一种抗静电热膨胀微球、聚丙烯酸酯泡棉及其制备方法、应用

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种抗静电热膨胀微球、聚丙烯酸酯泡棉及其制备方法、应用。

背景技术：

1、在现代工业生产及日常生活中，静电荷的积累往往造成重大的损失和灾难。材料之间相互接触、分离时，会有电荷的产生与耗散，通常这是个动力学平衡过程，但是当电荷的积聚时间足够长，电荷的产生要比耗散快，平衡就会打破，耗散不掉的大量静电荷就会在材料表面产生积聚，形成电场，产生电位差。当电位差足够大时，电位差产生的电场就会击穿材料内部或者空气进行放电。放电现象通常伴随者材料的破坏或者对电子信号及电路板的干扰问题。

2、以oled屏幕为例，为保护oled屏幕不受跌落或碰撞的影响造成产品失效，会在oled屏幕背面与壳体之间添加一层缓冲泡棉。聚丙烯酸酯是oled屏幕常用的屏下泡棉材料之一，但其耗散电荷的速度慢抗静电效果差，易造成静电荷的积累，进而导致材料的破坏或者对电子信号及电路板产生干扰。因此，开发一种具有抗静电功能的聚丙烯酸酯泡棉具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种抗静电热膨胀微球和聚丙烯酸酯泡棉，解决现有技术中聚丙烯酸酯泡棉达不到抗静电要求的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种抗静电热膨胀微球，所述抗静电热膨胀微球为表面镀银并酯基官能化的热膨胀微球。

4、优选地，所述抗静电热膨胀微球通过表面羟胺官能化进行镀银。

5、本发明还提供一种抗静电热膨胀微球的制备方法，包括如下步骤：

6、(1)取羟胺与热膨胀微球混合，反应得到氨肟热膨胀微球；

7、(2)将步骤(1)中得到的氨肟热膨胀微球与硝酸银、氨水、葡萄糖混合，反应得到表面镀银的热膨胀微球；

8、(3)将步骤(2)中得到的表面镀银的热膨胀微球与巯基乙酸甲酯混合，反应得到抗静电热膨胀微球。

9、优选地，步骤(1)中，所述热膨胀微球与羟胺的重量比为1：(4-8)；

10、进一步优选地，步骤(1)中，反应温度为60-90℃，反应时长为10-30min。

11、优选地，步骤(2)中，所述氨肟热膨胀微球与硝酸银的重量比为1:(1-15)；

12、进一步优选地，步骤(2)中，硝酸银、氨水、葡萄糖的摩尔比为1:(2-4):(3-6)；

13、进一步优选地，步骤(2)中，反应时长为4-8h。

14、优选地，步骤(3)中，所述表面镀银的热膨胀微球与巯基乙酸甲酯的重量比为1:(1-3)；

15、进一步优选地，步骤(3)中，反应时长为6-10h。

16、本发明还提供一种抗静电聚丙烯酸酯泡棉，包括所述抗静电热膨胀微球。

17、优选地，所述抗静电聚丙烯酸酯泡棉还包括丙烯酸酯单体、引发剂、交联剂。

18、优选地，所述抗静电聚丙烯酸酯泡棉，包括如下重量份的原料：每100份的丙烯酸酯单体，引发剂0.1-0.3份，交联剂1-2份，抗静电热膨胀微球5-10份。

19、本发明还提供所述的抗静电热膨胀微球在聚丙烯酸酯泡棉中的应用。

20、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

21、(1)本发明的抗静电热膨胀微球，所述抗静电热膨胀微球为表面镀银并酯基官能化的热膨胀微球。由于银本身具有优异的导电性能，当镀银的热膨胀微球添加到聚丙烯酸酯泡棉里后，在基体中形成导电通路，电荷通过导电通路泄漏，从而达到抗静电的效果；在所述镀银的热膨胀微球上通过接枝酯基进行酯基官能化，由于酯基与目标基体具有相似极性，将所述表面镀银并酯基官能化的热膨胀微球添加到聚丙烯酸酯泡棉后，能形成相容界面，改善其在聚丙烯酸酯泡棉中的分散性，从而使所述抗静电聚丙烯酸酯泡棉具有良好的抗静电性能。

22、(2)本发明的抗静电热膨胀微球，所述抗静电热膨胀微球通过表面羟胺官能化进行镀银。所述热膨胀微球表面含有氰基，通过表面羟胺官能化处理，羟胺与氰基相互作用形成氨肟(–c(nh2)＝n–o)，使得所述热膨胀微球表面产生了带极性的羟基和对银有络合性的氨基。所述带极性的羟基在镀银过程中可作为催化中心，使银离子沉积到微球表面；所述对银有络合性的氨基能使银离子在微球表面牢固结合，得到不易剥离的镀层，增强镀银微球的稳定性。

23、(3)本发明的抗静电热膨胀微球的制备方法，包括如下步骤：取羟胺与热膨胀微球混合，反应得到氨肟热膨胀微球；将所述氨肟热膨胀微球与硝酸银、氨水、葡萄糖混合，反应得到表面镀银的热膨胀微球；将所述表面镀银的热膨胀微球与巯基乙酸甲酯混合，反应得到抗静电热膨胀微球。所述羟胺与所述热膨胀微球混合后，所述羟胺与所述热膨胀微球表面的氰基作用，在所述热膨胀微球表面形成氨肟(–c(nh2)＝n–o)，得到所述氨肟热膨胀微球，其表面具有带极性的羟基和对银有络合性的氨基；所述氨肟热膨胀微球与硝酸银、氨水、葡萄糖混合后，所述带极性的羟基可以作为催化中心，使所述硝酸银中的银离子沉积到微球表面，所述对银有络合性的氨基使银离子牢固的结合在所述氨肟热膨胀微球的表面，所述葡萄糖作为还原剂，将所述银离子还原为银单质，得到所述表面镀银的热膨胀微球；所述表面镀银的热膨胀微球与巯基乙酸甲酯混合，通过接枝酯基进行酯基官能化，得到所述抗静电热膨胀微球。制备过程简单，反应条件温和，适宜规模化生产。

24、(4)本发明的抗静电聚丙烯酸酯泡棉，共混有所述抗静电热膨胀微球。所述抗静电热膨胀微球表面的银镀层在聚丙烯酸酯泡棉中扩散后，形成导电通路，使得电荷能够通过导电通路泄漏，从而使所述抗静电聚丙烯酸酯泡棉具有良好的抗静电性能；酯基官能化能够增加所述抗静电热膨胀微球在所述抗静电聚丙烯酸酯泡棉中的分散性，提升其抗静电性能。

技术特征：

1.一种抗静电热膨胀微球，其特征在于，所述抗静电热膨胀微球为表面镀银并酯基官能化的热膨胀微球。

2.根据权利要求1所述的抗静电热膨胀微球，其特征在于，所述抗静电热膨胀微球通过表面羟胺官能化进行镀银。

3.一种权利要求1-2中任意一项所述的抗静电热膨胀微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的抗静电热膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热膨胀微球与羟胺的重量比为1：(4-8)；

5.根据权利要求3所述的抗静电热膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氨肟热膨胀微球与硝酸银的重量比为1:(1-15)；

6.根据权利要求3所述的抗静电热膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述表面镀银的热膨胀微球与巯基乙酸甲酯的重量比为1:(1-3)；

7.一种抗静电聚丙烯酸酯泡棉，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的抗静电热膨胀微球。

8.根据权利要求7所述的抗静电聚丙烯酸酯泡棉，其特征在于，还包括丙烯酸酯单体、引发剂、交联剂。

9.根据权利要求8所述的抗静电聚丙烯酸酯泡棉，其特征在于，包括如下重量份的原料：每100份的丙烯酸酯单体，引发剂0.1-0.3份，交联剂1-2份，抗静电热膨胀微球5-10份。

10.权利要求1-6中任意一项所述的抗静电热膨胀微球在聚丙烯酸酯泡棉中的应用。

技术总结
本发明提供一种抗静电热膨胀微球、聚丙烯酸酯泡棉及其制备方法、应用。所述抗静电热膨胀微球为表面镀银并酯基官能化的热膨胀微球。由于银本身具有优异的导电性能，当镀银的热膨胀微球添加到聚丙烯酸酯泡棉里后，在基体中形成导电通路，电荷通过导电通路泄漏，从而达到抗静电的效果；在所述镀银的热膨胀微球上通过接枝酯基进行酯基官能化，由于酯基与目标基体具有相似极性，将所述表面镀银并酯基官能化的热膨胀微球添加到聚丙烯酸酯泡棉后，能形成相容界面，改善其在聚丙烯酸酯泡棉中的分散性，从而使所述抗静电聚丙烯酸酯泡棉具有良好的抗静电性能。

技术研发人员：邹威,王国梁,张晨,马育红,王慧,曹建平,闫冬
受保护的技术使用者：北京化工大学常州先进材料研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13