[發明專利]工業廢料聚乙二醇制備脂肪酸酯類抗靜電劑的方法

無效

• 申請號: 201110407015.6
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102516073A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 倪忠斌;夏鵬;陳明清;施冬健;阮曉凱;曾佳
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C69/28;C07C69/533;C08K5/103;C08L23/00;C08L23/06
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技術領域

本發明涉及工業廢料聚乙二醇制備脂肪酸酯類抗靜電劑的方法及制備的脂肪酸酯類抗靜電劑在聚烯烴中的應用。

背景技術

聚烯烴材料具有良好的化學穩定性、耐低溫性能、耐穿刺性和抗沖擊性能，其加工性能優良、性價比高并容易循環再利用，廣泛應用于工農業、日常生活、醫療衛生和軍事等領域。

聚烯烴雖然具有很多優點，但是同時具有很強的電絕緣性，體積電阻率均在10¹⁶～10²⁰Ω·cm，在生產和應用中會積累靜電荷而產生靜電現象，引起一些危害或事故。因此，消除聚烯烴的靜電、降低電阻率得到了科研工作者的極大重視。

抗靜電劑按添加方法可分為兩種，即內加型和外涂型。按化學結構分類主要有表面活性劑型、高分子永久型及導電填料等三大類。表面活性劑類抗靜電劑是市場容量最大、用途最廣、品種最多的一類抗靜電劑。其使用方式包括涂敷型和混煉型兩種。根據結構中親水基能否電離和電離后性能的不同一般分為陽離子型抗靜電劑、陰離子型抗靜電劑、兩性型抗靜電劑和非離子型抗靜電劑。它們既可作為單一材料使用，也可以濃縮物或母料的形式使用。

選擇抗靜電劑必須考慮到要與聚合物結構、結晶度等相適應，抗靜電劑與聚合物的相容性以及環境濕度、溫度、與其他添加劑的相互作用關系等。對于不同的應用樹脂，通常選擇不同化學結構的抗靜電劑。

為改進聚烯烴制品的抗靜電性，通常采用添加非離子型抗靜電劑的辦法。非離子型抗靜電劑雖然抗靜電性能不如離子型抗靜電劑，但是其熱穩定性優異，一般不會對高聚物產生有害影響，不影響加工性能，是混煉型抗靜電劑的主流。脂肪酸酯類抗靜電劑是非離子表面活性劑產品的一個大類，工業上合成脂肪酸酯，一般選用的脂肪酸為C₁₂～C₁₈的飽和或不飽和脂肪酸。

發明內容

本發明的目的是利用硅片廢切割液中回收的聚乙二醇，合成聚乙二醇脂肪酸酯作為抗靜電劑，這樣既解決了環境污染問題，同時也實現了資源的綜合利用。

本發明的目的由以下技術措施實現。

脂肪酸酯類抗靜電劑的制備方法：

1、將脂肪酸與聚乙二醇按摩爾比1∶1～2，催化劑0.6～0.9質量份和帶水劑在反應溫度130～150℃和進行酯化反應2～6小時。

2、反應結束后除去帶水劑和殘余單體，得到聚乙二醇脂肪酸酯。

其中脂肪酸為棕櫚酸、硬脂酸、油酸中的任一種。

聚乙二醇為硅片廢切割液中的回收物，平均分子量為200～400。

催化劑為一水合硫酸氫鈉。

帶水劑為甲苯、二甲苯中的任一種。

性能測試

將脂肪酸與聚乙二醇的反應產物用于聚乙烯材料，復合材料的體積電阻(見附圖1)，結果表明，該抗靜電劑可賦予材料較好的抗靜電性能。

本發明具有的優點：目前我國光伏產業發展迅速，產生大量的硅片廢切割液，其中可以回收利用的主要是聚乙二醇、碳化硅和單晶硅。我國年回收聚乙二醇超過五十萬噸，如能將其制備成抗靜電劑，既可解決環境污染問題，同時實現資源的綜合利用。

附圖說明

圖1為脂肪酸與聚乙二醇的反應產物用于聚乙烯材料后復合材料的體積電阻測試曲線。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是本實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據上述發明的內容對本發明作出一些非本質性的改進和調整。

實施例1

將51.284g棕櫚酸、40.000g聚乙二醇200、0.548g催化劑一水合硫酸氫鈉和帶水劑二甲苯加入帶有攪拌器、分水器、回流冷凝管和溫度計的三口燒瓶中，升高體系溫度至140℃回流反應5小時。反應結束后除去帶水劑和未反應的聚乙二醇200，得到抗靜電劑聚乙二醇棕櫚酸酯。

實施例2

將51.284g棕櫚酸、60.000g聚乙二醇200、0.890g催化劑一水合硫酸氫鈉和帶水劑二甲苯加入帶有攪拌器、分水器、回流冷凝管和溫度計的三口燒瓶中，升高體系溫度至140℃回流反應5小時。反應結束后除去帶水劑和未反應的聚乙二醇200，得到抗靜電劑聚乙二醇棕櫚酸酯。

實施例3