抗静电阻燃聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗静电阻燃聚丙烯材料，按重量份数计，原料包括聚丙烯树脂84～100份，聚合物基纳米抗静电剂4～12份，相容剂3～6份，阻燃剂0.6～1.5份，抗氧剂0.1～0.5份，润滑剂0.1～0.5份，所述聚合物基纳米抗静电剂由将聚醚酯酰胺加热到熔融状态下，在剪切力的作用下直接插入到水滑石片层间所得，通过将其加入到聚丙烯材料中形成立体的筋状网络结构来传导和释放产生的静电荷，兼具抗静电和阻燃效果，且在多次水洗后表面电阻率稳定，其抗静电性能不受水洗或低湿度环境的影响。

Antistatic flame retardant polypropylene material and its preparation method

The invention provides an anti-static and flame-retardant polypropylene material, which comprises 84-100 copies of polypropylene resin by weight, 4-12 copies of polymer-based nano-antistatic agent, 3-6 copies of compatibilizer, 0.6-1.5 copies of flame retardant, 0.1-0.5 copies of antioxidant and 0.1-0.5 copies of lubricant. The polymer-based nano-antistatic agent is heated from polyether esteramide to melting state and under shearing force. The electrostatic charge generated by inserting it directly into the layers of the hydrotalcite sheet can be transmitted and released by adding it into the polypropylene material to form a three-dimensional ribbed network structure, which has both anti-static and flame-retardant effects. The surface resistivity is stable after repeated washing, and its anti-static performance is not affected by water washing or low humidity environment.

【技术实现步骤摘要】
抗静电阻燃聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种抗静电阻燃聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)具有合成工艺简单、综合性能优良及价格相对低廉，同时又容易进行改性等特点，使得其改性新材料层出不穷，广泛应用于汽车内外饰件、电子电器及其它生活用品中。然而聚丙烯材料属于电绝缘材料，材料的表面电阻率在1015～1018Ω之间，在工业生产和产品应用中，摩擦、剥离或感应过程等会使材料表面产生并积累静电荷，容易产生静电危害。目前最常用且行之有效的方法是使用抗静电剂以降低材料的表面电阻率。抗静电剂按照发挥抗静电性能的时效性可分为短暂型抗静电剂和长效型抗静电剂。短暂型抗静电剂随着时间逐渐扩散到聚合物表面，并通过吸收外界环境中的水分子从而形成导电通路来阻止静电荷的聚集，让聚合物的表面电阻率下降至1010～1012Ω，使聚合物具有较慢的静电耗散速率来阻止电荷累计。由于该类抗静电剂的迁移性，只能在一些短期应用领域内提供经济的静电保护，且它的抗静电效果的发挥严重依赖于环境湿度，一般相对湿度大于50％条件下才能发挥作用。相对而言，长效型抗静电剂具有不可比拟的优势，根据聚合物中抗静电剂的含量和分布可将表面电阻率下降至108～1012Ω，这使得该类抗静电材料更广泛地应用于需要更低的表面电阻率来避免火花和防止电子产品发生静电释放的领域，且不依赖相对湿度的影响，材料表面经多次水洗后仍具有初始的表面电阻率。聚醚酯酰胺作为一种持久型的高分子型抗静电剂，与基体共混后，一方面由于其分子链的运动能力较强，质子易在分子间移动，通过离子导电作用来传导和泄漏静电荷，另一方面，可在基材表面形成以筋状或层状分布的导电性表层，而在中心部分呈球状或颗粒状分布，以此为导电网络通路传导和泄漏静电荷，但因其在聚丙烯基体树脂中的分散程度和形态分布较差，难以形成规整的导电网络结构而被限制应用。中国专利CN102993567A公开了一种抗静电低雾度聚丙烯复合材料及其制备方法，通过添加表面活性剂类抗静电剂，利用其本身在材料基体中的迁移性逐渐迁移到材料表面以获得稳定的抗静电性能，然而抗静电剂都有一定的润滑作用，易造成螺杆打滑影响成型周期，且经过一段时间的析出后，对抗静电效果的持久性有一定的影响。CN101759921A公开了一种新型抗静电聚丙烯材料及其制备方法，通过添加适量的导电纤维达到永久抗静电的效果，但材料表面纤维纹明显，且不涉及到阻燃要求。因此开发一种抗静电的阻燃聚丙烯材料具有重要意义。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的其中一个目的在于提供一种抗静电阻燃聚丙烯材料，该材料同时兼具抗静电和阻燃的作用，且材料表面光滑平整、抗静电性能稳定。具体技术方案如下：抗静电阻燃聚丙烯材料，按重量份数计，原料包括以下组分：所述聚合物基纳米抗静电剂为聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物。在其中一些实施例中，所述聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物由聚醚酯酰胺与水滑石，通过熔体插层法复合制备得到。在其中一些实施例中，所述聚醚酯酰胺与所述水滑石的重量份数比为100：(3～7)；和/或所述聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物的表面电阻率为(1～9)×105Ω。在其中一些实施例中，所述聚合物基纳米抗静电剂和所述阻燃剂的重量份数比为(4～20):1。在其中一些实施例中，所述水滑石为层状结构的双羟基复合金属氢氧化物。在其中一些实施例中，所述相容剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯共接枝PP与马来酸酐接枝PP按重量比1：(1～2)组成的复合物。在其中一些实施例中，所述阻燃剂为磷氮溴复配阻燃剂；所述磷氮溴复配阻燃剂，包括重量份数比例为(14～16)：(9～11)：1的3-(三溴新戊基)磷酸酯、次磷酸铝与2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷。在其中一些实施例中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按重量比1：(1～2)组成的复合物。在其中一些实施例中，所述润滑剂为石蜡、脂肪酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物，所述均聚聚丙烯的熔体流动速率为(2～50)g/10min；所述共聚聚丙烯的熔体流动速率为(2～30)g/10min。本专利技术的另一个目的还在于提供一种上述抗静电阻燃聚丙烯材料的制备方法，具体技术方案如下：上述抗静电阻燃聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份数称取聚丙烯树脂、聚合物基纳米抗静电剂、相容剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂，混合均匀后，使用平行双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，即得抗静电阻燃聚丙烯材料。在其中一些实施例中，所述聚合物基纳米抗静电剂的制备方法如下：将聚醚酯酰胺加热到熔融状态下，在剪切力的作用下直接插入到水滑石片层间，得到聚合物基纳米抗静电剂。基于上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首先将聚醚酯酰胺与水滑石通过熔体插层法将聚醚酯酰胺插入到水滑石片层间，制备得到聚合物基纳米抗静电剂，采用邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯共接枝PP与马来酸酐接枝PP为双组分相容剂，解决了聚醚酯酰胺在聚丙烯材料中的相容性与分散性，并在聚丙烯基体树脂中形成了规整的立体筋状网络结构来传导和释放产生的静电荷，赋予聚丙烯材料更加稳定和持久的抗静电效果。同时，插层后的水滑石具有较高的比表面和较多的表面吸附活性中心，可大量吸收材料燃烧产生的酸性气味和可挥发物质、烟气等，最终的热分解产物氧化镁和氧化铝能够隔热、阻隔空气中的氧与材料接触，促进炭层的形成，起到消烟、阻燃的作用。该抗静电阻燃聚丙烯材料在多次水洗后表面电阻率稳定，其抗静电性能不受水洗或低湿度环境的影响，且符合UL94V-2标准的要求。本专利技术所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，制备方法简单，应用广泛，可用于家电产品、卫浴设备及电子包装领域。具体实施方式本专利技术提供了一种抗静电阻燃聚丙烯材料及其制备方法。为了便于理解本专利技术，下面将参照实施例对本专利技术进行更全面的描述，以下给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。实施例中使用到的各类原料，除非另有说明，均为市售产品。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1-6、对比例1本专利技术的实施例、对比例提供的抗静电阻燃聚丙烯材料，其原料组成，按质量分数计，具体如表1所示：表1其中，上表中聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂与共聚聚丙烯树脂的混合物，以5：1混合，均聚聚丙烯树脂与共聚聚丙烯树脂在230℃/2.16kg条件下的熔体流动速率分别为25g/10min和7g/10min。聚合物基纳米抗静电剂为聚醚酯酰胺与水滑石按重量比100：5的纳米插层复合物，由两者进行熔体插层法复合制备得到，具体步骤如下：将聚醚酯酰胺加热到熔融状态下，在剪切力的作用下直接插入水滑石，得到聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物，即聚合物基纳米抗静电剂。相容剂为邻苯二甲酸二烯丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，按重量份数计，原料包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，按重量份数计，原料包括以下组分：所述聚合物基纳米抗静电剂为聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物。2.根据权利要求1所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物由聚醚酯酰胺与水滑石，通过熔体插层法复合制备得到。3.根据权利要求2所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚醚酯酰胺与所述水滑石的重量份数比为100：(3～7)；和/或所述聚醚酯酰胺/水滑石纳米插层复合物的表面电阻率为(1～9)×105Ω。4.根据权利要求3所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚合物基纳米抗静电剂和所述阻燃剂的重量份数比为(4～20):1。5.根据权利要求1～4任一项所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述水滑石为层状结构的双羟基复合金属氢氧化物。6.根据权利要求1～4任一项所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯共接枝PP与马来酸酐接枝PP按重量比1：(1～2)组成的复合物。7.根据权利要求1～4任一项所述的抗静电阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃剂为磷氮溴复配阻燃剂；...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海鸥，罗贤祖，王灿耀，易庆锋，方安平，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44