一种高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高热稳定性防静电聚苯乙烯复合 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等，在高分子材料使 用密集的高科技设备中，因静电产生的危害也是显而易见的，譬如容易造成电子设备内部 电子元器件的损害，使设备表面容易因静电产生吸附作用而吸尘，还可能使接触机体的人 受到伤害等，从而直接或间接的对电子工业、纺织工业、石油工业、兵器工业、橡胶工业以及 兴航与军事领域带来静电危害。而在高分子材料使用密集的电子设备中，因设备连续工作 时间长，发热量大，且工作稳定性要求高，这就要求这些设备用高分子材料具备较好的防静 电及热稳定性能，提供具有优良导热性及热稳定性的高分子材料。
[0003] 现有技术中常见的防静电高分子材料通常采用的是表面防静电，即在普通的高分 子材料板表面通过镀膜（Coating)技术，形成一层防静电的硬膜，以起到防静电功能。但这 种材料的防静电性能不稳定，往往因表面的摩擦或磨损而降低防静电功效，而且热稳定性 能较差，难以满足高科技时代产业界的特殊需要。
[0004] 聚苯乙烯（PS)为一种无毒、无味、无色的似玻璃状的脆性材料，为目前常用的大品 种合成树脂之一。PS树脂具有优越的综合性能，例如加工流动性、刚性、耐化学腐蚀性、光稳 定性优良，抗放射线能力是所有塑料中最强的，光稳定性仅次于甲基丙烯酸树脂；PS树脂 易于加工成型，成型品尺寸稳定性良好，而且价格低廉。但是PS材料热稳定性较差，而且不 具备防静电的性能。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术不足，本发明提供了一种具有优良的热稳定性以及防静电性能的聚 苯乙烯复合材料及其制备方法。
[0006] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种高热稳定性防静电聚苯乙烯复 合材料，包括以下重量份比的原料： 聚苯乙烯（PS) 70-90%, 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS) 5~15%， 导电助剂 1~4%， 热稳定助剂 1~3%， 相容剂 3~6%， 助添加剂 0. 5~2% ; 所述导电助剂为超导电炭黑，所述超导电炭黑的电阻率为〇.8~1.0 Ω 所述助导 电剂为一种新型的高结构超高导电碳黑，其粒度细、比表面积大、导电性能优异、使用量小， 导电性能超过乙炔导电碳黑，对树脂、橡胶等基础材料无影响，可实现导电性和材料性的平 衡，而且使用较环保。
[0007] 所述热稳定助剂为脂肪酸钡盐、亚磷酸盐及有机亚硫酸酯的混合物，其占助导热 剂的质量份比为1~3 :1~2 :1，所述热稳定剂可有效地阻止、减少甚至基本停止复合材料因 物理(如热、辐射）或化学(如氧，臭氧）因素引起的降解。
[0008] 所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯接枝共聚物PE-g-MAH或马来酸酐接枝丙烯 臆-丁二稀 _苯乙稀共聚物ABS-g-MAH。
[0009] 所述助添加剂为抗氧剂、树脂润滑剂、成核剂、阻燃剂中的至少一种，所述助添加 剂为树脂加工常用添加剂。
[0010] 作为优选，所述一种高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料，包括以下重量份比的 原料： 聚苯乙烯（PS) 80%， 丙稀腈_ 丁二稀_苯乙稀共聚物（ABS) 10%， 导电助剂 2%， 热稳定助剂 2%， 相容剂 5%， 助添加剂 1%。
[0011] 本发明之一种高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 按照重量份数备取原料，包括聚苯乙烯（PS) 70~90%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物（ABS) 5~15%、导电助剂1~4%、热稳定助剂1~3%、相容剂3~6%、助添加剂0. 5~2% ; 2) 将所述非结晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电助剂、热稳定助剂、 相容剂及助添加剂置于高速混合机中于200~400r/min的转速下搅拌3~10min，得预混匀 料； 3) 将步骤2所得预混匀料置于双螺杆挤出机中经螺杆剪切，充分熔融混炼后，经挤出、 造粒后获得高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料。
[0012] 进一步地，所述一种高热稳定性防静电聚苯乙稀复合材料的制备方法，包括以下 步骤： 1) 按照重量份数备取原料，包括聚苯乙烯（PS) 80%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 10%、导电助剂2%、热稳定助剂2%、相容剂5%、助添加剂1% ; 2) 将所述非结晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电助剂、热稳定助剂、 相容剂及助添加剂置于高速混合机中于200~400r/min的转速下搅拌3~10min，得预混匀 料； 3) 将步骤2所得预混匀料置于双螺杆挤出机中经螺杆剪切，充分熔融混炼后，经挤出、 造粒后获得高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料。
[0013] 进一步地，所述双螺杆挤出机条件设置为：一区215~225°C、二区225~235°C、三 区 235~240°C、四区 240~245°C、五区 240~245°C、六区 235~240°C，机头 230~235°C，长径比 35~45:1，螺杆转速 200~380r/min。
[0014] 与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：本发明通过采用热稳定助剂可有效 提高聚苯乙烯树脂的玻璃转化温度，使聚苯乙烯树脂本身80~100°C的玻璃转化温度提高至 复合材料160~190°C，提高了聚苯乙烯的热稳定性，扩大了其应用范围；本发明采用导电性 能良好的超导点炭黑，通过相容剂的复配，可与聚苯乙烯及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 材料复配均匀，使复合材料获得优良的导电性能。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0016] 实施例1 : 一种高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： 1)按照重量份数备取原料，包括聚苯乙烯（PS) 80%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 10%、导电助剂2%、热稳定助剂2%、相容剂5%、助添加剂1% ; 所述热稳定助剂为脂肪酸钡盐、亚磷酸盐及有机亚硫酸酯的混合物，其占助导热 剂的质量份比为4 :3 :2 ;所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS-g-MAH;所述助添加剂为抗氧剂、树脂润滑剂、成核剂及阻燃剂的混合物。
[0017] 2)将所述非结晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电助剂、热稳定 助剂、相容剂及助添加剂置于高速混合机中于300r/min的转速下搅拌6min，得预混勾料。
[0018] 3)将步骤2所得预混匀料置于双螺杆挤出机中经螺杆剪切，充分熔融混炼后，经 挤出、造粒后获得高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料； 本实施例所述双螺杆挤出机条件设置为：一区220°C、二区230°C、三区235°C、四区 240°C、五区240°C、六区235°C，机头235°C，长径比40: 1，螺杆转速300r/min。
[0019] 实施例2 :-种高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： 1)按照重量份数备取原料，包括聚苯乙烯（PS) 75%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 13%、导电助剂4%、热稳定助剂3%、相容剂3. 5%、助添加剂1. 5% ; 所述热稳定助剂为脂肪酸钡盐、亚磷酸盐及有机亚硫酸酯的混合物，其占助导热剂的 质量份比为2 :1 :1 ;所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯接枝共聚物PE-g-MAH ;所述助添加 剂为抗氧剂、树脂润滑剂、成核剂的混合物。
[0020] 2)将所述非结晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电助剂、热稳定 助剂、相容剂及助添加剂置于高速混合机中于200r/min的转速下搅拌lOmin，得预混匀料。
[0021] 3)将步骤2所得预混匀料置于双螺杆挤出机中经螺杆剪切，充分熔融混炼后，经 挤出、造粒后获得高热稳定性防静电聚苯乙烯复合材料； 本实施例所述双螺杆挤出机条件设置为：一区225°C、二区235°