用于不饱和聚酯树脂和环氧乙烯基酯树脂的抗静电双组分制剂制造技术

本发明专利技术涉及一种基于两种组分的新型制剂，当其被加入到使用环氧乙烯基酯或不饱和聚酯树脂生产的物品中时，会提供该物品电荷消散和/或抗静电特性，并且保持其机械特性以及在所有可能的颜色范围内对材料着色的可能性。该制剂具有允许离子迁移的离子盐的活性物质的第一组分，阳离子是基于(R4)N,N,N‑三烷基‑烷基‑醇‑铵物质的化合物，作为其自身或OH基团被衍生的形式，该制剂还具有支撑上述活性物质的系统。添加到环氧乙烯基酯或不饱和聚酯树脂中的该添加剂或制剂可以用于生产合成石、凝胶涂层、板状模塑料或块状模塑料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于不饱和聚酯树脂和环氧乙烯基酯树脂的抗静电双组分制剂
本专利技术涉及一种新的制剂及其制造方法，该制剂被加入到用不饱和聚酯树脂或环氧乙烯基酯树脂制成的制品中，为这些制品提供抗静电和/或电荷消散，保持其机械特性和在所有可能的颜色范围内对材料着色的可能性。
技术介绍
传统上，由不饱和聚酯和环氧乙烯基酯制成的制品，由于其表现出的高表面电阻和传质阻抗(20℃时的电阻率值超过1012Ω˙m)，在其表面上存在静电荷积聚的问题。电荷的积累会产生有害的影响，例如会对人体、材料、燃料和电子系统等放电。当这些材料受到摩擦时，例如通过人的通过或者甚至含有灰尘或沙粒的风的作用，这些材料中就会发生电荷的积累。这一效应限制了由上述热固性树脂制造的材料的用途。为避免这种负载的积累效应而提出的解决方案分为三组：将分子加入到树脂中使其成为聚合物一部分，从而为使用其制造的产品提供更大的导电性。专利JPH02281071A提出了使用含有季胺基团和与该化学基团缔合的阴离子的马来酰亚胺。这一类型的解决方案具有以下缺点：与未添加添加剂到聚合物中以获得更高导电性的组合物相比，该材料的机械性能变差，原因在于来自马来酰亚胺的抗静电添加剂的聚合与通常在不饱和聚酯树脂和环氧乙烯基酯树脂中使用的反应性溶剂的聚合不同。在科学文献中，众所周知的是离子导体中的导电性取决于阳离子和阴离子的浓度和迁移率。在这种情况下，来自马来酰亚胺的阳离子由于聚合反应失去其迁移率，其抗静电的效果降低(参见例如SpecialtyPolymers:MaterialsandApplications,2007,Cap13IonconductivePolymers,A.Kumar,D.Salkia以及MolecularmobilityandLi+conductioninpolyéstercopolymerionomersbasedonpolyethyleneoxide,D.Fragiadakis,Sh.Dou,R.H.Colby,J.Runt,Thejournalofchemicalphysics,2009,130,064907)。专利GB1127925提出了使用采用含硫衍生物对不饱和聚酯纺织纤维表面的磺化反应。这一类型的材料由于含硫衍生物与不饱和聚酯的低反应性而具有较弱的抗静电效果，并且由于该效果仅在纺织纤维的表面上发生并且很快消失，所以其稳定的时间非常短。专利JPS63110242A提出使用R1R2R3R4N+型和阴离子类型为R5SO3-的季铵盐，其中R1、R2、R3和R4为氢或1至24个碳的饱和烷基。这一类型的盐只引起材料中的导电性的小幅提高，但显著的是这一类型的盐导致包含其的部件的机械特性大大降低。如美国专利第4,425,287号和美国专利第3,538,188号所述，这些盐本身在添加于不饱和聚酯树脂或环氧乙烯基酯树脂上时尤其具有增加黏度的公认效果。另外已知的是，由于季铵盐影响活化剂，所以其在不饱和聚酯体系的聚合中引起改性。(UnsaturatedPolyesterTechnology,1976,EdP.F.Bruins)由于离子盐、有机盐和无机盐不能完全溶解在树脂中，所以在树脂上直接加入这些盐也会在最终成品中产生点状的上述积聚，而这些点状的积聚又会产生较差的机械特性和以不同的方式着色的区域，使得制造的部件不适用于原本打算的用途。诸如申请WO2006/072553A1、GB771559(A)、JPS552148587、CN1876714A或CN1803918A中所述，添加固体碳基导体，例如炭黑或乙炔黑。这些解决方案具有两个缺点：由于碳源材料作为自由基的清除剂发挥作用，所以机械性能在热固性树脂的聚合反应的过程中丧失。并且主要地，由于碳基材料是黑色的，所以其限制了制成品的着色可能性。添加基于金属、导电金属氧化物或碳化硅的导电固体，以粉末或颗粒形式(如专利ES2320839和US4853155A中所述)，或者以金属纤维或纱线形式(如US3996167A和WO2013120719A1中所述)。这些解决方案又导致一个缺点：由于添加的固体的尺寸很大，所以为了降低电阻，需要将大量的固体添加到最终的材料中。进一步地，对导电固体的高需求显著改变了所获得的产品的最终性能，并且由于所述导电固体是可见的，因此显著地限制了其着色可能性。因此，在本领域中仍然需要提供一种制剂或添加剂，其使得抗静电物品和材料成为可能，并且/或者消散在不饱和聚酯树脂和环氧乙烯基酯树脂中积聚的电荷，并且不丢失机械性能或着色可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制造基于两种组分的添加剂或制剂，即具有特定特性的离子盐和上述离子盐的密封剂/分散剂。使用该第二种化合物的目的在于避免丢失机械性能和着色可能性并改善离子盐的分散性。一旦制备好添加剂或制剂就在制造过程中将其添加到不饱和聚酯或环氧乙烯基酯的树脂中，并且将这些抗静电和电荷消散特性赋予含有该制剂的制成品。该添加剂或制剂可用于诸如合成石、板状模塑料(SMC)和块状模塑料(BMC)和/或凝胶层的制造过程，从而获得板材、块材、片材、平面或同一类型的结构，该结构可以在任何颜色范围内着色并具有最佳的机械特征。制造的零件可以用于建筑、装饰、家具和运输设备的建造。描述不饱和聚酯树脂是本领域对其有广泛认知的聚合物。它们由用二元羧酸或多元羧酸或酸酐酯化的二元醇和/或多元醇形成的聚酯链构成。优选的二元醇是丙二醇，但也可以使用其它二元醇例如乙二醇、二甘醇、新戊二醇，或者本领域已知的多元醇。不饱和多元羧酸可以是马来酸、富马酸、马来酸酐或其它的不饱和多元羧酸，以及这些化合物的混合物。此外，在不饱和聚酯树脂的生产中，还可以加入其它多元羧酸，例如邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、衣康酸、环己二羧酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸和戊二酸和本领域的任何其它酸。酸或酸酐的总量根据所形成的不饱和聚酯所要求的特性而改变。树脂中可以添加二环戊二烯。P.L.Smith等人的报告LaUtilizacióndediciclopentadienoenpoliésteres,Actasdela2aConferenciaTécnicaAnual.SociedaddeIndustríadePlásticos,DivisióndePlásticosReforzados,Washington,D.C.(1967)描述了用二环戊二烯对聚酯的改性。一旦形成树脂，就将其以20-60％的比例稀释在反应性稀释剂中，并且该反应性稀释剂可以是：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、其它甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯基甲苯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、包括其混合物在内的乙烯基衍生物和本领域已知的其它稀释剂。此外，引入其它添加剂作为合适的固化剂、低轮廓添加剂和促进剂等。通常为了最终用途，加入诸如玻璃纤维的增强剂和诸如石英、方晶石、氢氧化铝、玻璃、金属填料、木材填料、碳酸钙、沙子或粘土等惰性添加剂。必要时，也可以使用常规的且适宜或方便的颜料、脱模剂、增塑剂等。制造这些聚酯树脂组合物的方法在本领域中是公知的。环氧乙烯基酯树脂是本领域对其有广泛认知的聚合物。他们可以是不同类型的聚合物链，例如环氧双酚A、环氧双酚F或酚醛树脂。聚合物的全部或部分环氧基与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不含导电聚合物、金属和碳基导电材料如炭黑、碳纤维、石墨、石墨烯或碳纳米管的制剂，在将其应用于热固性不饱和聚酯树脂中或热固性环氧乙烯基酯树脂中时，所述制剂提供抗静电和/或电荷消散作用，其中必须存在两种组分，使得第一组分可以分散在聚合物基体中，由此避免损失机械和美学性能，并避免形成团聚体或与树脂的组分反应，所述制剂的特征在于其包含：a、第一组分：基于阳离子例如N,N,N‑三烷基‑烷基‑醇‑铵或OH基团被衍生的化合物，以及阴离子A，如以下化学式所示：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.31 ES P2015006561.一种不含导电聚合物、金属和碳基导电材料如炭黑、碳纤维、石墨、石墨烯或碳纳米管的制剂，在将其应用于热固性不饱和聚酯树脂中或热固性环氧乙烯基酯树脂中时，所述制剂提供抗静电和/或电荷消散作用，其中必须存在两种组分，使得第一组分可以分散在聚合物基体中，由此避免损失机械和美学性能，并避免形成团聚体或与树脂的组分反应，所述制剂的特征在于其包含：a、第一组分：基于阳离子例如N,N,N-三烷基-烷基-醇-铵或OH基团被衍生的化合物，以及阴离子A，如以下化学式所示：其中R1、R2、R3＝-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH2CH2CH2CH3，n＝1、2或3，OR4＝羟基、甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、辛酰基、2-乙基-己酰基、癸酰基、十二酰基、十四酰基、十六酰基、硬脂酰基、油酰基或苯甲酰基，所述阴离子A是无机的或有机的，并且可以是氯离子、氟离子、溴离子、碘离子、高氯酸根、硫酸根、硫酸氢根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸二氢根、磷酸氢根、磷酸根、硼酸根、碳酸根、碳酸氢根、硫氰酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、二腈胺根、氨基磺酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、乙醇酸根、苯甲酸根、水杨酸根、柠檬酸根、酒石酸根、对甲苯磺酸根、二甲苯磺酸根、2-乙基己基硫酸根、辛烷磺酸根、甲磺酸根、乙磺酸根、丙磺酸根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、烷基磷酸根、芳基磷酸根或糖精根；b、第二组分：包封、吸收、吸附、用作固体分散剂和/或保护上述阴离子-阳离子组(盐)的载体，其包含以下物质：硅铝酸钠、二氧化硅沉淀、硅粉、海泡石、绿坡缕石、硅镁石-蜡蛇纹石、膨润土、块状黏土、高岭石、高岭土、偏高岭土、多水高岭土、沸石、TiO2、氧化铝(Al2O3)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钙镁和/或其混合物。2.根据权利要求1所述的用于获得抗静电的或电荷消散的不饱和聚酯或环氧乙烯基酯的热固性树脂的制剂，其中所述基团-OR4包括以下化学基团：羟基、甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、辛酰基、2-乙基己酰基、癸酰基、十二酰基、十四酰基、十六酰基、硬脂酰基、油酰基或苯甲酰基。3.根据权利要求1所述的用于获得抗静电的或电荷消散的不饱和聚酯或环氧乙烯基酯的热固性树脂的制剂，其中所述阴离子包括以下化学基团：氯离子、氟离子、溴离子、碘离子、高氯酸根、硫酸根、硫酸氢根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸二氢根、磷酸氢根、磷酸根、硼酸根、碳酸根、碳酸氢根、硫氰酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、二腈胺根、氨基磺酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根、甲酸根、草酸根、乳酸根、乙醇酸根、苯甲酸根、水杨酸根、柠檬酸根、酒石酸根、对甲苯磺酸根、二甲苯磺酸根、2-乙基己基硫酸根、辛烷磺酸根、甲磺酸根、乙磺酸根、丙磺酸盐根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、烷基磷酸根、芳基磷酸根或糖精根。4.根据权利要求1所述的制剂，其中所述基团R1、R2、R3为-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH2CH2CH2CH3，优选为-CH3或-CH2CH3，更优选为-CH3。5.根据权利要求1所述的制剂，其中n为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·戈麦斯·科登，L·奥塔诺·希门尼斯，J·佩雷斯·马丁内斯，
申请(专利权)人：阿万扎雷创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES