一种长久抗静电聚丙烯组合物材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种长久抗静电聚丙烯组合物材料及其制备方法，其由以下组分按其重量份数组成：聚丙烯1000份，十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐1‑5份，聚苯乙烯磺酸钠1‑5份，抗氧剂2‑5份，热稳定剂：其与聚丙烯的重量份数比为2‑3:100，润滑剂：其与聚丙烯的重量份数比为1‑2:100。本发明专利技术采用的聚苯乙烯磺酸钠与十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐作为复配抗静电剂加入树脂基体内，分散性好且添加量少，不影响原有材料的机械、热学性能。使组合物材料具有长久抗静电的特性，且不随使用时间的增加而衰减，也不存在析出等问题。

A long-term antistatic polypropylene composite material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种长久抗静电聚丙烯组合物材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子改性领域，特别涉及一种长久抗静电聚丙烯组合物材料及其制备方法。
技术介绍
矿井专用设备多用于地下采矿作业或矿产输送，在整个过程中经常粉尘飞扬，极易产生爆炸、火灾等隐患，因此对于矿井专用设备使用的塑胶材料需具有抗静电要求。但目前的抗静电塑胶材料多采用表面活性剂型抗静电剂，其为非长久性抗静电，一般需要在高湿度的环境下才能获得更好的抗静电效果，并且在1-2年之后抗静电效果就会消失，在抗静电效果消失后其表面极易吸附粉尘，大大增加了粉尘爆炸的风险。目前常用的长久型抗静电剂为聚醚型抗静电剂、导电炭黑或导电碳纳米管，它们虽然可以达到长久抗静电要求，但严重影响了材料的性能，大大增加了设备损坏的风险。如何解决材料的物理性能与长久抗静电性能的矛盾，是目前矿井设备材料选择上急需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种长久抗静电聚丙烯组合物材料及其制备方法，用于矿井专用设备，特别适合于井下设备外壳、内部制件、传送带及其附件等制件，在不影响原材料本身的机械、热学性能的同时，兼具优异的长久抗静电性能。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种长久抗静电聚丙烯组合物材料，其由以下组分按其重量份数组成：聚丙烯：1000份，十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐：1-5份，聚苯乙烯磺酸钠：1-5份，抗氧剂：2-5份，热稳定剂：其与聚丙烯的重量份数比为2-3:100，润滑剂：其与聚丙烯的重量份数比为1-2:100。进一步方案，所述聚丙烯的在230℃/2.16KG条件下熔融指数为80-90g/10min。进一步方案，所述热稳定剂是由有机锡稳定剂、硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比为60：25：15组成的混合物。进一步方案，所述润滑剂为聚丙烯蜡或氧化聚丙烯蜡。进一步方案，所述抗氧剂选自抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基羟基苯基)丙烯酸十八碳酸酯)、抗氧剂168(三-(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯)、抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)和抗氧剂DLTDP(硫代二丙酸双十二醇酯)中的一种或两种以上的混合物。本专利技术的第二个专利技术目的是提供上述一种长久抗静电聚丙烯组合物材料的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高混机中进行混合，然后往高混机内加入十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐和聚苯乙烯磺酸钠继续混合；最后将混合均匀的物料通过送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制得聚丙烯组合物材料成品。进一步方案，所述高混机的温度为70-90℃，双螺杆挤出机的各区段温度设定为一区160-170℃，二区180-190℃，三区190-220℃，四区220-270℃。本专利技术的第三个专利技术目的是提供上述一种长久抗静电聚丙烯组合物材料的用途，所述聚丙烯组合物材料用作矿井专用设备材料。本专利技术具备以下有益效果：1、本专利技术制备的聚丙烯组合物材料，具有优异的力学性能，且加工性能优异。2、由于目前常用的表面活性剂型抗静电剂，其抗静电原理是析出表面后吸附空气中的水汽，靠表面的水层带走电荷，当基体内的表面活性剂全部迁移至表面后将不再有抗静电效果，因此属于非长久型抗静电。本专利技术采用的聚苯乙烯磺酸钠与十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐作为复配抗静电剂加入树脂基体内，其中十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐为主抗静电剂，聚苯乙烯磺酸钠作为辅助抗静电剂。此复配抗静电剂在树脂基体内分散性好，其添加量少，不影响原有材料的机械、热学性能。使组合物材料具有长久抗静电的特性，且不随使用时间的增加而衰减，也不存在析出等问题。3、本专利技术中热稳定剂是由有机锡稳定剂、硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比为60：25：15组成的混合物，这特种的热稳定剂解决了在加工过程中原料会发生部分降解的问题。4、本专利技术采用的聚丙烯材料非常适合用于采矿设备、井下设备等对抗静电等级要求高的产品，也适合于其他需要长久抗静电的产品。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，其目的仅在于更好理解本专利技术目的，而非限制本专利技术的保护范围。本专利技术实施例中所有物质均是已知的市售产品，其单位为重量份，其中所用原材料：聚丙烯的熔融指数为80-90g/10min，热稳定剂中是由有机锡稳定剂60wt％、硬脂酸锌25wt％和硬脂酸钙15wt％组成。实施例1将称量好的聚丙烯、热稳定剂、聚丙烯蜡与抗氧剂1076、抗氧剂168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐、聚苯乙烯磺酸钠再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为一区160℃，二区180℃，三区190℃，四区260℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。实施例2将称量好的聚丙烯、热稳定剂、聚丙烯蜡与抗氧剂DLTDP、抗氧剂168一起加入高混机中在70℃下混合5min，然后继续加入十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐、聚苯乙烯磺酸钠再混合10min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为一区170℃，二区190℃，三区220℃，四区270℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。实施例3将称量好的聚丙烯、热稳定剂、氧化聚丙烯蜡与抗氧剂1010、抗氧剂168一起加入高混机中在90℃下混合10min，然后继续加入十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐、聚苯乙烯磺酸钠再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为一区170℃，二区190℃，三区220℃，四区220℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。实施例4将称量好的聚丙烯、热稳定剂、聚丙烯蜡与抗氧剂1076、抗氧剂168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐、聚苯乙烯磺酸钠再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为一区160℃，二区190℃，三区220℃，四区250℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。实施例5将称量好的聚丙烯、热稳定剂、氧化聚丙烯蜡与抗氧剂1076、抗氧剂168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐、聚苯乙烯磺酸钠再混合7min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为一区16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长久抗静电聚丙烯组合物材料，其特征在于：其由以下组分按其重量份数组成：/n聚丙烯：1000份，/n十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐：1-5份，/n聚苯乙烯磺酸钠：1-5份，/n抗氧剂：2-5份，/n热稳定剂：其与聚丙烯的重量份数比为2-3:100，/n润滑剂：其与聚丙烯的重量份数比为1-2:100。/n

【技术特征摘要】
1.一种长久抗静电聚丙烯组合物材料，其特征在于：其由以下组分按其重量份数组成：
聚丙烯：1000份，
十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐：1-5份，
聚苯乙烯磺酸钠：1-5份，
抗氧剂：2-5份，
热稳定剂：其与聚丙烯的重量份数比为2-3:100，
润滑剂：其与聚丙烯的重量份数比为1-2:100。


2.根据权利要求1所述的一种长久抗静电聚丙烯组合物材料，其特征在于：所述聚丙烯的在230℃/2.16KG条件下熔融指数为80-90g/10min。


3.根据权利要求1所述的一种长久抗静电聚丙烯组合物材料，其特征在于：所述热稳定剂是由有机锡稳定剂、硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比为60：25：15组成的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种长久抗静电聚丙烯组合物材料，其特征在于：所述润滑剂为聚丙烯蜡或氧化聚丙烯蜡。


5.根据权利要求1所述的一种长久抗静电聚丙烯组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，方永炜，朱敏，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34