一种抗静电的PP材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种抗静电的PP材料及其制备方法和应用。PP材料包括聚丙烯、复合抗静电剂；复合抗静电剂包括非离子型抗静电剂和高分子型永久性抗静电剂；高分子型永久性抗静电剂为聚醚型抗静电剂；聚丙烯、非离子型抗静电剂和聚醚型抗静电剂的添加比例为(7

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电的PP材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种抗静电的PP材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着各类家电及汽车等工业的发展，相应的塑料产品及种类也得到快速发展，聚丙烯(PP)材料具有良好的物理性能和易成型性能，易于根据使用需求做相关改性，在家电、汽车等众多领域得到广泛应用。
[0003]然而，由于PP分子内部缺少极性基团，吸湿性差，导致PP材料具有很高的表面电阻率和体积电阻率，而静电释放量与电阻率是负相关的关系，表面电阻越大，静电释放越少，表面静电障碍程度也越大。塑料制品在制造、包装、运输和使用过程中，会产生大量静电荷，由于摩擦、接触分离等方式产生的静电荷很难消失，使塑料制品表面积累大量的静电荷，当静电障碍严重时，积累的电荷就会产生静电现象，极易吸附空气中细小的带电粉尘，造成表面脏污，影响美观，甚至产生火花、起火，存在安全隐患。所以，通常在PP材料中添加抗静电成分来提高材料的抗静电效果。
[0004]目前，抗静电剂主要分三类：表面活性剂型抗静电剂，添加比例少，价格低廉，抗静电效果好，但是随着表面活性剂的不断消耗，抗静电效果会逐渐降低；高分子型永久性抗静电剂，属于亲水性聚合物，分子量大，抗静电效果持久，不受擦拭和洗涤等条件影响，但抗静电效果小于表面活性剂型，要达到明显的抗静电效能，添加量比较大，而当添加量大时又会影响材料性能，如力学性能；导电填料类，同等添加量下，材料的抗静电性能更优异，但因导电填料如导电炭黑、碳纤维、金属粉等，多有颜色，只能在特定颜色的材料中应用，且易影响材料性能，所以限制了其应用范围。
[0005]因此，亟需提供一种PP材料，其具有优良的抗静电性且力学性能良好。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。本专利技术提供一种抗静电的PP材料及其制备方法和应用，该PP材料具有优良的导静电性和力学性能。
[0007]本专利技术的专利技术构思：本专利技术采用非离子型抗静电剂和聚醚型的高分子型永久性抗静电剂的复合抗静电剂，兼具非离子型抗静电剂和高分子型永久性抗静电剂的优点，可以达到优异的抗静电效果。并且聚丙烯、非离子型抗静电剂和聚醚型的高分子型永久性抗静电剂以一定的添加比例(7
‑
9):(0.3
‑
1.2):(0.1
‑
0.8)复配，各组分协同作用，使得PP材料具有良好的抗静电性能和力学性能，另外，抗静电PP材料中还加入POE弹性复合材料，有利于提高材料的力学性能。
[0008]因此，本专利技术提供一种抗静电的PP材料。
[0009]具体的，制备所述抗静电的PP材料的原料包括聚丙烯、复合抗静电剂；
[0010]所述复合抗静电剂包括非离子型抗静电剂和高分子型永久性抗静电剂；
[0011]所述高分子型永久性抗静电剂为聚醚型抗静电剂；
[0012]所述聚丙烯、非离子型抗静电剂和聚醚型抗静电剂的添加比例为(7
‑
9):(0.3
‑
1.2):(0.1
‑
0.8)。
[0013]具体的，非离子型抗静电剂其亲水基团不会电离，结构中通常有羟基，酯键以及醚键作为亲水基团，在高分子材料表面形成水层起到抗静电的效果，并且非离子型抗静电剂具有良好的热稳定性，无毒无害。
[0014]具体的，高分子永久型抗静电剂主要是在制品表层呈微细的层状或筋状分布，构成导电性表层,而在中心部分几乎呈球状分布,形成所谓的“芯壳结构”，并以此为通路泄漏静电荷。因为高分子永久型抗静电剂是以降低材料体积电阻率来达到抗静电效果，不完全依赖表面吸水，所以受环境湿度影响比较小。当其和高分子基体共混后，可以在聚合物基体中形成三维的离子导电网络结构，降低基体本身的体积电阻率。和离子型抗静电剂相比，高分子永久型抗静电剂不需要在材料表面形成亲水层达到抗静电的效果，也不会随着使用时间延长迁移到材料表面而有所损失，所以抗静电作用更加持久。
[0015]优选的，所述非离子型抗静电剂选自多元醇脂肪类、硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸聚甘油酯、山梨糖醇会乙醇酰胺中的至少一种。
[0016]优选的，所述聚醚型抗静电剂选自聚环氧乙烷、聚醚酰胺、聚醚酰胺亚胺中的至少一种。
[0017]优选的，按重量份计，所述PP材料的原料包括：聚丙烯70
‑
90份、非离子型抗静电剂0.05
‑
12份、聚醚型抗静电剂0.05
‑
8份。
[0018]优选的，所述抗静电的PP材料的原料还包括POE、填料、相容剂、抗氧剂、润滑剂。
[0019]具体的，所述POE是聚乙烯辛烯共弹性体，是一种弹性复合材料，具有良好的回弹性和柔韧性，广泛地应用于PP材料的增韧，提高PP材料的常温和低温下的力学性能。聚烯烃弹性体POE分子结构中没有不饱和双键，具有很窄的分子量分布和短支链结构(短支链分布均匀)，因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。并且，POE和PP材料可以很好地分散混合，且POE极低的结晶度使其对填充有着极好的包容性和流动性，在加工过程中可以使抗静电剂很好地分散在PP材料中，使得PP材料兼具良好的抗静电性能和力学性能。
[0020]具体的，所述填料添加在PP材料中可以提高材料的热变形温度和弯曲模量，改善制品的力学性能及表面光洁度；所述相容剂可以改善填料、抗静电剂等原料组分和聚丙烯的亲和性以及提高填料、抗静电剂等原料组分的分散性，从而提高材料的力学性能、可加工性以及抗静电效果；所述抗氧剂可有效地抑制或降低塑料大分子的热氧化反应速度，明显地提高塑料材料的耐热性能，延缓塑料材料的降解、老化过程，延长塑料制品使用寿命，提高塑料制品使用价值；所述润滑剂在塑料熔体内部起着降低分子间内聚力的作用，可以减少塑料熔体、抗静电剂、POE等各原料的内摩擦，降低熔体黏度，改善塑化性能。
[0021]进一步优选的，所述填料选自CaCO3、滑石粉、硅灰石、BaSO4、高岭土中的至少一种。
[0022]更进一步优选的，所述填料为滑石粉。
[0023]进一步优选的，所述相容剂选自马来酸醉接枝聚乙烯、PP接枝马来酸酐改性聚烯烃树脂共聚物中的至少一种。
[0024]进一步优选的，所述抗氧剂选自三(2,4
‑
二叔丁基)亚磷酸苯酯、1,3,5
‑
三甲基
‑
2,4,6
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯甲基)苯、甘醇双
‑3‑
(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙烯腈、三(2,4
‑
二叔丁基酚)亚磷酸酯中的至少一种。
[0025]进一步优选的，所述润滑剂选自硬脂酸正丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钾中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PP材料，其特征在于，制备所述PP材料的原料包括聚丙烯、复合抗静电剂；所述复合抗静电剂包括非离子型抗静电剂和高分子型永久性抗静电剂；所述高分子型永久性抗静电剂为聚醚型抗静电剂；所述聚丙烯、非离子型抗静电剂和聚醚型抗静电剂的添加比例为(7
‑
9):(0.3
‑
1.2):(0.1
‑
0.8)。2.根据权利要求1所述的PP材料，其特征在于，所述非离子型抗静电剂选自多元醇脂肪类、硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸聚甘油酯、山梨糖醇会乙醇酰胺中的至少一种。3.根据权利要求1所述的PP材料，其特征在于，所述聚醚型抗静电剂选自聚环氧乙烷、聚醚酰胺、聚醚酰胺亚胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的PP材料，其特征在于，按重量份计，所述PP材料的原料包括：聚丙烯70
‑
90份、非离子型抗静电剂0.05
‑
12份、聚醚型抗静电剂0.05
‑
8份。5.根据权利要求4所述的PP材料，其特征在于，所述PP材料的原料还包括POE、填料、相容剂、抗氧剂、润滑剂。6.根据权利要求5所述的PP材料，其特征在于，按重量份计，所述PP材料的原料包括：聚丙烯70
‑
90份、非离子型抗静电剂0.05
‑
12份、聚醚型抗静电剂0.05
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李本立，胡尚，
申请(专利权)人：广东道生科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：