一种高抗冲永久抗静电ABS材料及其制备方法与流程

一种高抗冲永久抗静电abs材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于abs树脂技术领域，尤其涉及一种高抗冲永久抗静电abs材料及其制备方法。


背景技术：

2.abs塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的三元共聚物，它兼有三种组分的共同性能；丙烯腈使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，丁二烯使其具有高弹性和韧性，苯乙烯使其具有热塑性塑料的加工成型特性。abs塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。abs塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。
3.随着中国经济发展，人民生活水平提高，消费者对产品外观质量要求越来越高，abs塑料在汽车、家电等塑料零部件得到广泛应用，但常规塑料材料的表面电阻比较高，空气中的灰尘等都带有一定电荷，长时间会吸附到制品表面，影响产品使用感受。另外在一些特殊行业，如精密电子零部件、矿井作业等需要防止静电危害或者易产生静电的领域，普通abs塑料满足不了产品要求。
4.目前常规的抗静电技术有：加入表面活性剂、导电填料、碳纤维，或在制品表面涂覆导电涂层等方法。加入表面活性剂无法制得永久抗静电材料，其原理是表面活性剂通过析出到制品表面，吸收空气中的水分在制品表面形成一层导电网格，抗静电效果受到空气湿度的影响较大。表面形成的导电层因摩擦或洗涤被除去后，抗静电效果会明显下降，无法做到永久抗静电效果。通过在制品表面涂覆抗静电涂层可以实现抗静电效果，但是工序较复杂、易产生废品、成本加高。导电炭黑、碳纳米管或碳纤维的方法只能制备黑色制品，其他彩色制品无法满足，且产品加工性和力学性能较差。
5.在中国专利cn 102719051a中，发明人通过在abs材料加入低分子量非离子和阴离子型抗静电剂达到抗静电效果，但这种类型抗静电剂分子量低，会逐渐析出到材料表面，随着时间推移抗静电效果会降低直到消失，并且环境湿度对抗静电影响很大，这限制了材料的使用。
6.在中国专利cn 104497472 a中，发明人只制备了一种抗静电 abs 改性材料，其所用抗静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1:0.8-1.2 组成的混合物，材料表面电阻可以达到105~107ω，但产品颜色为黑色，只能做黑色制品。
7.在中国专利cn 103819866a中，发明人通过在abs材料中添加永久抗静电剂来制备了永久抗静电效果的abs复合材料，其配方体系中也添加了相容剂来解决相容性问题，但其所制备的抗静电abs材料冲击强度不高。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高抗冲永久抗静电abs材料及其制备方法，该abs材料具有优异的缺口冲击强度、较低的表面电阻，可染色和抗静电永久性。
9.本发明提供了一种高抗冲永久抗静电abs材料，以质量分数计，包括以下原料：苯乙烯类树脂50~75%、永久抗静电剂15~30%、相容剂3~10%、增韧剂5~22%、抗氧剂0.5~1%和润滑剂0.5~1%；所述永久抗静电剂为聚苯乙烯-聚醚嵌段聚合物共聚物；所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物、aes-马来酸酐共聚物和核壳结构的增韧型相容剂中的一种或多种；所述增韧剂为丁二烯含量50~80wt%的abs高胶粉。
10.在本发明中，所述相容剂选自sma-7000、cmg-7000和sbg-001中的一种或多种；所述永久抗静电剂为ipe abstat；上述类型的永久抗静电剂是以相互浸透网状（ipn）的高分子构成的，它们主要在制品表层呈微细的层状或筋状分布，构成导电性表层，而在中心部分几乎呈球状分布，形成所谓的“芯壳结构”，并以此为通路泄漏静电荷；上述类型的永久抗静电剂以降低材料体积电阻率来达到抗静电效果，不完全依赖表面吸水，所以受环境的湿度影响比较小。
11.所述增韧剂选自abs hr-181和/或abs inp338t。
12.本发明通过控制相容剂和增韧剂的种类和用量，解决了抗静电剂和abs树脂的相容性问题，得到高冲击性能的材料，扩展了材料的应用范围。
13.在本发明中，所述苯乙烯类树脂选自丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯腈-epdm-苯乙烯共聚物中的一种或多种。
14.在本发明中，所述苯乙烯类树脂的熔融指数为10~40g/10min。
15.在本发明中，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中mah（马来酸酐）含量1~2wt%；所述aes-马来酸酐共聚物中mah含量1~2wt%；所述核壳结构的增韧型相容剂中核层为丁二烯弹性体，壳层中含有高活性环氧基团。
16.在本发明中，所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡中的一种或多种；所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种或多种。
17.本发明提供的高抗冲永久抗静电abs材料可重复加工利用，抗静电性能衰减不明显；其为原色产品，可以和原料树脂一样，染成各种颜色。
18.本发明提供了一种上述技术方案所述高抗冲永久抗静电abs材料的制备方法，包括以下步骤：将苯乙烯类树脂、永久抗静电剂、相容剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂混合，熔融混炼，挤出，冷却，切粒，得到高抗冲永久抗静电abs材料。
19.本发明提供的高抗冲永久抗静电abs材料可以染色，具有永久抗静电效果，能够应用于电子电器、安防器材等有抗静电和高冲击要求的塑料制品。
20.本发明的有益效果为：本发明提供了一种高抗冲永久抗静电abs材料，以质量分数计，包括以下原料：苯乙烯类树脂50~75%、永久抗静电剂15~30%、相容剂3~10%、增韧剂5~22%、抗氧剂0.5~1%和润滑剂0.5~1%；所述苯乙烯类树脂选自丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯腈-epdm-苯乙烯共聚物中的一种或多种；所述永久抗静电
剂为聚苯乙烯-聚醚嵌段聚合物共聚物；所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物、aes-马来酸酐共聚物和核壳结构的增韧型相容剂中的一种或多种；所述增韧剂为丁二烯含量50~80wt%的abs高胶粉。本发明在上述组分的共同作用下，使得abs材料具有优异的缺口冲击强度、较低的表面电阻，可染色和抗静电永久性。实验结果表明：abs材料可染色，抗静电永久，表面电阻为3
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107~9
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108ω；缺口冲击强度≥40kj/m2。
附图说明
21.图1为本发明制备abs材料的流程示意图。
具体实施方式
22.为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种高抗冲永久抗静电abs材料及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
23.以下案例中，所选用原料如下：苯乙烯类树脂：as 80hf lg化学；abs dg-417，天津大沽；abs pa-757，镇江奇美；抗静电剂：pebax mh2022，阿科玛；pelectron as，三洋化成；ipe abstat，芬兰艾昂飞；相容剂：sma-7000，上海华雯电子；cmg-7000，sbg-001佳易容；高胶粉：hr-181，韩国锦湖；inp338t，沙比克；抗氧剂：1010，1076，168，天津利安隆；润滑剂：乙撑双硬脂酰胺eb-p，日本花王；季戊四醇硬脂酸酯pets-ap，意大利发基；实施例1~6及对比例1~9根据表1和表3的配方比例，将各原料按照配比加入到高速混料机中，转速设定200~500r/min，搅拌2~4min。将混合好的料加入到双螺杆挤出机进行熔融、混炼、挤出，通过水槽进行冷却，最终通过切粒机切粒获得abs材料。
24.将制备的抗静电abs材料，通过烘箱烘干后依照iso标准注塑标准样条，并进行测试。
25.表1 实施例1~6的配方(wt.%)
26.表2 实施例1~6的性能测试结果
27.表3 对比例1~9的配方(wt.%)
28.表4 对比例1~9的性能测试结果
29.由表2和表4可以明显看出，实施例所制备的抗静电abs材料的冲击强度明显高于对比例，同时表面电阻较低，符合抗静电要求。
30.对比例1未添加抗静电剂，表面电阻超过10
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欧姆。对比例4添加了导电炭黑作为抗静电剂，材料颜色是黑色，不可染色，且材料的冲击强度较低。对比例5添加了阴离子表面抗静电剂，表面电阻较高且非永久抗静电。对比例2、对比例3、对比例6和对比例7添加永久性抗静电剂，比例较低时表面电阻较高，在不加相容剂和增韧剂时，材料的冲击强度较低。
31.对比例8和对比例9选取了其他两种聚醚类抗静电剂，对比发现在相同添加量时，聚苯乙烯-聚醚嵌段聚合物共聚物的表面电阻更低。
32.本发明所采用的抗静电剂的种类不同，针对不同的材料组分，通过选择不同相容剂类型，并且优化相容剂和增韧剂的配比，可以获得高冲击强度和低表面电阻的材料。实施例2、实施例3和实施例6所获得的abs材料表面电阻较低，且冲击性能较好。
33.由以上实施例可知，本发明提供了一种高抗冲永久抗静电abs材料，以质量分数计，包括以下原料：苯乙烯类树脂50~75%、永久抗静电剂15~30%、相容剂3~10%、增韧剂5~22%、抗氧剂0.5~1%和润滑剂0.5~1%；所述苯乙烯类树脂选自丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯腈-epdm-苯乙烯共聚物中的一种或多种；所述永久抗静电剂为聚苯乙烯-聚醚嵌段聚合物共聚物；所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物、aes-马来酸酐共聚物和核壳结构的增韧型相容剂中的一种或多种；所述增韧剂为丁二烯含量50~80wt%的abs高胶粉。本发明在上述组分的共同作用下，使得abs材料具有优异的缺口冲击强度、较低的表面电阻，可染色和抗静电永久性。实验结果表明：abs材料可染色，抗静电永久，表面电阻为3
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108ω；缺口冲击强度≥40 kj/m2。
34.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。