一种抗静电的改性塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗静电的改性塑料，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯22

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电的改性塑料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子改性塑料
，涉及一种抗静电的改性塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料是一种以合成的或天然的高分子聚合物，可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的品种繁多，主要包括聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类、芳香族聚酰胺、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟树脂等，应用也十分广泛，常用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域，例如大棚膜、排灌管道、齿轮、零部件、常规武器、飞机、舰艇、火箭、地砖、水管、塑料袋、家电等。随着塑料应用于尖端高科技领域，例如扫描电镜、透射电镜、同步辐射、X射线单晶衍射仪等高端仪器，对塑料的性能要求也越来越高，其中抗静电的能力一直被学术界关注和研究。
[0003]静电是一种自然现象，当两种不同物质相互摩擦时，在两种物质之间会发生电子移动，电子由一种物质表面转移到另一种物质表面，其中一种材料具有较大的吸附电子能力而使电子转移到材料表面，得到电子的材料表面为负电性，另一种材料表面为正电性，从而产生静电。塑料的绝缘性能良好，表面电阻率较高，导致塑料在使用过程中容易因摩擦产生较多的电荷积累，并且不易消散，电荷的积累会引起燃烧、爆炸、仪器电路损伤等问题，从而给人们带来巨大的经济损失和人身伤害。因此，研制和开发具有抗静电的改性塑料是我们亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种抗静电的改性塑料及其制备方法，通过在塑料合成过程中引入抗静电双层微胶囊，实现该塑料高效的抗静电能力。抗静电双层微胶囊的结构设计很好地保护了抗静电剂持续发挥作用，不仅微胶囊将表面活性剂集中在胶囊表面，表面活性剂的羟基发生取向作用，形成羟基浓集的表面层，很容易吸收水份形成单分子导电膜，可使静电荷迅速向空气中逸散，而且当表面活性剂胶膜被磨损消耗失效后，位于内部的氧化锌被释放到外部，形成导电膜，防止电荷聚集，持续发挥抗静电作用。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种抗静电的改性塑料，包括如下重量份的原料：
[0007]聚氯乙烯22
‑
34份、脂肪醇聚氧乙烯醚15
‑
20份、抗静电双层微胶囊6
‑
8份、增塑剂2
‑
6份、分散剂1
‑
3份、增溶剂2
‑
6份、固化剂2
‑
4份、抗氧剂1
‑
3份；
[0008]基于抗静电的改性塑料由如下步骤制成：
[0009]步骤A1，将聚氯乙烯、脂肪醇聚氧乙烯醚、增塑剂、分散剂、增溶剂、固化剂、倒入高温反应釜中，加热后进行充分的机械搅拌混合，制得混合料1；
[0010]步骤A2，将抗静电双层微胶囊和抗氧剂混合加热，自然冷却到室温后保温1小时，
制得混合料2；
[0011]步骤A3，将步骤A1制备的混合料1和步骤A2制备的混合料2进行双螺纹挤压，设定螺杆的转速、各区段的温度和真空度，经双螺纹杆挤压后冷却到室温，制得产物；
[0012]步骤A4，将步骤A3制备的产物用切粒机进行切粒，将切好后的胶粒烘干后，用注塑机进行注塑，制得抗静电的改性塑料。
[0013]进一步，所述的抗静电双层微胶囊的具体制备过程如下：
[0014]步骤S1，将纳米氧化锌、去离子水、DMF加入烧瓶中进行搅拌加热4
‑
5小时，搅拌速度为120
‑
140rpm，加热温度为65
‑
80℃，并将氢氧化钠溶液在4
‑
5小时内匀速滴加至烧瓶中，冷却至室温后，过滤、洗涤、干燥、制得氧化锌囊芯；
[0015]步骤S2，将三聚氰胺和乙醛置于烧瓶中，油浴加热到70
‑
85℃，加入碳酸氢钠溶液，调pH为8
‑
9，反应1
‑
2小时后，制得三聚氰胺乙醛预聚物溶液，三聚氰胺氮原子上的活泼H原子极易与乙醛反应，生成羟乙基反应物；
[0016]反应过程如下：
[0017][0018]步骤S3，将步骤S1制得的氧化锌囊芯、去离子水和步骤S2制得的三聚氰胺乙醛预聚物溶液加入到烧瓶中，65
‑
70℃油浴保温2
‑
3小时，冷却至室温，用碳酸钠溶液调pH为9
‑
10后，过滤、洗涤、干燥，制得单层微胶囊；
[0019]步骤S4，将步骤S3制得的单层微胶囊放入去离子水中，再加入表面活性剂，静置3
‑
5小时后，过滤，弃去滤液，过滤物放入真空烘箱中干燥0.5
‑
1小时，制得抗静电双层微胶囊。
[0020]进一步，步骤A1所述的增塑剂为癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种按任意比例混合，分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、烃类石蜡中的一种或多种按任意比例混合，增溶剂为ABS接枝物、苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物、PE接枝物中的一种或多种按任意比例混合，分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、烃类石蜡中的一种或多种按任意比例混合，固化剂为三乙烯四胺、二乙氨基丙胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、桐油酸二聚体中的一种或多种按任意比例混合，加热温度为130
‑
150℃，加热时间为3
‑
5小时，搅拌速度为170
‑
260rpm，搅拌时间为1.5
‑
2小时。
[0021]进一步，步骤A2所述的抗氧剂为聚丙烯酸醋、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯中的一种或多种按任意比例混合，加热温度为50
‑
65℃，加热时间为1
‑
1.5小时；步骤A3所述的螺杆的转速为140
‑
160rpm，各区段温度为第一区段温度为120
‑
135℃，第二区段温度135
‑
150℃，第三区段温度为150
‑
190℃，各区段真空度为0.04
‑
0.08MPa；步骤A4所述的切粒机转速为250
‑
300rpm，烘干温度为80
‑
95℃。
[0022]进一步，步骤S1所述的纳米氧化锌、去离子水、DMF的用量为2.5g：20mL：10mL，氢氧化钠溶液的用量为5mL，氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.5mol/L。
[0023]进一步，步骤S2所述的三聚氰胺、乙醛、碳酸氢钠溶液的用量为30g:15g:10g，碳酸氢钠溶液的物质的量浓度为0.8mol/L。
[0024]进一步，步骤S3所述的氧化锌囊芯、去离子水、三聚氰胺乙醛预聚物溶液的用量为12g：20mL：10mL，碳酸钠溶液的用量为15mL，碳酸钠溶液的物质的量浓度为0.6mol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电的改性塑料，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯22
‑
34份、脂肪醇聚氧乙烯醚15
‑
20份、抗静电双层微胶囊6
‑
8份、增塑剂2
‑
6份、分散剂1
‑
3份、增溶剂2
‑
6份、固化剂2
‑
4份、抗氧剂1
‑
3份；基于抗静电的改性塑料由如下步骤制成：步骤A1，将聚氯乙烯、脂肪醇聚氧乙烯醚、增塑剂、分散剂、增溶剂、固化剂倒入高温反应釜中，加热后进行充分的机械搅拌混合，制得混合料1；步骤A2，将抗静电双层微胶囊和抗氧剂混合加热，自然冷却到室温后保温1小时，制得混合料2；步骤A3，将步骤A1制备的混合料1和步骤A2制备的混合料2进行双螺纹挤压，设定螺杆的转速、各区段的温度和真空度，经双螺纹杆挤压后冷却到室温，制得产物；步骤A4，将步骤A3制备的产物用切粒机进行切粒，将切好后的胶粒烘干后，用注塑机进行注塑，制得抗静电的改性塑料。2.根据权利要求1所述的一种抗静电的改性塑料，其特征在于：步骤A1所述的增塑剂为癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种按任意比例混合，分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、烃类石蜡中的一种或多种按任意比例混合，增溶剂为ABS接枝物、苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物、PE接枝物中的一种或多种按任意比例混合，固化剂为三乙烯四胺、二乙氨基丙胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、桐油酸二聚体中的一种或多种按任意比例混合，加热温度为130
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150℃，加热时间为3
‑
5小时，搅拌速度为170
‑
260rpm，搅拌时间为1.5
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2小时。3.根据权利要求1所述的一种抗静电的改性塑料，其特征在于：步骤A2 所述的抗氧剂为聚丙烯酸醋、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯中的一种或多种按任意比例混合，加热温度为50
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65℃，加热时间为1
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1.5小时；步骤A3所述的螺杆的转速为140
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160rpm，各区段温度为第一区段温度为120
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135℃，第二区段温度135
‑
150℃，第三区段温度为150
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190℃，各区段真空度为0.04
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0.08MPa；步骤A4所述的切粒机转速为250
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300rpm，烘干温度为80
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95℃。4.根据权利要求1所述的一种抗静电的改性塑料，其特征在于：所述的抗静电双层微胶囊的具体制备过程如下：步骤S1，将纳米氧化锌、去离子水、DMF加入烧瓶中进行搅拌加热4
‑
5小时，搅拌速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱楠楠，王俊豪，
申请(专利权)人：安徽强茗塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：