本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法。
背景技术：
DMDAAC-HEA共聚物和DMDAAC-St共聚物，两种共聚物作为抗静电剂添加到ABS树脂中后各自有其优缺点。DMDAAC-HEA共聚物抗静电性能优良，添加量在1%时就可以使ABS树脂的表面电阻率下降5-6个数量级，已经能够完全满足抗静电需求，而且共聚物中的PHEA组分可以明显的提高PDMDAAC中季铵盐的分解温度，很大程度上解决了季铵盐类等阳离子型抗静电剂耐热性差的缺点。但是这种共聚物与ABS树脂的相容性较差，所以表现出来抗静电耐久性差、耐水洗性能较差、对ABS的力学性能有较大的影响；DMDAAC-St共聚物与ABS树脂的相容性好，抗静电性能持久、耐水洗性能优良并且对ABS树脂的力学性能的影响很小，在高添加量下ABS树脂仍然可以保持较好的力学性能。但是这种共聚物的抗静电效果较差，添加到2%时表面电阻率仅仅下降了3-4个数量级，而体积电阻率下降幅度更小，部分组样品已经达不到抗静电的要求，并且共聚物中PS成分对PDMDAAC中季铵盐的分解温度没有影响。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法。
本发明的技术方案为：
一种DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）称取DMDAAC水溶液78g，HEA和St共25g，偶氮二异丁腈0.75g无水乙醇250ml；
（2）将称好的物质放入带有搅拌装置、回流冷凝管，温度计和分液漏斗的四口烧瓶中，在70-80℃的水浴中反应4h；
（3）反应结束后，对反应物进行沉析处理，取出沉淀物，再用无水乙醇对沉淀物进行洗涤，最后把生成物在80-85℃下真空干燥24h。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC为65%水溶液。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述丙烯酸羟乙酯HEA为97%水溶液。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述洗涤次数为3-5次。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述沉析处理选用甲苯。
本发明的技术效果在于：
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，DMDAAC-HEA-St三元共聚物的抗静电效果较好，而且抗静电性持久性好，耐水性能好，并且又与ABS树脂一定的相容性，不会使ABS的力学性能大幅度损失，所以说本章制备的三元共聚物是综合性能最好的共聚物，可以用于制备抗静电ABS。
具体实施方式
实施例1
一种DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，包括如下步骤：
（1）称取DMDAAC水溶液78g，HEA和St共25g，偶氮二异丁腈0.75g无水乙醇250ml；
（2）将称好的物质放入带有搅拌装置、回流冷凝管，温度计和分液漏斗的四口烧瓶中，在70℃的水浴中反应4h；
（3）反应结束后，对反应物进行沉析处理，取出沉淀物，再用无水乙醇对沉淀物进行洗涤，最后把生成物在80℃下真空干燥24h。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC为65%水溶液。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述丙烯酸羟乙酯HEA为97%水溶液。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述洗涤次数为3次。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述沉析处理选用甲苯。
共聚物中的PHEA可以明显提高PDMDAAC中季铵盐的分解温度，而PS对季铵盐的分解温度没有影响，所以在三元共聚物的季铵盐热分解温度应该介于DMDAAC-HEA共聚物与DMDAAC-St共聚物之间。在ABS树脂分解之前，抗静电ABS失重比率大约为3%，与共聚物添加量3%相一致，说明了三元共聚物也有较好的热稳定性能，在抗静电ABS制备的过程中不会分解，可以满足加工需求。
随着HEA含量的增加，抗静电ABS表面电阻率稳定后的数值逐渐降低，并且达到稳定状态所需要的时间也从约30天逐渐降到约15天，表现出PHEA对抗静电效果的加成作用。当HEA在HEA和St的含量超过30%时，表面电阻率的稳定值小于1×1010Ω，其抗静电能力已经可以满足绝大部分场合的需求。进一步观察100d后的数据可以看出，当HEA含量超过50%时，随着储存时间的延长，表面电阻率有了一定幅度的升高，但耐久性不如HEA含量低的样。因为随着HEA含量的增加，共聚物与ABS树脂的相容性逐渐降低，所以会表现出耐久性逐渐下降的趋势。经过反复对比当HEA：St为3：7和4：6时综合效果较好。
DMDAAC-HEA、DMDAAC-St、DMDAAC-HEA-St三种共聚物按照不同添加比例添加到ABS树脂后表面电阻率的变化趋势，三元共聚物中HEA:St为3：7，所有样品均在相对湿度50%下储存并且表面电阻率达到稳定状态。三条曲线比较后可知，随着共聚物中HEA含量的增加，共聚物的抗静电效果增加，原因就是共聚物中PHEA也能够提供一定的抗静电性能。DMDAAC-HEA共聚物当添加量达到1%之后表面电阻率就不在随着添加量的增加而迅速下降，DMDAAC-St是2%，DMDAAC-HEA-St三元共聚物则是1.5%。三元共聚物当添加量达到1.5%时，表面电阻率已经降到1×1010Ω以下，可以满足绝大多数场合抗静电要求。
当表面电阻率稳定之后，所需要的储存时间和其值都随着共聚物中PHEA含量的增加而降低。当储存时间超过100d之后，添加了DMDAAC-HEA共聚物的抗静电ABS的表面电阻率开始随着时间的增加而逐渐上升，表现出抗静电耐久性较差，另外两组则没有明显的变化，抗静电耐久性能较好。
在高的环境湿度下，材料的表面电阻率下降的十分明显，具有很好的抗静电效果；当环境相对湿度较低时，表面电阻率升高的幅度随着共聚物中PHEA含量的不同而略有差异。当PHEA含量高时，抗静电ABS环境的湿度影响较大，根本原因就是PHEA是由于可以吸收空气中的水分而具有抗静电性能，所以其在低湿度下无法正常的发挥抗静电性能。即便如此，添加了DMDAAC-HEA共聚物后抗静电ABS的表面电阻率虽然受环境湿度影响较大，但是其表面电阻率值仍然比另外两组共聚物要小。
三元共聚物中HEA：St为3：7，所有样品水洗之后均在相对环境湿度50%的条件下放置至表面电阻率稳定。当共聚物添加量为0.2%时，水洗对抗静电ABS的表面电阻率影响较小，因为在这个添加量下，抗静电ABS的表面电阻率基本上没有变化，仍然保持与纯ABS相当的水平，所以水洗对其表面电阻率影响很小；当共聚物添加量为1%时，抗静电ABS的表面电阻率随着水洗次数的增加而缓慢增加，水洗200次后与未水洗时相比上升了约1个数量级。因为随着共聚物中PS组分的加入，为共聚物提供了以ABS基体树脂良好的相容性，使得共聚物与基体树脂的结合力更强，更不容易受到外界条件的影响。当共聚物添加量增加到2%和5%时，表面电阻率随着水洗次数的增加上升的更加缓慢，共聚物由于PS的加入与ABS树脂有良好的相容性是其中的原因之一，另外当处于这个添加量下，由于抗静电ABS表面的共聚物含量达到饱和，所以其内部也会有一定量共聚物的存在，所以当表面的共聚物被水洗掉之后，表面的共聚物不饱和，从抗静电ABS内部的共聚物就会慢慢的迁移到表面是其浓度达到饱和，导致了表面电阻率的变化不大。水洗对表面电阻率的影响变化幅度相类似，说明了共聚物中PS的加入对提高抗静电ABS的耐水洗性能起了决定性的作用。通过三元共聚物与DMDAAC-HEA共聚物和DMDAAC-St共聚物水洗性能测试的比较，可以得出结论，同DMDAAC-St二元共聚物相类似，三元共聚物同样具有良好的耐水洗性能，而且远远好于DMDAAC-HEA二元共聚物。
实施例2
一种DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）称取DMDAAC水溶液78g，HEA和St共25g，偶氮二异丁腈0.75g无水乙醇250ml；
（2）将称好的物质放入带有搅拌装置、回流冷凝管，温度计和分液漏斗的四口烧瓶中，在80℃的水浴中反应4h；
（3）反应结束后，对反应物进行沉析处理，取出沉淀物，再用无水乙醇对沉淀物进行洗涤，最后把生成物在85℃下真空干燥24h。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC为65%水溶液。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述丙烯酸羟乙酯HEA为97%水溶液。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述洗涤次数为5次。
本发明所述的DMDAAC-HEA-St共聚物的制备方法，所述沉析处理选用甲苯。
当三元共聚物添加量为1.5%时，冲击强度与纯ABS相比下降了7.9%，拉伸强度下降了6.8%，而弯曲强度上升了10.5%。由于共聚物中PS组分的引入，较大程度的提高了三元共聚物与基体树脂ABS之间的相容性，使得共聚物的加入对ABS树脂力学性能的影响程度下降，所以添加了三元共聚物的抗静电ABS的力学性能要好于添加了DMDAAC-HEA二元共聚物的抗静电ABS，而由于三元共聚物中PS的含量要比DMDAAC-St二元共聚物中的要少，所以三元共聚物与ABS树脂的相容性要比DMDAAC-St二元共聚物稍差，所以三元共聚物对ABS树脂的力学性能的影响要高于DMDAAC-St二元共聚物。