一种聚乙烯抗静电填充母料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯抗静电填充母料及制备方法，所述填充母粒由以下重量份的原料制成：聚乙烯14~20份，改性膨润土80~90份，聚乙烯蜡4~8份，乙撑双硬脂酸酰胺3~5份，磷酸酯偶联剂2.5~2.8份，炭黑8~12份；制备方法如下：（1）将高速混合机升温至180~200℃，恒温5~10min；（2）投入改性膨润土、磷酸酯偶联剂和炭黑，搅拌15~20min，继续搅拌并降温至110~120℃；（3）投入聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酸酰胺，继续搅拌1~2min，随后投入聚乙烯，混合搅拌4~5min，放料冷却；（4）将冷却后的物料挤出造粒后，即得所述聚乙烯抗静电填充母料。本发明专利技术采用十四烷基溴化吡啶改性膨润土，提高了改性膨润土与聚乙烯的相容性，使制得的填充母料在聚乙烯中易分散，提高了聚乙烯的力学性能及抗静电性能。

A polythene antistatic filler and its preparation method

The invention discloses a polyethylene antistatic filler masterbatch and preparation method, wherein the filler masterbatch by weight of raw material: polyethylene 14~20, modified bentonite 80~90, polyethylene wax 4~8, ethylene bisstearamide 3~5, phosphate coupling agent 2.5~2.8, black 8~12; the preparation method is as follows: (1) the high speed mixing machine is heated to 180~200 DEG C temperature 5~10min; (2) into the modified bentonite, phosphate coupling agent and carbon black, stirring 15~20min, continue stirring and cooling to 110~120 deg.c; (3) input of polyethylene wax and ethylene bisstearamide, continue stirring 1~2min then, put into polyethylene, mixing 4~5min, discharge cooling; (4) the cooled material extrusion granulation, to obtain the polyethylene antistatic filler masterbatch. The invention uses fourteen alkylpyridinium bromide modified bentonite, improves the compatibility of modified bentonite and polyethylene, makes the prepared filling material easy to disperse in polyethylene, and improves the mechanical and antistatic properties of polyethylene.

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯抗静电填充母料及其制备方法
本专利技术属于塑料制品领域，具体涉及一种聚乙烯抗静电填充母料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭、无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，因此被广泛应用于各行各业中。由于聚乙烯本身是非极性分子结构，其由共价键构成的分子链，既不能电离，也难以传递自由电子，一旦因摩擦使电子得失而带电后则很那消除，属于高绝缘类物质。聚乙烯薄膜在加工、应用中产生静电并造成各种弊端的事例屡见不鲜。如在采用薄膜包装粉末状商品时，常常因为热封合面的静电吸尘，导致封合强度大幅度下降，成为引起商品存储、运输过程中包装严重破损的重要原因；又如透明塑料包装袋所包装的商品，在上货架陈列销售时，会因静电吸尘降低包装的透明性，降低商品的展示效果。由于存在的这些问题，通过加入抗静电剂对聚乙烯进行抗静电处理显得尤为重要。现有导电填料与聚乙烯树脂存在相容性问题，分散不均匀，会降低材料的机械性能，而且小分子抗静电剂存在迁移析出问题，耐久性差，随着使用时间的增加，抗静电性能会降低。如公开号为CN104277297A的专利技术专利公开了一种抗静电抗菌PE母料及其制备方法，该PE母料以重量份计包括：PE50-60份，硬脂酸钡1-3份，乙二醇月桂酰胺0.5-1份，聚乙烯蜡1-5份，炭黑5-10份，2-氯乙磺酸钠0.2-1份，抗氧剂0.3-0.8份，辅助抗氧剂0.1-0.5份，碳酸钙3-8份，环氧丙烷1-4份，丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵1-5份。由上述原料制备得到的PE母料具有良好的抗静电性能，但是该专利技术制备的母料原料中，PE占了大部分，因而达不到降低成本的目的，同时炭黑也存在分散不均匀的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种聚乙烯抗静电填充母料及其制备方法，解决现有抗静电剂与聚乙烯相容性差、分散不均匀的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种聚乙烯抗静电填充母料，由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯14~20份，改性膨润土80~90份，聚乙烯蜡4~8份，乙撑双硬脂酸酰胺3~5份，磷酸酯偶联剂2.5~2.8份，炭黑8~12份；所述改性膨润土由以下方法制备得到：将十四烷基溴化吡啶与去离子水混合均匀，调节混合液pH至8~9，再加入膨润土搅拌反应60~70min，反应完毕后，反应液过滤，滤渣干燥后即得所述改性膨润土；其中所述膨润土与十四烷基溴化吡啶的质量比为1:0.03~0.05，膨润土与去离子水的料液比为8~10g/mL，反应温度为80~85℃。本专利技术以十四烷基溴化吡啶改性膨润土，将改性后的膨润土作为无机填料，经十四烷基溴化吡啶改性后的膨润土，可以更好的与载体树脂聚乙烯相容；另一方面，由于改性后的膨润土层间距增大，更有利于磷酸酯偶联剂与膨润土的接触，进而增加磷酸酯偶联剂对改性膨润土的活化效果，在上述两方面的协同作用下，大大提高了改性膨润土与聚乙烯的相容性，进而改善了膨润土在聚乙烯中的分散性，使制备得到的填充母料在聚乙烯中易分散，同时，由于改性后的膨润土层间距增大，使得导电炭黑与膨润土容易结合，微粒间接触形成链状网络，形成导电通路而起到抗静电作用，在上述作用下，使制备得到的聚乙烯不仅具有较好的力学性能，还提高了聚乙烯的抗静电性能。另外，由于改性后的膨润土层间距增大，还一定程度上改善了聚乙烯的透气性。在制备改性膨润土时，控制膨润土与十四烷基溴化吡啶的质量比尤为关键，如果十四烷基溴化吡啶的量太多，得到的改性膨润土的有机覆盖度会很高，则会影响磷酸酯偶联剂与改性膨润土的结合，进而影响磷酸酯偶联剂的活化效果，也会影响炭黑与改性膨润土的结合，进而影响聚乙烯的抗静电性；如果十四烷基溴化吡啶太少，得到的改性膨润土的有机覆盖度会很低，达不到上面所述的两方面协同作用的效果。作为优选，所述的聚乙烯抗静电填充母料，由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯16份，改性膨润土84份，聚乙烯蜡5份，乙撑双硬脂酸酰胺4份，磷酸酯偶联剂2.6份，炭黑10份，其中，制备改性膨润土时，膨润土与十四烷基溴化吡啶的质量比为1:0.04。作为优选，所述膨润土的目数为1000~2000目。作为优选，所述膨润土为钠基膨润土。如上所述的聚乙烯抗静电填充母料的制备方法，步骤如下：（1）将高速混合机升温至180~200℃，恒温5~10min；（2）投入改性膨润土、磷酸酯偶联剂和炭黑，搅拌15~20min，继续搅拌并降温至110~120℃；（3）投入聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酸酰胺，继续搅拌1~2min，随后投入聚乙烯，混合搅拌4~5min，放料冷却；（4）将冷却后的物料挤出、造粒后，即得到所述的聚乙烯抗静电填充母料。本专利技术由于采用十四烷基溴化吡啶改性膨润土，使得改性后的膨润土层间距增大，在180~200℃下经高速搅拌，可使磷酸酯偶联剂、炭黑更好的与膨润土接触，进而增加磷酸酯偶联剂的活化效果，有利于提高填充母料与基体树脂的相容性及聚乙烯的抗静电性能；在上述方法中，加料顺序和步骤（1）中的温度控制尤为重要，如果先加入聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酸酰胺，则会影响磷酸酯偶联剂与膨润土的活化效果以及炭黑与改性膨润土的接触，同时，在高温下，也有利于磷酸酯偶联剂、炭黑与膨润土接触，本专利技术在综合考虑下，步骤（1）中温度选择为180~200℃。另一方面，在180~200℃下还有利于排除膨润土内部的空气和水分，进一步提高制得的聚乙烯母料的透气性，使制备的聚乙烯制品具有较好的透气性。将本专利技术制得的填充母料按添加量18~25%添加到聚乙烯中，即可制备得到抗静电的聚乙烯复合材料。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术以十四烷基溴化吡啶改性膨润土，提高了改性后的膨润土与载体树脂聚乙烯的相容性，另一方面，由于改性后的膨润土层间距增大，有利于磷酸酯偶联剂与膨润土的接触，进而增加磷酸酯偶联剂的活化效果，在上述两方面的协同作用下，大大提高了改性膨润土与聚乙烯的相容性，进而改善了膨润土在聚乙烯中的分散性，同时，由于改性后的膨润土层间距增大，使得导电炭黑与膨润土容易结合，微粒间接触形成链状网络，形成导电通路而起到抗静电作用，在上述作用下，使制备得到的聚乙烯不仅具有较好的力学性能，还提高了聚乙烯的抗静电性能。2、本专利技术在180~200℃下搅拌改性膨润土，可使磷酸酯偶联剂更好的与膨润土接触，进而增加磷酸酯偶联剂的活化效果，有利于提高填充母料与聚乙烯的相容性，另一方面，在180~200℃下还有利于排除膨润土内部的空气和水分，进一步提高制得的聚乙烯复合材料的透气性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例中使用的磷酸酯偶联剂为DN-27，为普通市售产品，本专利技术实施例中制得的复合材料均按照现行国家标准进行相关的性能测试。实施例1本实施例填充母料由以下质量的原料制备而成：聚乙烯14kg，改性膨润土80kg，聚乙烯蜡4kg，乙撑双硬脂酸酰胺3kg，磷酸酯偶联剂2.5kg，炭黑8kg。其中，改性膨润土的制备方法如下：将十四烷基溴化吡啶与去离子水混合均匀，用NaOH溶液调节混合液pH至8，再加入1000目钠基膨润土，搅拌反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯抗静电填充母料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯14~20份，改性膨润土80~90份，聚乙烯蜡4~8份，乙撑双硬脂酸酰胺3~5份，磷酸酯偶联剂2.5~2.8份，炭黑8~12份；所述改性膨润土由以下方法制备得到：将十四烷基溴化吡啶与去离子水混合均匀，调节混合液pH至8~9，再加入膨润土搅拌反应60~70min，反应完毕后，反应液过滤，滤渣干燥后即得所述改性膨润土；其中所述膨润土与十四烷基溴化吡啶的质量比为1:0.03~0.05，膨润土与去离子水的料液比为8~10g/mL，反应温度为80~85℃。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯抗静电填充母料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯14~20份，改性膨润土80~90份，聚乙烯蜡4~8份，乙撑双硬脂酸酰胺3~5份，磷酸酯偶联剂2.5~2.8份，炭黑8~12份；所述改性膨润土由以下方法制备得到：将十四烷基溴化吡啶与去离子水混合均匀，调节混合液pH至8~9，再加入膨润土搅拌反应60~70min，反应完毕后，反应液过滤，滤渣干燥后即得所述改性膨润土；其中所述膨润土与十四烷基溴化吡啶的质量比为1:0.03~0.05，膨润土与去离子水的料液比为8~10g/mL，反应温度为80~85℃。2.根据权利要求1所述的聚乙烯抗静电填充母料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯16份，改性膨润土84份，聚乙烯蜡5份，乙撑双硬脂酸酰胺4份，磷酸酯偶联剂2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，
申请(专利权)人：贵州通汇塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52