一种抗静电易清洁材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗静电易清洁材料及其制备方法。抗静电易清洁材料包括热塑性塑料母粒和以下组分：均以热塑性塑料母粒的质量百分比计，抗静电剂为热塑性塑料母粒的8％‑39.4％，蒙脱土为热塑性塑料母粒的0.5％‑8％，铝酸锆为热塑性塑料母粒的0.5％‑6.1％，碳酸钙为热塑性塑料母粒的0.5％‑1.2％，十二烷基磺酸钠为热塑性塑料母粒的1.2％‑18.3％，乙二醇酯为热塑性塑料母粒的0.2％‑11.9％，硬脂酸酯为热塑性塑料母粒的0.1％‑3.4％，丙酮为热塑性塑料母粒的0.5％‑7.7％。制备时，按配比将各组份复配到一起，混匀，注塑成型。本发明专利技术所述的抗静电易清洁材料及其制备方法具有抗静电和易清洁等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
，尤其涉及一种抗静电易清洁材料及其制备方法。
技术介绍
一些塑料制品在使用的过程中经常会发生积灰的现象，例如：空气中的灰尘会以悬浮物，细菌漂浮，会在表面沉积，也会动态摩擦空气，引起静电吸附灰尘。不仅需要经常清理操作较麻烦，而且会影响设备的使用寿命。下面以扇叶或叶轮为例进行具体介绍。以空调外机叶轮为例，长期积灰的叶轮会使得空调制冷效率衰减30％以上，空调内机风道部件在使用过程中，灰尘容易在其表面附着进而沉积，影响风量、能效，且容易形成二次污染，会滋生很多细菌危害健康，因此，改善材料表面性质，使得表面不易沾灰变得很有意义。电扇和叶轮在高速运转过程中，扇叶(叶轮叶)与空气相互作用产生动静态摩擦，会使得灰尘吸附带电离子。约90％-95％的悬浮灰尘带正电或带负电,同性电荷相排斥增强了空气中粉尘的稳定程度，异性电荷相吸引促使粉尘聚集而沉降转动的扇叶与空气摩擦带上电荷，而带电体具有吸引轻小物体的性质，所以灰尘会被吸在扇叶上。据文献报道空气中粒径小于75μm的固体悬浮物，尤其粒径多在0.1-10μm范围的灰尘的分散度越高,灰尘的颗粒越细小，在空气中飘浮的时间越长，而且在空气中灰尘还会有细菌尸体，油渍，水分，一些毛絮状的纤维，使得悬浮在空气中的灰尘形貌非常复杂，这样多组分的灰尘更容易富集粘在叶轮或扇叶上，长期扇叶或叶轮就逐渐变得非常脏，而且在空调，吸尘器等电器的内部叶轮，散热风扇叶轮上长期沾灰的话，会影响其正常工作效率，因此一种御灰易清洁的扇叶和叶轮会变得非常重要。现有未改性的扇叶或叶轮长期运转或者静置一段时间，在叶轮或扇叶上就会沉积很多灰尘，扇叶叶轮就逐渐变得非常脏，严重影响扇叶叶轮的外观。而且像在空调，吸尘器等电器的内部叶轮，散热风扇叶轮上长期沾灰的话，会影响其正常工作效率，比如空调内部叶轮，沾灰会严重使得风阻增大，影响整机的制冷效果，另外灰尘在扇叶氟富集，会会影响扇叶转动的动平衡，严重影响扇叶和叶轮地方出风量和其它方面的影响。现有的技术方案就是定期拆开清理灰尘，操作不便而且费时，尤其清洗会很麻烦，清理会扬尘对人体有害。因此，通过抗静电剂改性塑料表面特性，降低灰尘与塑料界面的粘附力具有重要意义。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的问题，本专利技术提供抗静电易清洁材料及其制备方法，具有抗静电、御灰和易清洁等优点。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗静电易清洁材料，包括热塑性塑料母粒、抗静电剂、蒙脱土、铝酸锆、碳酸钙、十二烷基磺酸钠、乙二醇酯、硬脂酸酯和丙酮；均以热塑性塑料母粒的质量百分比计，抗静电剂为热塑性塑料母粒的8％-39.4％，蒙脱土为热塑性塑料母粒的0.5％-8％，铝酸锆为热塑性塑料母粒的0.5％-6.1％，碳酸钙为热塑性塑料母粒的0.5％-1.2％，十二烷基磺酸钠为热塑性塑料母粒的1.2％-18.3％，乙二醇酯为热塑性塑料母粒的0.2％-11.9％，硬脂酸酯为热塑性塑料母粒的0.1％-3.4％，丙酮为热塑性塑料母粒的0.5％-7.7％。本专利技术的有益效果是：专利技术人在研究中意外地发现，在热塑性塑料母粒中添加合适比例的抗静电剂、蒙脱土、铝酸锆、碳酸钙、十二烷基磺酸钠、乙二醇酯、硬脂酸酯和丙酮，在保证材料原有的性能不受影响的前提下，同时可以提高制得材料的抗静电性能，使制得的材料具有御灰的效果。尤其，是蒙脱土、铝酸锆、碳酸钙、十二烷基磺酸钠、乙二醇酯、硬脂酸酯和丙酮以合适比例的加入，与抗静电剂的配合使用，可以进一步增强抗静电的效果，提高整体材料的性能。蒙脱土(英文名称montmorillonite)又名胶岭石、微晶高岭石，一种硅酸盐的天然矿物，为膨润土矿的主要矿物组分。含Al2O316.54％；MgO4.65％；SiO250.95％。结构式为(Al，Mg)2〔SiO10〕(OH)2·nH2O。蒙脱土、铝酸锆、碳酸钙、十二烷基磺酸钠、乙二醇酯、硬脂酸酯和丙酮的加入一方面可降低合成树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度，提高加工性能，还可以通过含有的Al、Si、Ca等与抗静电剂之间复杂的反应来显著提高抗静电性能和御灰性能。例如：硅原子与氧原子形成的“Si-O-Si”键，具有良好的疏水防水性，降低材料的表面能，从而提高御灰性能。本专利技术的材料可以用任意种类的热塑性塑料作为热塑性塑料母粒，可以为但不限于下面的名称：所述热塑性塑料母粒选自丙烯腈-苯乙烯共聚物、PA塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚合物和聚碳酸酯中的一种或几种的复配。进一步，所述蒙脱土的粒径为：50-100nm；所述碳酸钙的粒径为：50-100nm。采用上述方案的有益效果是：采用合适粒径的蒙脱土和碳酸钙，进一步改善材料配方的加工性能，可以改善抗静电剂与基料有滑脱效应，少量的蒙脱土和碳酸钙可以起到增摩擦作用，改善加工性能。进一步，所述蒙脱土的粒径为50-70nm，所述碳酸钙的粒径为50-70nm。采用上述方案的有益效果是：粒径较小，比表面积较大，较少的添加量就可以显著提高材料的性能。进一步，所述蒙脱土的粒径为71-90nm，所述碳酸钙的粒径为71-90nm。采用上述方案的有益效果是：有利于表面处理及均匀分散。进一步，所述蒙脱土的粒径为91-100nm，所述碳酸钙的粒径为91-100nm。采用上述方案的有益效果是：颗粒比较大，容易分散及便于工业化生产。进一步，所述蒙脱土为经过表面处理的蒙脱土，所述碳酸钙为经过表面处理的碳酸钙；所述处理方法包括以下步骤：将蒙脱土和碳酸钙与乙醇溶液混合，滴入复配偶联剂，复配偶联剂与添加的蒙脱土和碳酸钙质量和的的质量百分比为0.5-2％，所述复配偶联剂由硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂复配而成，超声搅拌，抽滤，烘干，研磨成均聚颗粒。采用上述方案的有益效果是：有利于提高蒙脱土和碳酸钙的性能，采用乙醇的水溶液有利于水解偶联剂，使得蒙脱土和碳酸钙在树脂基体中分散地更均匀，表面处理提高了蒙脱土和碳酸钙与树脂基体的相容性。进一步，所述抗静电剂选自阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂、非离子型抗静电剂、改性的碳纳米管、石墨烯、聚醚和聚酰胺的共聚物、金属粉、导电石墨、二丁基油酸酰胺、六甲基磷酰三胺、乙二胺的环氧乙烷环氧丙皖加成物、N—氧乙基化烷基胺中的一种或几种的复配。采用上述方案的有益效果是：由于现有的材料的体积电阻率一般高达1012-1020Ω/□，易积蓄静电而发生危险且易沾灰。采用上述种类的抗静电剂可以使得孤立的电荷能够被带走，导通材料表面的电荷，减少材料表面所带的电荷，从而使灰尘不容易沾在材料的表面。进一步，所述阳离子抗静电剂选自长链的烷基季铵、磷酸盐和环酸盐高分子聚合物中一种或几种的复配。采用上述方案的有益效果是：采用上述种类的阳离子抗静电剂与其他组分配合使用，有利于进一步提高抗静电效果。进一步，所述阴离子抗静电剂选自烷基磺酸、硫酸烷基、羧酸盐、磷酸盐和二硫代氨基甲酸的碱金属盐中的一种或几种的复配。采用上述方案的有益效果是：采用上述种类的阴离子抗静电剂与其他组分配合使用，有利于进一步提高抗静电效果。进一步，所述非离子型抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺、聚乙二醇酯或醚、脂肪酸酯、乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇脂肪酸酯、硬脂酸单甘脂、油酸单甘酯、月桂酸单甘酯、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或几种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗静电易清洁材料，其特征在于，包括热塑性塑料母粒、抗静电剂、蒙脱土、铝酸锆、碳酸钙、十二烷基磺酸钠、乙二醇酯、硬脂酸酯和丙酮；均以热塑性塑料母粒的质量百分比计，抗静电剂为热塑性塑料母粒的8％‑39.4％，蒙脱土为热塑性塑料母粒的0.5％‑8％，铝酸锆为热塑性塑料母粒的0.5％‑6.1％，碳酸钙为热塑性塑料母粒的0.5％‑1.2％，十二烷基磺酸钠为热塑性塑料母粒的1.2％‑18.3％，乙二醇酯为热塑性塑料母粒的0.2％‑11.9％，硬脂酸酯为热塑性塑料母粒的0.1％‑3.4％，丙酮为热塑性塑料母粒的0.5％‑7.7％。

【技术特征摘要】
1.一种抗静电易清洁材料，其特征在于，包括热塑性塑料母粒、抗静电剂、蒙脱土、铝酸锆、碳酸钙、十二烷基磺酸钠、乙二醇酯、硬脂酸酯和丙酮；均以热塑性塑料母粒的质量百分比计，抗静电剂为热塑性塑料母粒的8％-39.4％，蒙脱土为热塑性塑料母粒的0.5％-8％，铝酸锆为热塑性塑料母粒的0.5％-6.1％，碳酸钙为热塑性塑料母粒的0.5％-1.2％，十二烷基磺酸钠为热塑性塑料母粒的1.2％-18.3％，乙二醇酯为热塑性塑料母粒的0.2％-11.9％，硬脂酸酯为热塑性塑料母粒的0.1％-3.4％，丙酮为热塑性塑料母粒的0.5％-7.7％。2.根据权利要求1所述一种抗静电易清洁材料，其特征在于，所述热塑性塑料母粒选自丙烯腈-苯乙烯共聚物、PA塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚合物和聚碳酸酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述一种抗静电易清洁材料，其特征在于，所述蒙脱土的粒径为：50-100nm；所述碳酸钙的粒径为：50-100nm。4.根据权利要求3所述一种抗静电易清洁材料，其特征在于，所述蒙脱土的粒径为50-70nm，所述碳酸钙的粒径为50-70nm；或所述蒙脱土的粒径为71-90nm，所述碳酸钙的粒径为71-90nm；或所述蒙脱土的粒径为91-100nm，所述碳酸钙的粒径为91-100nm。5.根据权利要求1-4任一项所述一种抗静电易清洁材料，其特征在于，所述蒙脱土为经过表面处理的蒙脱土，所述碳酸钙为经过表面处理的碳酸钙；所述处理方法包括以下步骤：将蒙脱土和碳酸钙与乙醇溶液混合，滴入复配偶联剂，复配偶联剂与添加的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐前，熊玉明，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44