聚烯烃抗静电组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚烯烃抗静电组合物及其制备方法，属于聚烯烃组合物技术领域。所述的聚烯烃抗静电组合物，由以下质量份数的原料制成：高密度聚乙烯25～70份，线型低密度聚乙烯5～15份，抗静电母料20～50份，导电母料5～10份；所述的制备方法是将高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、抗静电剂母料和导电母料进行共混造粒后而制得。本发明专利技术解决了传统聚烯烃经抗静电改性后的抗静电效果差、材料力学性能差的问题，本发明专利技术在确保材料具有良好的抗静电性能的同时，赋予了材料更好的冲击性能和成型性能，同时具有较高的模量和良好的钢韧平衡性能，抗静电性能较好；其制备方法简单、易操作。

Polyolefin antistatic composition and preparation method

The invention relates to a polyolefin antistatic composition and a preparation method, which belong to the technical field of polyolefin composition. The polyolefin antistatic composition, made by the following quality copies of raw materials: 25 to 70 portions of high density polyethylene, linear low density polyethylene 5 ~ 15, KJD 20 ~ 50, 5 ~ 10 conductive masterbatch; the preparation method is of high density polyethylene, linear low density polyethylene, antistatic agent and conductive masterbatch masterbatch was prepared after granulation. The invention solves the traditional polyolefin antistatic modification of the antistatic effect is poor, the problem of poor mechanical properties of materials, the invention in order to ensure the material has good antistatic properties and impact properties and formability gives better materials, with high modulus and good toughness steel balanced performance the antistatic performance is good; the preparation method is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
聚烯烃抗静电组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种聚烯烃抗静电组合物及其制备方法，属于聚烯烃组合物

技术介绍
聚乙烯由于其具有优异的力学性能、化学稳定性能、电绝缘性、加工性能及极高的性价比，应用范围极广，但由于聚乙烯优异的绝缘性，所以一旦因摩擦带电后，不易消除，从而产生静电，会造成吸尘、电击，甚至产生火花发生爆炸。为了避免此类事故，在某些场合塑料制品的使用必须做抗静电处理。传统的聚乙烯抗静电改性往往加入抗静电剂，或添加较多的导电性填料。普通的抗静电剂会发生迁移，随时间延长而导致出现抗静电效果降低或消失的现象，高分子永久抗静电剂的价格昂贵，且加入量大、成本很高、效果并不突出、使用面狭窄；而加入填料，如导电炭黑等的效果较好，但缺点是分散效果差、加工性不太好。CN20130655948公开了一种超高分子量聚乙烯管材的加工方法，向超高分子量聚乙烯中添加2-4％碳黑、1-1.5％抗静电剂、1-2％石墨、1-2％乙二醇椰子、1-2％光滑剂，这主要是针对超高分子量聚乙烯的加工性能做出的改进，材料所能达到的抗静电效果有限。CN103739917A公开了一种聚乙烯塑料抗静电母料、母料用导电材料及应用方法，组成如下：导电碳黑3～8％，导电石墨2～15％、导电纤维1～5％、高密度聚乙烯5～20％、线型低密度聚乙烯0～15％、钛酸酯偶联剂0.1～1％、铝酸酯偶联剂0.1～1％、分散剂0.2～4％，材料所能达到的抗静电效果为106Ω。CN200610040792公开了一种抗静电阻燃聚乙烯组合物及其制备方法，其中导电碳黑的含量高达10-19％，而导电碳黑含量越高，对材料力学性能、加工性能影响就会越大，通常的情况是力学性能变差。《抗静电PP的研究》一文以PP为基础树脂，制备了三种抗静电剂母料，但其表面电阻率最低，仅降低4个数量级到1×1012Ω，其抗静电效果有限。因此，有必要对聚烯烃的抗静电性能进行进一步的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚烯烃抗静电组合物，解决了传统聚烯烃经抗静电改性后的抗静电效果差、材料力学性能差的问题，具有抗静电性能良好、冲击和成型性能好、模量高的特点；本专利技术同时提供其制备方法。本专利技术所述的聚烯烃抗静电组合物，由以下质量份数的原料制成：其中：所述高密度聚乙烯(HDPE)选用21.6kg熔体质量流动速率为8～12g/10min，密度为0.947～0.952g/cm3，重均分子量为250000～400000的聚乙烯，其共聚单体为1-己烯和乙烯，1-己烯与乙烯的摩尔比为0.01～0.02。所述线型低密度聚乙烯(LLDPE)选用2.16kg熔体质量流动速率为1～2g/10min，密度为0.939～0.941g/cm3，重均分子量在100000～250000的聚乙烯，其共聚单体为丙烯和乙烯时，丙烯与乙烯的摩尔比为0.01～0.03。其共聚单体为丁烯和乙烯时，丁烯与乙烯的摩尔比为0.002～0.004。所述抗静电母料由以下质量份数的原料制成：其中：聚丙烯的熔体质量流动速率为12～28g/10min，密度为0.9g/cm3；抗氧剂为酚类抗氧剂，型号为1010；成核剂为二亚甲基山梨醇类衍生物；分散剂A为聚乙烯蜡；润滑剂为芥酸酰胺；偶联剂为硅烷偶联剂，型号为KH550；导电碳黑的视比容为3.5～5.0cm3/g，吸碘值为500～700g/kg，灰分小于2.0％，平均粒径为26～29nm，比表面积为96m2/g，pH值为6.2～7.2；导电石墨的石墨化度99％，平均粒径为36nm，真密度为2.16～2.26g/cm3，吸油量为40～60g/100g，灰分为0.1～0.6％，水分为0.06％；乙丙橡胶的密度为0.86g/cm3，乙烯含量为58～62wt％，玻璃化转变温度-56℃～-62℃，门尼粘度ML(1+4)100℃为62～81，分子量260000～610000，分子量分布指数为2.6～3.5。所述抗静电母料的制备方法包括以下步骤：(1)将聚丙烯、成核剂、抗氧剂加入到挤出机中，在210℃下进行挤出造粒，得到组合物A，其中，聚丙烯只加入一半的量；(2)将导电碳黑、导电石墨、分散剂、偶联剂加入到搅拌机中混合3-10min，然后加入另一半的聚丙烯继续混合3～5min，将混合均匀后的物料加入到密炼机中密炼10min，得到组合物B；(3)将组合物A、组合物B和乙丙橡胶混合均匀后进行密炼，得到聚烯烃抗静电组合物。所述导电母料是由高密度聚乙烯、导电碳黑、分散剂B、偶联剂制备得到；其中，高密度聚乙烯、导电碳黑、分散剂、偶联剂的质量比为70:20:5:5；分散剂B为聚乙烯蜡或液体石蜡；偶联剂为硅烷偶联剂。所述导电母料的制备方法如下：先将导电碳黑、分散剂B、偶联剂在搅拌机中混合3～10min，再加入高密度聚乙烯混合3～5min，然后将混合均匀后的物料加入到密炼机中，在180-200℃下密炼10～30min，最后用单螺杆挤出机在180-200℃下进行挤出造粒，得到导电母料。本专利技术所述的聚烯烃抗静电组合物的制备方法，是将高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、抗静电剂母料和导电母料进行共混造粒后而制得。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的聚烯烃抗静电组合物在确保材料具有良好的抗静电性能的同时，赋予了材料更好的冲击性能和成型性能，同时具有较高的模量和良好的钢韧平衡性能，抗静电性能较好；其制备方法简单、易操作。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1聚烯烃抗静电组合物的原料质量份数组成见表1。聚烯烃抗静电组合物的制备方法是将高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、抗静电剂母料和导电母料进行共混造粒后而制得。对本实施例中得到的聚烯烃抗静电组合物进行压塑成型，操作参数见表4，然后对其进行性能检测，检测指标如下：熔体质量流动速率(MFR)：按GB/T3682进行测试，测试条件为：温度190℃，负荷21.6kg；简支梁缺口冲击强度：按照GB/T1043进行测试，试验温度23℃，4mm样条；拉伸屈服应力：按GB/T1040规定测试，拉伸速度50mm/min，4mm样条；表面电阻率：按照GB/T1414规定测试，1mm样片；弯曲模量：按照GB/T9341-2000规定测试，4mm样片。检测结果见表5。实施例2聚烯烃抗静电组合物的原料质量份数组成见表1；聚烯烃抗静电组合物的制备方法同实施例1。对本实施例中得到的聚烯烃抗静电组合物进行压塑成型，操作参数见表4，然后对其进行性能检测，检测指标同实施例1，检测结果见表5。实施例3聚烯烃抗静电组合物的原料质量份数组成见表1；聚烯烃抗静电组合物的制备方法同实施例1。对本实施例中得到的聚烯烃抗静电组合物进行压塑成型，操作参数见表4，然后对其进行性能检测，检测指标同实施例1，检测结果见表5。实施例4聚烯烃抗静电组合物的原料质量份数组成见表1；聚烯烃抗静电组合物的制备方法同实施例1。对本实施例中得到的聚烯烃抗静电组合物进行压塑成型，操作参数见表4，然后对其进行性能检测，检测指标同实施例1，检测结果见表5。实施例5聚烯烃抗静电组合物的原料质量份数组成见表1；聚烯烃抗静电组合物的制备方法同实施例1。对本实施例中得到的聚烯烃抗静电组合物进行压塑成型，操作参数见表4，然后对其进行性能检测，检测指标同实施例1，检测结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：由以下质量份数的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：由以下质量份数的原料制成：2.根据权利要求1所述的聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：高密度聚乙烯选用21.6kg熔体质量流动速率为8～12g/10min，密度为0.947～0.952g/cm3，重均分子量为250000～400000的聚乙烯，其共聚单体为1-己烯和乙烯，1-己烯与乙烯的摩尔比为0.01～0.02。3.根据权利要求1所述的聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：线型低密度聚乙烯选用2.16kg熔体质量流动速率为1～6g/10min，密度为0.939～0.941g/cm3，重均分子量在100000～250000的聚乙烯，其共聚单体为丙烯和乙烯时，丙烯与乙烯的摩尔比为0.01～0.03，共聚单体为丁烯和乙烯时，丁烯与乙烯的摩尔比为0.002～0.004。4.根据权利要求1所述的聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：抗静电母料由以下质量份数的原料制成：5.根据权利要求4所述的聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：聚丙烯的熔体质量流动速率为12～28g/10min，密度为0.9g/cm3；抗氧剂为酚类抗氧剂，型号为1010；成核剂为二亚甲基山梨醇类衍生物；分散剂A为聚乙烯蜡；润滑剂为芥酸酰胺；偶联剂为硅烷偶联剂，型号为KH550。6.根据权利要求4所述的聚烯烃抗静电组合物，其特征在于：导电碳黑的视比容为3.5～5.0cm3/g，吸碘值为500～700g/kg，灰分小于2.0％，平均粒径为26～29nm，比表面积为96m2/g，pH值为6.2～7.2；导电石墨的石墨化度99％，平均粒径为18-36nm，真密度为2.16～2.26g/cm3，吸油量为40～60g/100g，灰分为0.1～0.6％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广明，刘少成，徐素兰，张超，裴晓静，胡军，霍明，王秀丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37