500?600目，纳 米二氧化硅的粒径为500?600目。
[0019] 本发明的有益效果是：在PET的成型阶段就将具有功能改进性的添加剂永久抗静 电材料加入到PET的原料中去，使得生产出的PET具有更出色更均匀稳定的永久抗静电性 能，相较于在成品PET上涂布永久抗静电剂，本工艺操作简单，成本低廉，制得的PET永久抗 静电卷材结构更稳定，即便局部意外受损也不影响整体的永久抗静电性能。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。
[0021] 一种PET永久抗静电卷材，在PET成型前，通过将永久抗静电剂添加入PET单体 中，来获得具有永久抗静电性能的PET卷材，该类PET卷材的原料配方由以下质量百分含量 的材料组成：
[0022] 聚喹啉 2%?3%; 镀镍石墨纤维 1%?2%; 聚环氧乙烷 1%?2%; 纳米铜粉 0. 6%?0. 8%; 纳米二氧化硅 0.5%?1.5%; 分散剂 0. 1%?0. 3%;
[0023] 余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0024] 高分子材料大多是电绝缘性优良的材料，其表面电阻率> ΙΟ14 Ω，高分子化合物大 多为憎水性材料，不易从环境中吸附水分而降低表面电阻，高聚物材料在接触、断裂、剥离、 磨擦、压电、感应等状况下均能产生静电，积聚大量电荷，造成静电危害，严重的则会引起火 灾、爆炸等事故。
[0025] 聚喹啉属于结构性高分子导电材料，此类共轭性聚合物可通过掺杂后形成高电导 率的高分子材料。该高分子主要是使聚合物中的电子不定域（结构中有共轭双键、η键电 子作为载流子），通过电荷交换而形成导电性。聚喹啉分子兼容性好，耐高温，稳定性好，不 易氧化，因此适合作为永久抗静电材料，与其他高分子基材共混，制成复合型永久抗静电材 料。
[0026] 镀镍石墨纤维是一种填充型无机金属类永久性抗静电添加剂，它的添加可有效提 升材料本身的抗热震性和机械性能，适用面广，且在粘稠的高分子材料中具有理想的分散 效果。镀镍石墨纤维的热稳定性好，导电能力强，表面电阻率> 1〇7Ω。
[0027] 聚环氧乙烷属于聚醚类永久性抗静电剂，它的玻璃化温度较低，分子链的动力能 力强，氧原子密度高，便于传递电子，具有较好的导电能力。
[0028] 纳米铜粉是一种金属填充型抗静电材料，导电性能优异，铜粉抗氧化，化学性质稳 定，纳米状的结构也有助于铜粉在聚合物中分散成网络状，提高铜粉的导电能力，从而增强 聚合物产品的抗静电性能。
[0029] 纳米二氧化硅是一种填充型半金属氧化物导电材料，它化学性质稳定，不溶于水 和酸。除了作为抗静电添加剂，它还可以作为陶瓷金属类添加剂提升高分子材料的耐磨性、 机械强度及耐候性。
[0030] 根据以上不同种类永久抗静电剂的特点，同时为了充分发挥各抗静电剂之间的协 同作用，各添加剂的用量应严格限制。聚喹啉、镀镍石墨纤维和聚环氧乙烷在PET单体中 的相容性好，聚喹啉和镀镍石墨纤维为永久抗静电主添加剂，聚喹啉的含量优选为2wt%? 3wt%，镀镍石墨纤维的含量优选为lwt%?2wt %，聚环氧乙烷属于改进型抗静电助剂，不 是必要添加剂，其含量优选为lwt %?2wt %，纳米铜粉和纳米二氧化娃是辅助型添加剂， 不是必要添加剂，考虑到它们在PET中的分散能力，它的含量须低于其他相容性较好的抗 静电添加剂，纳米铜粉的含量优选为〇. 6wt %?0. 8wt %，纳米铜粉的粒径优选为500?600 目；纳米二氧化硅的含量优选为〇. 5wt %?1. 5wt %，纳米二氧化硅的粒径优选为500? 600目。若这些永久抗静电材料的添加量偏少，则会影响产品的抗静电性能；若这些永久抗 静电材料的添加量偏多，则不仅使这些添加的材料在PET单体中易发生沉降和团聚，而且 会增加了企业的生产成本。
[0031] 在生产时，为了避免抗静电材料在PET单体中发生沉降聚集，往往需要添加少量 的分散剂。分散剂一般是工业浆料的重要组分，用量少，它通过静电或空间位阻作用机制对 浆料起到稳定作用，使粉料在浆料中处于悬浮状态。聚乙烯吡咯烷酮（PVP)属于非离子型 水溶性高分子聚合物，可溶于水及多种有机溶剂，具有粘合、增稠、助悬、分散、助溶、络合、 成膜等多种优良性能。同时，PVP还能降低颗粒在镀膜过程中的团聚性，并因其独有的低粘 度效应使得它成为了一种十分有效的抗团聚剂。聚二甲基硅油也是一种很好的辅助分散 齐U，其同时具有一定的消泡作用。本案分散剂的组分优选为：80?90wt%的聚乙烯吡咯烷 酮和10?20wt %的聚二甲基硅油。聚乙烯吡咯烷酮和聚二甲基硅油的分散机制均为静电 和空间位阻稳定作用，带电的分散剂分子层既通过本身所带电荷排斥周围颗粒，又因空间 位阻效应防止布朗运动的颗粒靠近，产生复合稳定作用，从而可以保证颗粒处于悬浮状态 而不发生团聚。
[0032] 以下是不同实施例的具体原料配方及制成PET永久抗静电卷材后的性能测试参 数：
[0033] 表一
[0034]
【权利要求】
1. 一种PET永久抗静电卷材，其特征在于，原料配方由以下质量百分含量的材料组成： 聚喹啉 2%?3% ; 镀镍石墨纤维 分散剂 0.1%?0.3%; 余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
2. 根据权利要求1所述的PET永久抗静电卷材，其特征在于，所述分散剂的组分为： 80?90wt %的聚乙烯吡咯烷酮和10?20wt %的聚二甲基硅油。
3. 根据权利要求1所述的PET永久抗静电卷材，其特征在于，原料配方由以下质量百分 含量的材料组成：
余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4. 根据权利要求1所述的PET永久抗静电卷材，其特征在于，原料配方由以下质量百分 含量的材料组成：
余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
5. 根据权利要求4所述的PET永久抗静电卷材，其特征在于，所述纳米铜粉的粒径为 500?600目，纳米二氧化硅的粒径为500?600目。
【文档编号】C08L65/00GK104231570SQ201410483133
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】陆春华, 陆培芳 申请人:苏州卓越工程塑料有限公司