一种抗静电耐磨高性能PS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗静电耐磨高性能PS复合材料及其制备方法，由以下重量份的组份制成：PS为60份‑80份；改性纳米ZrO2为20份‑30份；抗静电剂为10份‑16份；相容剂为0.1份‑0.5份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；润滑剂为0.1份‑0.3份。本技术方案的纳米ZrO2经过聚丙烯酸丁酯(PBA)的接枝，可以在纳米ZrO2表面形成PBA的有机包覆层，产生了强大的立体防护作用，阻止了纳米ZrO2的团聚，能够均匀地分散于PS基体中，提高PS复合材料的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，特别是指一种抗静电耐磨高性能PS复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯乙烯(PS)作为常见的热塑性塑料，应用十分广泛。但是随着科技的发展，在一些特定的领域，人们对PS材料的性能要求，尤其是耐磨性、抗静电性能和力学性能要求越来越高，这大大限制了PS复合材料在这些特殊领域上的应用。用聚丙烯酸丁酯(PBA)接枝纳米二氧化锆(ZrO2)，再对PS进行改性，从而提高PS复合材料的耐磨性、抗静电性能和物理性能，该方法至今尚未见于报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗静电耐磨高性能PS复合材料及其制备方法，以提高PS复合材料的耐磨性、抗静电性能及物理性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗静电耐磨高性能PS复合材料，由以下重量份的组份制成：所述的改性纳米ZrO2，其制备方法如下：(1)称取一定量的丙烯酸丁酯、纳米ZrO2、过硫酸钾、硫酸铝及十二烷基苯磺酸钠；(2)将过硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯及纳米ZrO2混合后，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得改性纳米ZrO2。所述纳米ZrO2直径为40-80nm。所述丙烯酸丁酯、所述纳米ZrO2、所述过硫酸钾、所述硫酸铝及所述十二烷基苯磺酸钠的质量比为10-30：30-40：0.3-0.7：1-3：0.1-0.3。所述抗静电剂为抗静电剂Atmer163或抗静电剂Atmer190。所述相容剂为MAH-SEBS。所述抗氧剂为的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。上述任一项所述的抗静电耐磨高性能PS复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取60份-80份的PS、20份-30份改性纳米ZrO2、0.1份-0.5份MAH-SEBS、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料。优选地，所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140～180℃，二区温度190～230℃，三区温度190～230℃，四区温度190～230℃，五区温度190～230℃，六区温度190～230℃，机头温度190～230℃,螺杆转速200～280r/min。本专利技术的有益效果是：本技术方案的纳米ZrO2经过聚丙烯酸丁酯(PBA)的接枝，可以在纳米ZrO2表面形成PBA的有机包覆层，产生了强大的立体防护作用，阻止了纳米ZrO2的团聚，能够均匀地分散于PS基体中，提高PS复合材料的力学性能。本技术方案中MAH-SEBS的存在增强了PS和纳米ZrO2的界面粘结，纳米ZrO2在PS基体中的分散性良好，这更有利于促进PS基体的异相成核，加快了PS基体的结晶速率，增强PS复合材料的力学性能。.纳米ZrO2的加入还使得PS基体的硬度提高，对PS复合材料的耐磨性能有显著提高。抗静电剂的加入使PS复合材料的抗静电性能得到了很大的提高，其表面电阻率降到108Ω左右。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本申请提供一种抗静电耐磨高性能PS复合材料，由以下重量份的组份制成：所述改性纳米ZrO2，其制备方法如下：(1)称取一定量的丙烯酸丁酯(BA)、纳米ZrO2、过硫酸钾(KPS)、硫酸铝、十二烷基苯磺酸钠。(2)将KPS、十二烷基苯磺酸钠、BA、纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得改性纳米ZrO2。优选地，所述纳米ZrO2直径为40-80nm。更优选地，步骤(1)中的BA、纳米ZrO2、过硫酸钾(KPS)、硫酸铝、十二烷基苯磺酸钠的质量比为(10-30)：(30-40)：(0.3-0.7)：(1-3)：(0.1-0.3)。所述抗静电剂为抗静电剂Atmer163或Atmer190。所述相容剂为SEBS接枝马来酸酐(MAH-SEBS)。所述抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)和1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。上述任一项的耐磨高性能PS复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取60份-80份的PS、20份-30份改性纳米ZrO2、0.1份-0.5份MAH-SEBS、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料。优选地，所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PS复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140～180℃，二区温度190～230℃，三区温度190～230℃，四区温度190～230℃，五区温度190～230℃，六区温度190～230℃，机头温度190～230℃,螺杆转速200～280r/min。本专利技术的各实施例中所用的原料如下：PS(型号SKH-127)，韩国SK；BA，国药集团化学试剂有限公司；MAH-SEBS,美国壳牌化学公司；纳米ZrO2，合肥工业大学陶瓷研发中心；十二烷基苯磺酸钠，济南凯信化工；KPS,济南丰乐化工；硫酸铝，淄博中魁化工；硬脂酸钙，湖北中料化工；硬质酸钠，湖北兴银河化工；硬脂酸钾，郑州邦诺化工；抗静电剂(型号Atmer163、Atmer190)，英国禾大；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。本专利技术所用的测试仪器如下：ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。首先制备改性纳米ZrO2制备例1改性纳米ZrO2，其制备方法如下：(1)称取一定量的丙烯酸丁酯(BA)、纳米ZrO2、过硫酸钾(KPS)、硫酸铝、十二烷基苯磺酸钠；其中的BA、纳米ZrO2、过硫酸钾(KPS)、硫酸铝、十二烷基苯磺酸钠的质量比为10：30：0.3：1：0.1；纳米ZrO2直径为40-80nm。(2)将KPS、十二烷基苯磺酸钠、BA、纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得改性纳米Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，由以下重量份的组份制成：所述的改性纳米ZrO2，其制备方法如下：(1)称取一定量的丙烯酸丁酯、纳米ZrO2、过硫酸钾、硫酸铝及十二烷基苯磺酸钠；(2)将过硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯及纳米ZrO2混合后，在160‑180℃的油浴反应6‑12h，然后再加入硫酸铝破乳6‑10h，过滤洗涤既得改性纳米ZrO2。

【技术特征摘要】
1.一种抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，由以下重量份的组份制成：所述的改性纳米ZrO2，其制备方法如下：(1)称取一定量的丙烯酸丁酯、纳米ZrO2、过硫酸钾、硫酸铝及十二烷基苯磺酸钠；(2)将过硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯及纳米ZrO2混合后，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得改性纳米ZrO2。2.根据权利要求1所述的抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，所述纳米ZrO2直径为40-80nm。3.根据权利要求1所述的抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，所述丙烯酸丁酯、所述纳米ZrO2、所述过硫酸钾、所述硫酸铝及所述十二烷基苯磺酸钠的质量比为10-30：30-40：0.3-0.7：1-3：0.1-0.3。4.根据权利要求1所述的抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，所述抗静电剂为抗静电剂Atmer163或抗静电剂Atmer190。5.根据权利要求1所述的抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，所述相容剂为MAH-SEBS。6.根据权利要求1所述的抗静电耐磨高性能PS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，徐志海，黄家奇，王添琪，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34