一种抗静电ps改性材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及PS材料技术领域，具体涉及一种抗静电PS改性材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PS树脂是一种综合性能较好的工程塑料，具有优良的热稳定性能、耐寒性能、流动 性好及化学介质稳定性能，有良好的加工性能和尺寸稳定性能。
[0003] PS树脂已被广泛应用于家电、建筑、汽车、办公用品等行业。但PS的抗静电性较 差，如果可以提高PS的抗静电性，将会进一步开拓PS树脂在汽车、办公机器、电子等领域的 应用。虽然市场上的一些PS抗静电产品，但抗静电限只有0次方。也有厂家通过在产品表 面喷上一层抗静电油PS产品表面层的达到抗静电性，但抗静电效果上限只有在10的9-10 次方，另外时间越长抗静电效果越差，树脂的加工性能变差。另外市场上的抗静电PC的冲 击强度一般在4KJ/m2左右，也在很大程度上限制了 PS树脂的应用范围。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种抗静电PS 改性材料，该抗静电PS改性材料在保持材料抗冲击性能的基础上，能显著提高材料的抗静 电性能，且加工性能较好，综合性能优异。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种抗静电PS改性材料的制备方法，该制备方法工 艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种抗静电PS改性材料，所述抗静电PS改 性材料包括如下重量份的原料： PS树脂 60-95份 抗静电剂 5-15份 SBS树脂 5-15份 PETS 0·05-0. 15 份 扩散油 0. 1-0. 3份 硬脂酸锌 1-1. 5份 抗氧剂 0. 2-1. 5份； 其中，所述抗静电剂是由粒径在l〇-50nm的炭黑和单丝直径在50-100nm的碳纤维以重 量比2. 4-3. 2 :1组成的混合物。
[0007] 本发明通过采用粒径在10_50nm的炭黑和单丝直径在50-100nm的碳纤维作为抗 静电剂复配使用，并控制其重量比为2. 4-3. 2 :1，使得改性材料的表面电阻率达到5-8个数 量级，在保持材料抗冲击性能的基础上，能显著提高材料的抗静电性能。
[0008] 本发明的抗静电PS改性材料通过添加抗静电剂、SBS树脂和PETS进行共混改性 来提高改性材料的抗静电、加工性能以及抗冲击性能，使得抗静电PS改性材料的表面电阻 率达到5-8个数量级，与现有抗静电PS材料相比显著提高。
[0009] 本发明的抗静电PS改性材料在保持材料抗冲击性能的基础上，能显著提高材料 的抗静电性能，且加工性能较好，综合性能优异。
[0010] 优选的，所述PS树脂为熔点在235-245Γ、密度在1. 03-1. 06g/cm3的聚苯乙烯树 脂。
[0011] 本发明通过采用熔点在235-245Γ、密度在1. 03-1. 06g/cm3的聚苯乙烯树脂作为 PS树脂，使得改性材料具有优良的耐冲击性、耐热性、介电性和耐磨性，以及良好的尺寸稳 定性。
[0012] 优选的，所述SBS树脂为苯乙烯单元的含量为10%-30%、丁二烯单元的含量为 70%-90%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0013] 本发明通过采用苯乙烯单元的含量为10%_30%、丁二烯单元的含量为70%-90%的 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增韧剂，能提高材料的韧性和抗冲击性能，还能提 高材料的热变形温度。
[0014] 优选的，所述PETS是由羟值在55-65mgK0H/g、熔点在50-60°C的PETS-3和羟值在 25-35mgK0H/g、熔点在55-65°C的PETS-4以重量比1 :1-2组成的混合物。
[0015] PETS为季戊四醇硬脂酸酯，本发明通过采用羟值在55-65mgK0H/g、熔点在 50-60°C的PETS-3和羟值在25-35mgK0H/g、熔点在55-65°C的PETS-4作为PETS复配使用， 并控制其重量比为1 :1_2,具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，能显 著改善材料在高温时的加工性能，提高制品的透明度及表面光洁度。
[0016] 优选的，所述扩散油为密度在0. 83-0. 87g/cm3、粘度在500-1000mPa*s、酸值 彡4mgK0H/g、胺值彡2mgK0H/g的扩散油。
[0017] 本发明通过采用密度在0· 83-0. 87g/cm3、粘度在500-1000mPa*s、酸值彡4mgK0H/ g、胺值< 2mgK0H/g的扩散油，其具有外润滑作用和内润滑作用，使材料在加工过程中改善 材料的流动性和制品的脱模性。
[0018] 优选的，所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1-2 :1组成的混合 物。
[0019] 本发明通过采用抗氧剂1010和抗氧剂168作为抗氧剂复配使用，并控制其重量比 为1 :1-2,两种抗氧剂均为环保抗氧剂且具有一定的协同作用，可以延缓或抑制材料氧化 过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
[0020] 优选的，所述抗静电PS改性材料还包括填充剂10-20份和抗冲改性剂1-5份，所 述填充剂为粒径在l-l〇nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。
[0021] 填充剂的粒径越小，对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益，本发明通过采用 纳米碳酸钙作为填充剂并控制其粒径在l-l〇nm，可以提高材料的强度；填充剂与树脂良好 的相容性是发挥其作用和控制添加量的关键，本发明采用经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳 酸钙，可以提尚纳米碳酸钙与pvc树脂的相容性，从而提尚材料的强度。
[0022] 所述抗冲改性剂是由含氯量为25%_45%的氯化聚乙烯和醋酸乙烯单元含量 5%-25%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以重量比1. 5-2. 5 :1组成的混合物。
[0023] 氯化聚乙烯（CPE)是一种热塑性塑料的改性剂，具有良好的综合性能。在聚氯乙烯 (PVC)树脂中添加适量的CPE，可降低树脂的熔融粘度、提高流动性、改善塑料的加工性能； 还可以提高PVC的冲击强度、耐低温性能、耐侯性能、延长制品的使用寿命。CPE添加在钙塑 材料中，不仅可以代替增塑剂DBP，还有助于碳酸钙与PVC树脂的均匀分散；且当氯化聚乙 烯的含氯量(重量含量）为25%-45%时，使材料的抗冲击强度最好。
[0024] 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA)可作为PVC的冲击改性剂，具有良好的柔软性、强 韧性、耐低温性（-58 °C仍具有可挠性)、耐候性、耐应力开裂性、热合性、黏结性、透明性和光 泽性；同时还具有橡胶般的弹性，优良的化学稳定性、热稳定性(热分解温度229~230°C)、 耐臭氧性、无毒性、良好的加工性和染色性；与填料的掺混性很好，即使填充较多的填料，也 不致严重影响其物理力学性能。
[0025] EVA作为PVC的冲击改性剂，其效果随共聚物中醋酸乙烯的含量而异，醋酸乙烯的 含量低时，与PVC的相容性差，增强效果较差，制品不透明，随着醋酸乙烯单元含量的增加， 共聚物与PVC的相容性变好，增强效果提高，制品透明性也较好；但醋酸乙烯的含量也不可 过高，醋酸乙烯单元含量5%-25%时可明显改善PVC的冲击强度，与含有碳碳双键的冲击改 性剂相比，还具有抗老化性能较好的优点。
[0026] 本发明通过采用氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为抗冲改性剂复配使 用，并控制其重量比为1. 5-2. 5 :1，可以改善材料的耐高温和耐低温性能，还可以降低材料 的熔融粘度、提高流动性、改善塑料的加工性能，提高材料的冲击强度、耐侯性能、延长制品 的使用寿命。
[0027] 优选的，所述抗静电PS改性材料还包括阻燃剂1-5份、爽滑剂0. 05