一种生物基抗静电剂母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种生物基抗静电剂母粒，包括如下重量份数的原料：45

【技术实现步骤摘要】
一种生物基抗静电剂母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料母粒
，具体涉及一种生物基抗静电剂母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]静电的危害主要是由静电吸附和静电放电现象引起。静电造成的损害在生产生活中普遍存在，在塑料薄膜中产生静电，则会吸附空气中的灰尘和细菌，使薄膜出现脏污及性能下降。在薄膜的生产加工过程中，静电放电现象可能会引起电气故障，严重时可能引发爆炸或者火灾等灾难性损害。
[0003]碳酸钙在塑料中起着填充和补强的作用，例如中国公开专利文献CN103709627A，碳酸钙作为无机填充粒子使用，不仅降低成本、提高了塑料的耐热性、加工性能、改善了光学性能，而且对塑料冲击强度的增韧及混炼过程中的黏流性具有明显的效果，提高了塑料的拉伸强度、弯曲强度、热变形温度﹑滞热性和尺寸稳定性。而生物质碳酸钙中的有机质富含羧基基团，(参见New Material Perspective for Waste Seashells by Covalent Functionalization)但是并未见有采用碳酸钙尤其是生物碳酸钙作为抗静电剂使用，因为碳酸钙本身并不具有导电性。常规的抗静电剂一般为硬脂酰胺、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、丙三醇单硬脂酸酯、单硬脂酸甘油酯、辛基酚聚氧乙烯醚、羟乙基烷基胺等。
[0004]而二氧化硅结构中含有较多的硅羟基基团，使其表面表现出较强的亲水性质，硅羟基基团极易与环境中的水分子相结合，进而导致二氧化硅表面吸附和结合较多的水分子和极性物质。目前二氧化硅的主要作用并不是作为抗静电剂，其本身也不导电，而是作为母粒的一种添加剂，提高母粒的开口性、抗粘附性。
[0005]另外，全国废弃海蛎壳年产量在1千万吨以上，但目前并无有效的处理模式，码头岸边堆积如山，造成了严重的环境污染。稻壳作为稻谷加工的副产物，约占稻谷质量的20％，其年产量基本保持在4000万吨，稻壳作为一种农业废弃物，对环境造成了巨大压力。因此，利用生物碳酸钙和稻壳等废弃物制备开发一种生物基抗静电母粒对于绿色工业化生产具有重要意义。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种生物基抗静电剂母粒及其制备方法，利用废弃贝壳、废弃竹纤维和稻壳灰为原料来源，制成一种绿色环保的抗静电母粒。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种生物基抗静电剂母粒，包括如下重量份数的原料：45
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60份载体树脂、25
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45份马来酸酐接枝树脂、25
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40份生物质抗静电剂、1
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5份爽滑剂。
[0009]进一步地，所述载体树脂为PE、PP、PET、NY中的一种。
[0010]进一步地，所述马来酸酐接枝树脂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP中的一种。
[0011]进一步地，所述爽滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、山嵛酸酰胺﹑乙撑双油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、有机硅粉中的一种或几种。
[0012]进一步地，所述生物质抗静电剂由生物碳酸钙、生物二氧化硅、生物质碳点与硅烷偶联剂共混包覆而成，其中生物质碳酸钙、生物二氧化硅和生物质碳点的质量比为10∶1～4∶1～4。
[0013]进一步地，所述硅烷偶联剂为KH560。
[0014]进一步地，所述生物质抗静电剂的制作方法包括如下步骤：
[0015](1)将贝壳清洗烘干后，进行粉碎磨粉，得到2000
‑
5000目的生物碳酸钙；
[0016](2)将稻壳灰放入煅烧炉中，950℃～1200℃煅烧3～8h后研磨，得到2000
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5000目生物二氧化硅；
[0017](3)将废弃竹纤维洗净烘干粉碎后与乙醇混合，置于反应釜中水热9～18h，水热温度为160℃～230℃，反应结束后经过滤、离心、烘干后得到生物质碳点；
[0018](4)将生物碳酸钙、生物二氧化硅、生物质碳点按质量比10∶1～4∶1～4进行微波研磨，微波功率为600W～1000W，共混速度为1200rpm～1500rpm，再加入硅烷偶联剂微波共混包覆3min～5min，得到生物质抗静电剂。
[0019]进一步地，所述废弃竹纤维与乙醇的质量比为1:0.5～5。
[0020]进一步地，所述硅烷偶联剂的用量为生物碳酸钙、生物二氧化硅、生物质碳点的质量总和的0.5％～2％。
[0021]本专利技术还提供一种生物质抗静电剂母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量称取生物质抗静电剂20
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40份、马来酸酐接枝树脂25
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45份加入到密炼机中，温度120℃～200℃，密炼5min～10min；然后加入载体树脂45
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60份、爽滑剂1
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5份，温度120℃～200℃，密炼10min～20min；密炼完成后使用双螺杆挤出机挤出，冷却后造粒。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术中的生物碳酸钙具有优良的导电性能，是普通碳酸钙的5
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10倍，电导率可达1700us/cm，且表面积更大、孔隙率更高、同时有机质中含有羧基，使其更利于实现导电并完成接枝改性；且成本低廉，材料来源广泛，防霉性能也更优于普通碳酸钙。
[0024]本专利技术中的马来酸酐接枝树脂可与生物质碳点中的氨基和羟基发生接枝反应，马来酸酐接枝树脂与生物二氧化硅中的羟基发生酯化接枝反应，生物质碳点和生物二氧化硅上的羟基和生物碳酸钙中的羧基发生酯化接枝反应，即本专利技术利用马来酸酐接枝树脂与生物碳酸钙、生物二氧化硅和生物质碳点的接枝共同形成强大的导电网络，使母粒的体积电阻率和表面电阻率降低，促使电荷泄漏，达到抗静电的目的。
[0025]本专利技术充分利用废弃贝壳、废弃竹纤维、稻壳灰制成生物质抗静电剂，提升了母粒的抗静电性能的同时，最大程度实现了废弃资源的再利用。同时生物质抗静电剂中的碳点还具有抗菌、防伪、紫外线屏蔽等功能，由废弃物制备碳点，为塑料母粒的高值化利用，提供了更多的可能。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
50份载体树脂、30份马来酸酐接枝树脂、25份生物质抗静电剂、1份爽滑剂。
[0028]该生物质抗静电剂母粒的制备方法，包括以下步骤：按重量称取生物质抗静电剂和马来酸酐接枝树脂加入到密炼机中，温度165℃，密炼5min，转速50rpm；然后加入载体树脂和爽滑剂，温度180℃，密炼10min，转速50rpm；密炼完成后使用双螺杆挤出机挤出，冷却后造粒。
[0029]在本实施例中，所述载体树脂为PE，所述马来酸酐接枝树脂为马来酸酐接枝PE，所述爽滑剂为芥酸酰胺和油酸酰胺按等比例混合。
[0030]在本实施例中，所述生物质抗静电剂由生物碳酸钙、生物二氧化硅、生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于，包括如下重量份数的原料：45
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60份载体树脂、25
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45份马来酸酐接枝树脂、25
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40份生物质抗静电剂、1
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5份爽滑剂。2.根据权利要求1所述的一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于：所述载体树脂为PE、PP、PET、NY中的一种。3.根据权利要求1所述的一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于：所述马来酸酐接枝树脂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP中的一种。4.根据权利要求1所述的一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于：所述爽滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、山嵛酸酰胺﹑乙撑双油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、有机硅粉中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于：所述生物质抗静电剂由生物碳酸钙、生物二氧化硅、生物质碳点与硅烷偶联剂共混包覆而成，其中生物质碳酸钙、生物二氧化硅和生物质碳点的质量比为10∶1～4∶1～4。6.根据权利要求5所述的一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH560。7.根据权利要求5所述的一种生物基抗静电剂母粒，其特征在于：所述生物质抗静电剂的制作方法包括如下步骤：（1）将贝壳清洗烘干后，进行粉碎磨粉，得到2000
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5000目的生物碳酸钙；（2）将稻壳灰放入煅烧炉中，950℃～1200℃煅烧3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕江鹏，郭涛，
申请(专利权)人：泉州绿陆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：