【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pvc塑料领域，具体涉及一种抗静电pvc塑料胶粒及其制备方法。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)，是由氯乙烯单体通过聚合形成，是当前产量仅次于聚乙烯的热塑性塑料。其应用领域非常广阔，大到工农业产业中电气绝缘材料，建筑的框架、室内装修、农用避雨膜等，小到日常生活用品均有pvc制品参与。但是由于极性基团的存在导致pvc的电阻率较高，在加工和使用中易产生静电累积，引发静电危害从而影响正常使用。尤其在特殊场所，例如：微小器件制作车间、实验室、手术室等，使用pvc制作的器件产生的静电危害将导致严重的损失。
2、此外，由于pvc材料的脆性大，加工性能不好，限制了其在一些领域的应用，需要对其进行增韧处理，提高它的力学性能。因此，制备出一种抗静电、力学性能优异的pvc材料是当前的研究热点。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种抗静电pvc塑料胶粒及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种抗静电pvc塑料胶粒，包括以下重量份数的原料：pvc树脂70-110份，增塑剂20-60份，稳定剂2-5份，超支化抗静电剂4-6份，润滑剂1-2份，改性蒙脱土5-10份；
4、所述改性蒙脱土由以下步骤制备：
5、步骤a1、将辛胺加入含有甲苯的反应器中，搅拌混合均匀，在水浴条件下加热至45℃，逐滴向反应器中加入邻苯二甲酸酐甲苯溶液，滴加结束后，保温反应1.5-2.5h，待反应结束后，抽滤，将滤
6、进一步地，辛胺、甲苯和邻苯二甲酸酐甲苯溶液的用量比为0.001-0.003mol：25-35ml：25-35ml，邻苯二甲酸酐甲苯溶液中邻苯二甲酸酐和甲苯的用量比为0.002-0.006mol：30-50ml。
7、步骤a2、向含有纳米蒙脱土分散液的反应器中加入中间体1，升温至70-90℃，搅拌反应3-5h，待反应结束后，抽滤、干燥、粉碎、过筛，即得改性蒙脱土；
8、步骤a2中对纳米蒙脱土进行改性处理，增加了其与pvc的相容性，提高了基体的韧性，这是由于纳米蒙脱土表面含有大量羟基，能够与中间体1分子中的羧基和酰胺键形成氢键，从而将中间体1包覆在其表面；中间体1中含有的烷基链可以与pvc分子链相互缠绕，使纳米蒙脱土与基体之间产生较好的结合界面，在受到外界作用力时，能够吸收能量，从而阻止裂纹的产生；此外，苯环结构的引入，提高了基体的刚性和强度；
9、进一步地，纳米蒙脱土分散液和中间体1的用量比为25-35ml：0.0025-0.0035g，纳米蒙脱土分散液中纳米蒙脱土和去离子水的用量比为2.5-3.5g：25-35ml。
10、所述超支化抗静电剂由以下步骤制备：
11、步骤b1、将双(2-(2-甲氧基乙氧基)乙基)胺加入含有甲醇的反应器中，在氮气条件下，搅拌混合均匀，然后边搅拌边滴加丙烯酸甲酯，滴加结束后升温至35℃，反应4-5h，待反应结束后，转移至真空旋蒸仪除去甲醇和过量的丙烯酸甲酯，即得含醚单体，结构式如下：
12、
13、步骤b1中双(2-(2-甲氧基乙氧基)乙基)胺上的仲胺和丙烯酸甲酯上的双键发生反应，从而引入叔胺，在后续反应中，叔胺能够与卤代烃发生反应形成季铵盐结构；
14、进一步地，双(2-(2-甲氧基乙氧基)乙基)胺、丙烯酸甲酯和甲醇的用量比为0.1mol：0.15-0.25mol：50ml。
15、步骤b2、将乙二醇和对甲苯磺酸加入反应器中混合搅拌均匀，升温至110℃，缓慢滴加含醚单体，并在120℃下保温反应3-5h，待反应结束后，在100℃下旋蒸，即得端羟基产物，结构式如下：
16、
17、步骤b2中含醚单体上的酯基和乙二醇发生反应，从而得到端羟基产物，其含有的亲水性醚键可以增强基体的吸湿性能，容易吸引空气中的水分子，从而提高了基体吸附周围环境中水分子的能力，使得基体表面形成一层水膜，加速表面静电电荷的消散速率，使得基体的抗静电性能进一步提高；
18、进一步地，乙二醇和含醚单体的用量比为0.1-0.3mol：0.1-0.3mol，对甲苯磺酸的用量为乙二醇与含醚单体质量和的2％。
19、步骤b3、将三聚氯氰和乙腈加入反应器中，并在冰水浴下搅拌30min混合均匀，记为溶液a，将端羟基产物和氢氧化钠加入含有乙腈的烧杯中，超声分散30min，记为溶液b，将溶液b的三分之一缓慢滴加到溶液a中，反应温度为0℃，待滴加结束后，继续反应3-4h，然后升温至45℃，再缓慢滴加剩余溶液b的一半，保持温度为45℃，滴加结束后，继续反应8-10h，然后将温度加热至90℃，最后滴加剩余的溶液b，滴加结束后，保持温度回流10-12h，待反应结束后，冷却至室温，抽滤、洗涤，并置于80℃真空干燥箱中干燥，即得超支化抗静电剂前体，结构式如下：
20、步骤b3中三聚氯氰上的氯原子与端羟基产物中的端羟基发生取代反应，从而制得超支化抗静电剂前体；
21、进一步地，溶液a中三聚氯氰和乙腈的用量比为0.1-0.2mol：100-200ml，溶液b中端羟基产物、氢氧化钠和乙腈的用量比为0.3-0.6mol：12-24g：300-600ml，三次滴加过程中保持ph为7-8，滴加时间为30min。
22、步骤b4、将超支化抗静电剂前体加入含有丙酮的反应器中搅拌混合均匀，并加热至45℃，采用恒压分液漏斗逐滴滴加1-氯丁烷，控制滴加速度为5s/滴，反应8-10h，待反应结束后，将混合物在分液漏斗中静置12h，分离出下层液体，旋转、冷冻干燥8h，即得超支化抗静电剂；
23、步骤b4中超支化抗静电剂前体中的叔胺与1-氯丁烷的氯原子之间发生亲核取代反应，形成新的c-n键，并将叔胺基转化为碱性更强的季铵盐基，从而得到带有正电荷的超支化抗静电剂；该抗静电剂分子结构中带有稳定的铵阳离子，能够中和pvc制备过程中产生的负电荷，提高了基体的抗静电性能；
24、进一步地，超支化抗静电剂前体、丙酮和1-氯丁烷的用量比为0.005-0.015mol：20-40ml：0.015-0.045mol。
25、一种抗静电pvc塑料胶粒的制备方法包括以下步骤：
26、步骤s1、按重量份数称取原料，将pvc树脂、增塑剂、稳定剂、超支化抗静电剂、润滑剂和改性蒙脱土混合均匀，得到混合物a；
27、步骤s2、将混合物a加热搅拌至熔融状态，然后将熔融的混合物a挤出后进行冷却，将冷却后的物料进行切割，即得抗静电pvc塑料胶粒。
28、本专利技术的有益效果：
29、本专利技术提供的一种抗静电pvc塑料胶粒及其制备方法，首先，通过对纳米蒙脱土进行改性，增加了填料与基体的相容性，提高了基体的韧性；其次，制备了超支化抗静电剂，其中季铵盐结构的引入，能够中和pvc制备过程中产生的负电荷，提高了基体的抗静电性能。...
【技术保护点】
1.一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，包括以下重量份数的原料：PVC树脂70-110份，增塑剂20-60份，稳定剂2-5份，超支化抗静电剂4-6份，润滑剂1-2份，改性蒙脱土5-10份；
2.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，步骤A1中辛胺、甲苯和邻苯二甲酸酐甲苯溶液的用量比为0.001-0.003mol：25-35mL：25-35mL，邻苯二甲酸酐甲苯溶液中邻苯二甲酸酐和甲苯的用量比为0.002-0.006mol：30-50mL。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，步骤A2中纳米蒙脱土分散液和中间体1的用量比为25-35mL：0.0025-0.0035g，纳米蒙脱土分散液中纳米蒙脱土和去离子水的用量比为2.5-3.5g：25-35mL。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，所述超支化抗静电剂由以下步骤制备：
5.根据权利要求4所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，步骤B1中双(2-(2-甲氧基乙氧基)乙基)胺、丙烯酸甲酯和甲醇的用量比为0.1m
6.根据权利要求4所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，步骤B2中乙二醇和含醚单体的用量比为0.1-0.3mol：0.1-0.3mol，对甲苯磺酸的用量为乙二醇与含醚单体质量和的2％。
7.根据权利要求4所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，步骤B3中溶液A中三聚氯氰和乙腈的用量比为0.1-0.2mol：100-200mL，溶液B中端羟基产物、氢氧化钠和乙腈的用量比为0.3-0.6mol：12-24g：300-600mL，三次滴加过程中保持pH为7-8，滴加时间为30min。
8.根据权利要求4所述的一种抗静电PVC塑料胶粒，其特征在于，步骤B4中超支化抗静电剂前体、丙酮和1-氯丁烷的用量比为0.005-0.015mol：20-40mL：0.015-0.045mol。
9.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC塑料胶粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种抗静电pvc塑料胶粒，其特征在于，包括以下重量份数的原料：pvc树脂70-110份，增塑剂20-60份，稳定剂2-5份，超支化抗静电剂4-6份，润滑剂1-2份，改性蒙脱土5-10份；
2.根据权利要求1所述的一种抗静电pvc塑料胶粒，其特征在于，步骤a1中辛胺、甲苯和邻苯二甲酸酐甲苯溶液的用量比为0.001-0.003mol：25-35ml：25-35ml，邻苯二甲酸酐甲苯溶液中邻苯二甲酸酐和甲苯的用量比为0.002-0.006mol：30-50ml。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电pvc塑料胶粒，其特征在于，步骤a2中纳米蒙脱土分散液和中间体1的用量比为25-35ml：0.0025-0.0035g，纳米蒙脱土分散液中纳米蒙脱土和去离子水的用量比为2.5-3.5g：25-35ml。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电pvc塑料胶粒，其特征在于，所述超支化抗静电剂由以下步骤制备：
5.根据权利要求4所述的一种抗静电pvc塑料胶粒，其特征在于，步骤b1中双(2-(...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝能，廖利国，李浩忠，王卫，
申请(专利权)人：广东银豪塑胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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