增韧抗静电聚甲醛材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种增韧抗静电聚甲醛材料及其制备方法。该增韧抗静电聚甲醛材料的原料包括聚甲醛和抗静电母粒，其中，抗静电母粒包括抗静电剂载体和分散在其中的阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂。本发明专利技术可以解决现有技术中难以兼顾聚甲醛产品的刚韧性、抗静电性和产品外观的问题。抗静电性和产品外观的问题。

【技术实现步骤摘要】
增韧抗静电聚甲醛材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物产品生产
，具体而言，涉及一种增韧抗静电聚甲醛材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚甲醛(POM)是五大工程塑料之一，有“赛钢”之称，其具有优异的减磨性、耐磨性、耐疲劳性，且制品刚性和尺寸稳定性好，因此特别适用于制作尺寸要求精密、配合度要求高的零部件，如齿轮、滑轮、轨道等。但POM电阻率较高，阻燃性差，导致其在使用过程中，表面会积累大量静电荷且难以消除，导致灰尘大量附着，甚至会引发火灾或爆炸，严重影响其加工和使用。鉴于此，有必要通过添加抗静电剂的方式对POM进行抗静电改性，使POM表面电阻率达到108数量级，以扩大POM的应用领域。
[0003]在该研究领域，现有技术主要分为三类：一是通过添加导电炭黑的方法改善POM的抗静电性能。所谓的导电炭黑是指粒径较小、表面积较大且锁状构造较多的一类炭黑，一般是通过将有机烃类以不完全燃烧的方法或热分解的方法制得，以一定添加量进行添加后，POM可以具有良好的抗静电性能。二是通过添加导电性较好的碳纤维、金属纤维或炭纳米管等助剂改善聚甲醛的抗静电性能。三是添加弱极性的低分子抗静电剂或亲水性高分子，如改性聚乙二醇(PEG)、脂肪酸单甘油酯、变性硅油等，对POM进行抗静电改性。
[0004]然而，上述三类主要的抗静电改性技术均存在一定的缺陷，主要表现为：(1)添加炭黑进行抗静电改性，炭黑表面带有的醌式羰基及酚式羟基等极性官能团，会造成POM热稳定性下降，进而造成POM物理力学性能的大幅损失，而且在加工过程中释放出强烈的甲醛气味，有损人的身体健康；此外，通过此法得到的产品外观为黑色，不能满足下游企业对产品不同颜色的需求；(2)添加导电碳纤维、金属纤维或炭纳米管进行抗静电改性的弊端在于这类材料价格都比较贵，添加量少则抗静电效果不明显，添加量大，又会增加生产成本；(3)添加弱极性的低分子抗静电剂或亲水性高分子进行抗静电改性，由于此类添加剂的体积电阻率较高，导致其添加量较大，从而增大共混加工难度。本专利技术通过将阳离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂进行复配，让其持续、稳定的迁移到POM表面，从而保证产品具有长期抗静电性能；同时，产品体系内因采用了低密度聚乙烯(LDPE)为抗静电剂的载体，在相容剂的作用下，LDPE、抗静电剂与POM基体彼此之间都具有良好的相容性，因此提高了复合体系的韧性，有效改善体系的刚韧平衡性。
[0005]鉴于此，有必要提供一种能够避免上述缺陷的增韧、长效抗静电聚甲醛及其制备方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种增韧抗静电聚甲醛材料及其制备方法，以解决现有技术中难以兼顾聚甲醛产品的刚韧性、抗静电性和产品外观的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种增韧抗静电聚甲醛材料，
其原料包括聚甲醛和抗静电母粒，其中，抗静电母粒包括抗静电剂载体和分散在其中的阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂。
[0008]进一步地，阳离子型抗静电剂与非离子型抗静电剂的重量比为(1～1.3):1。
[0009]进一步地，阳离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂的重量之和与抗静电剂载体的重量比为1:(1～1.5)。
[0010]进一步地，抗静电剂载体与相容剂的重量比为(4～6):1。
[0011]进一步地，抗静电母粒与聚甲醛的重量比为(12～20):(80～88)。
[0012]进一步地，抗静电剂载体为低密度聚乙烯。
[0013]进一步地，低密度聚乙烯的重均分子量为8
×
104～2
×
105。
[0014]进一步地，阳离子型抗静电剂包括季铵盐、磷酸酯及磷酸酯盐、脂肪胺、胺盐及其衍生物、硫酸酯及其盐中的一种或多种；优选地，阳离子型抗静电剂为硬脂酰胺丙基二甲基
‑
β
‑
羟乙基铵硝酸盐、三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐和硬脂酰胺丙基二甲基
‑
β
‑
羟乙基铵二氢磷酸盐中的一种或多种。
[0015]进一步地，非离子型抗静电剂包括多元醇酯、多元醇或烷基酚的环氧乙烷加成物、胺和酰胺的环氧乙烷加成物类的一种或多种；优选为单硬脂酸甘油酯、烷基磷酸酯二乙醇胺盐中的一种或多种。
[0016]进一步地，相容剂为铝酸酯类偶联剂或钛酸酯类偶联剂；优选为双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯、异丙氧基二硬酯酸酰氧基铝酸酯、(乙酰乙酸乙酯基)二异丙氧基铝酸酯中的一种或多种。
[0017]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种上述的增韧抗静电聚甲醛材料的制备方法，其包括：S1，将抗静电剂载体、阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂混合，然后进行第一造粒，得到抗静电母粒；S2，将聚甲醛与抗静电母粒共混，然后进行第二造粒，得到聚甲醛材料。
[0018]进一步地，第一造粒的温度为185～200℃；优选地，第二造粒包括依次进行的七个阶段；其中，第一阶段的温度为165～175℃；第二阶段的温度为175～190℃；第三阶段的温度为190～210℃，第四阶段的温度为200～220℃，第五阶段的温度为200～220℃，第六阶段的温度为190～210℃，第七阶段的温度为175～180℃。
[0019]本专利技术提供了一种增韧抗静电的聚甲醛材料，其原料包括聚甲醛(POM)和抗静电母粒，抗静电母粒包括抗静电剂载体和分散在其中的阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂。本专利技术复配使用了阳离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂，二者分散于抗静电剂载体中，使抗静电剂能够持续、稳定地迁移至POM表面，保证了聚甲醛材料的长效抗静电性能。与此同时，本专利技术采用了抗静电载体负载抗静电剂的方式，使抗静电剂从抗静电母粒中缓慢释出，更加有利于抗静电性能的长期稳定。除此之外，在相容剂的作用下，抗静电载体、POM基体和抗静电剂彼此之间能够良好相容，因此也平衡了复合体系的韧性。特别地，本专利技术的产品外观为米白色或略显淡黄色、便于后续加工，且产品中不添加昂贵的导电碳纤维、金属纤维或炭纳米管等抗静电材料，因此具有较强的市场竞争力。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]为了解决上述的现有技术中的问题，根据本专利技术的一方面，提供了一种增韧抗静电聚甲醛材料，该聚甲醛材料包括：聚甲醛和抗静电母粒，其中，抗静电母粒包括抗静电剂载体和分散在其中的阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂。
[0022]本专利技术提供了一种增韧抗静电的聚甲醛材料，其原料包括聚甲醛(POM)和抗静电母粒，其中，抗静电母粒包括抗静电剂载体和分散在其中的阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂。本专利技术复配使用了阳离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂，二者分散于抗静电剂载体中，使抗静电剂能够持续、稳定地迁移至POM表面，保证了聚甲醛材料的长效抗静电性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述增韧抗静电聚甲醛材料的原料包括聚甲醛和抗静电母粒，其中，所述抗静电母粒包括抗静电剂载体和分散在其中的阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和相容剂。2.根据权利要求1所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述阳离子型抗静电剂与所述非离子型抗静电剂的重量比为(1～1.3):1。3.根据权利要求2所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述阳离子型抗静电剂和所述非离子型抗静电剂的重量之和与所述抗静电剂载体的重量比为1:(1～1.5)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述抗静电剂载体与所述相容剂的重量比为(4～6):1。5.根据权利要求1至4中任一项所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述抗静电母粒与所述聚甲醛的重量比为(12～20):(80～88)。6.根据权利要求1所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述抗静电剂载体为低密度聚乙烯。7.根据权利要求6所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯的重均分子量为8
×
104～2
×
105。8.根据权利要求1至7中任一项所述的增韧抗静电聚甲醛材料，其特征在于，所述阳离子型抗静电剂包括季铵盐、磷酸酯及磷酸酯盐、脂肪胺、胺盐及其衍生物、硫酸酯及其盐中的一种或多种；优选地，所述阳离子型抗静电剂为硬脂酰胺丙基二甲基

【专利技术属性】
技术研发人员：姜慧婧，孟永智，杨玮婧，胡琳，王林，方伟，孙亚楠，张彩霞，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：