本发明属于工程塑料行业中抗静电剂的设计与开发领域，具体涉及一种离子液体型抗静电剂及其制备方法。
背景技术：
由于塑料制品具有重量轻、成本低以及良好的可塑性、绝缘性、抗腐蚀性等特点，近年来已被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、家电、医疗、办公设备、机械、航空航天等众多领域。在“以塑代钢”、“以塑代木”的发展趋势下，塑料行业已成为当今世界工业中增长速度较快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。
同时，我们应该注意到的是：塑料通常具有很好的电绝缘性，既不能电离，又不能传递电子。在其加工和使用过程中,当同其它物体或自身接触和摩擦时,会因电子的得失而带电,并且很难通过传导而消失,从而产生静电。由于静电吸引力，塑料制品会吸附空气中的灰尘，影响制品美观；电影胶片和唱片由于静电吸尘会使清晰度和音质变劣。另外，静电还会导致精密仪器失真，电子元件报废等，从而带来巨大损失，如在美国塑料电子部件在储运过程中废品率达到50％，损失高达50亿美元。静电甚至会危及人的生命，有些塑料制品产生的静电电压高达几千伏，人一旦接触就会触电，严重时会造成死亡。因此，研究开发经济高效的抗静电剂具有十分重要的经济意义和社会意义。
常用的抗静电剂多为表面活性剂类，可以分为：非离子型、阳离子型和阴离子型。非离子型抗静电剂虽然具有热稳定性良好、价格较便宜、使用方便等优点，但是因自身不带电荷，故抗静电性能都比不上离子型抗静电剂，所以其所需添加量较大。阴离子型抗静电剂具有热稳定性高的优点，但吸湿性大、加工困难、透明性能差等缺点也较为明显。阳离子型抗静电剂抗静电的效果最好，吸附能力强，耐摩擦及洗涤，但是其不耐高温，这也严重限制了阳离子型抗静电剂的实际应用。
因此，有必要提出有效的技术方案，解决上述问题。
技术实现要素：
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种离子液体型抗静电剂的制备方法。该方法得到的离子液体型抗静电剂产品性能优良。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种离子液体型抗静电剂的制备方法，步骤如下：
(1)采用具有式(a)结构的季铵阳离子、具有式(b)结构的季膦阳离子、具有式(c)结构的咪唑阳离子和具有式(d)结构的吡啶阳离子结构中的一种的卤化物作为前驱体a；
式中r1、r2、r3、r4为氢原子或烷基取代基；
(2)采用具有[bf4]-、[pf6]-、[cf3so3]-和[tf2n]-阴离子中的一种的金属盐作为前驱体b；
(3)将所述前驱体a和前驱体b按照一定的摩尔比混合，再加入一定量的水，在一定温度下恒温搅拌一段时间，静置后溶液分为两相，除去上层水相，再将下层粘稠液体用水洗涤，最后在一定温度下真空干燥即可得到目标产物离子液体型抗静电剂。
优选地，所述的阳离子中烷基取代基的烷基链长度为c1～c16。
优选地，所述的前驱体a中卤化物为cl-、br-或i-，优选br-。
优选地，所述的前驱体b中金属盐为li+、na+或k+，优选li+、na+。
优选地，所述的前驱体a和前驱体b的摩尔比为1:1.1。
优选地，所述的前驱体a和前驱体b反应温度为50～70℃，反应时间为8～12h。
优选地，所述的真空干燥温度为90℃，干燥时间为12h。
本发明还提供一种离子液体型抗静电剂，所述离子液体型抗静电剂的阳离子为具有式(a)结构的季铵阳离子、具有式(b)结构的季膦阳离子、具有式(c)结构的咪唑阳离子、具有式(d)结构的吡啶阳离子中的一种，
式中r1、r2、r3、r4为氢原子或烷基取代基；
所述离子液体型抗静电剂的阳离子为[bf4]-、[pf6]-、[cf3so3]-、[tf2n]-中的一种。
本发明所制备的离子型抗静电剂具有如下优点：
(1)蒸汽压极低，不可燃，电导率高；且制备工艺简单，转化率高，选择性好，利于中试放大及大规模工业化生产。
(2)具有良好的热稳定性和化学稳定性，在使用过程中不影响塑料制品的其他性质(如拉伸性能、冲击性能等机械性能，透明性、着色性等表观性能)；且易于后处理，不会对环境造成污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1
本实施例提供了一种离子液体型抗静电剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
将0.1mol三丁基甲基溴化铵与0.11mol双(三氟甲磺酰亚胺)锂加入到装有回流装置的三口圆底烧瓶中，再加入500ml水，在70℃下恒温磁力搅拌12h。静置后溶液分为两相，下层为离子液体型抗静电剂相，上层为水相，用分液漏斗进行分离，再将下层离子液体型抗静电剂相反复用水洗涤，直到用agno3滴定不再有沉淀产生，然后旋转蒸发去除水，最后在90℃下真空干燥12h，即可得到目标产物离子液体型抗静电剂。
实施例2
本实施例提供了一种离子液体型抗静电剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
将0.1mol三丁基甲基溴化鏻与0.11mol四氟硼酸钠加入到装有回流装置的三口圆底烧瓶中，再加入500ml水，在50℃下恒温磁力搅拌12h。静置后溶液分为两相，下层为离子液体型抗静电剂相，上层为水相，用分液漏斗进行分离，再将下层离子液体型抗静电剂相反复用水洗涤，直到用agno3滴定不再有沉淀产生，然后旋转蒸发去除水，最后在90℃下真空干燥12h，即可得到目标产物离子液体型抗静电剂。
实施例3
本实施例提供了一种离子液体型抗静电剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
将0.1mol1-十六烷基3-甲基咪唑溴盐与0.11mol双(三氟甲磺酰亚胺)锂加入到装有回流装置的三口圆底烧瓶中，再加入500ml水，在60℃下恒温磁力搅拌8h。静置后溶液分为两相，下层为浅黄色油状液体——离子液体型抗静电剂相，上层为水相。冷却后，下层为白色固体相，将水除去，并用水对固体相进行反复冲洗，直到用agno3滴定不再有沉淀产生，得到的白色固体最后在90℃下真空干燥12h，即可得到目标产物离子液体型抗静电剂，并用适量乙醇溶解待用。
实施例4
本实施例提供了一种离子液体型抗静电剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
将0.1mol1-丁基吡啶与0.11mol六氟硼酸钠加入到装有回流装置的三口圆底烧瓶中，再加入500ml水，在70℃下恒温磁力搅拌12h。静置后溶液分为两相，下层为离子液体型抗静电剂相，上层为水相，用分液漏斗进行分离，再将下层离子液体型抗静电剂相反复用水洗涤，直到用agno3滴定不再有沉淀产生，然后旋转蒸发去除水，最后在90℃下真空干燥12h，即可得到目标产物离子液体型抗静电剂。
实施例5
本实施例提供了一种离子液体型抗静电剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
将0.1mol1-丁基-3-甲基咪唑溴盐与0.11mol三氟磺酸钠加入到装有回流装置的三口圆底烧瓶中，再加入500ml水，在70℃下恒温磁力搅拌12h。静置后溶液分为两相，下层为离子液体型抗静电剂相，上层为水相，用分液漏斗进行分离，再将下层离子液体型抗静电剂相反复用水洗涤，直到用agno3滴定不再有沉淀产生，然后旋转蒸发去除水，最后在90℃下真空干燥12h，即可得到目标产物离子液体型抗静电剂。
实施例6
本实施例提供了一种离子液体型抗静电剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
将0.1mol1-丁基-3-甲基咪唑溴盐与0.11mol双(三氟甲磺酰亚胺)锂加入到装有回流装置的三口圆底烧瓶中，再加入500ml水，在60℃下恒温磁力搅拌8h。静置后溶液分为两相，下层为离子液体型抗静电剂相，上层为水相，用分液漏斗进行分离，再将下层离子液体型抗静电剂相反复用水洗涤，直到用agno3滴定不再有沉淀产生，然后旋转蒸发去除水，最后在90℃下真空干燥12h，即可得到目标产物离子液体型抗静电剂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。