[發(fā)明專利]一種塑料用永久抗靜電組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210169051.8
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102690513A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉庭
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市德誠塑化科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/00;C08L71/00;C08L51/00;C08K7/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王雪梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種塑料用永久抗靜電組合物及其制備方法，具體地，本發(fā)明涉及一種塑料用聚合物型永久抗靜電組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

大多數(shù)高分子材料在生產(chǎn)和使用中易產(chǎn)生靜電積累，從而造成靜電吸塵、靜電放電等不良現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生火花，引起火災(zāi)或爆炸，給工業(yè)生產(chǎn)和日常生活帶來麻煩。

當(dāng)前，塑料產(chǎn)品作為包裝材料等廣泛使用，但普通的塑料表面電阻都大于10¹²Ω以上，導(dǎo)電性極差，在包裝運(yùn)輸過程中易產(chǎn)生靜電而不易導(dǎo)走，對產(chǎn)品造成很大的危害。隨著抗靜電劑日益廣泛的應(yīng)用，對抗靜電劑的性能也提出了越來越高的要求。

塑料是現(xiàn)代社會(huì)廣泛使用的高分子合成材料，它有很高的表面電阻率（25℃，RH60%，電阻率10¹⁷Ω）。因而，一旦摩擦帶電后，靜電不易通過導(dǎo)電除去而滯留在塑料表面。由于靜電的存在，不僅影響塑料制品的美觀（吸塵等），更主要的是影響塑料制品的制造和使用。塑料包裝抗靜電劑用于塑料制品面降低高聚物表面電阻率和電荷密度，從而達(dá)到解除靜電危害的目的。

當(dāng)塑料及制品表面阻值：大于10次方時(shí)極易產(chǎn)生靜電；在8-10次方之間具有一定防靜電性能；在6-8次方之間有很好的防靜電性能；在4-6次方之間具有最佳的防靜電性能；當(dāng)達(dá)到4次方以下具有了相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性能，屬于導(dǎo)體半導(dǎo)體材料。

傳統(tǒng)型抗靜電劑是由小分子的表明活性劑組成，它含有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)。由于它與樹脂本身不完全相容，因此抗靜電劑會(huì)從樹脂內(nèi)部遷移到樹脂表面。傳統(tǒng)型抗靜電劑需要在一定的濕度條件下方可起作用，其親水基團(tuán)能促進(jìn)塑料表面被水濕潤，從而疏導(dǎo)靜電荷，降低塑料的表面電阻率。只有當(dāng)傳統(tǒng)抗靜電劑分子遷移到表面后才能起作用，塑料內(nèi)部的抗靜電劑分子不斷地遷移至表面，直至完全消耗，因而其作用效果僅在一定時(shí)間范圍內(nèi)有效。

高分子永久型抗靜電劑只能通過混煉的方法加入到基料中。它不是靠遷移至塑料表面，而是靠在塑料內(nèi)部形成一個(gè)具有導(dǎo)電能力的滲濾網(wǎng)絡(luò)，以此為通路解掉表面及本體內(nèi)的靜電荷，降低電阻率。與傳統(tǒng)抗靜電劑相比，其抗靜電效果持久，無誘導(dǎo)期，不受擦拭和洗滌等條件影響；因?yàn)樗膶?dǎo)電性能不是靠水層來達(dá)到的，因而對空氣的相對濕度依賴性小，制品的機(jī)械性能和耐熱性能不受其影響。

高分子永久型抗靜電劑是近年來研究開發(fā)的一類新型抗靜電劑，屬親水性聚合物。當(dāng)其和高分子基體共混后，一方面由于其分子鏈的運(yùn)動(dòng)能力較強(qiáng)，分子間便于質(zhì)子移動(dòng)，通過離子導(dǎo)電來傳導(dǎo)和釋放產(chǎn)生的靜電荷；另一方面，抗靜電能力是通過其特殊的分散形態(tài)體現(xiàn)的。研究表明，高分子永久型抗靜電劑主要是在制品表層呈微細(xì)的層狀或筋狀分布，構(gòu)成導(dǎo)電性表層，而在中心部分幾乎呈球狀分布，形成所謂的“芯殼結(jié)構(gòu)”，并以此為通路泄漏靜電荷。因?yàn)楦叻肿佑谰眯涂轨o電劑是以降低材料體積電阻率來達(dá)到抗靜電效果，不完全依賴表面吸水，所以受環(huán)境的濕度影響比較小。與傳統(tǒng)抗靜電劑相比，這些親水聚合物不僅能釋放物體表面的電荷，還能釋放物體內(nèi)部的電荷，因此能同時(shí)降低物體的表面電阻和體積電阻。

CN102051156A公開了一種聚醋醚類高分子抗靜電劑，其主要由以下重量份的原料制備獲得：聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸醋100份、甲基丙烯酸甲醋30-250份、甲基丙烯酸鈉或甲基丙烯酸與碳酸鈉混合物2-50份、硅酸鈉1-30份及AIBNO.1-5份。該發(fā)明沒有采用不穩(wěn)定且有毒的高氯酸鈉，使生產(chǎn)過程更加環(huán)保，此外該發(fā)明還提高了產(chǎn)品的耐溫特性，擴(kuò)大了使用范圍，可應(yīng)用于防靜電的PET、PA、PB、PE、PP、PS、ABS、PVC、PLA等材料中。

CN1326922C公開了一種抗靜電聚酰胺組合物，該組合物含有至少一種聚酸胺和使其變成抗靜電的足量炭黑，該炭黑是至少一種選自具有下述特性的炭黑：根據(jù)ASTM?D?3037-89標(biāo)準(zhǔn)測定的BET比表面為5-200米²/克，根據(jù)ASTMD2414-90標(biāo)準(zhǔn)測定的DBP吸收為50-300毫升/100克。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種塑料用永久抗靜電組合物，所述抗靜電組合物具有良好較寬的加工使用范圍，適用塑料多，對塑料的分散性優(yōu)異，在保持塑料特性的同時(shí)，具有優(yōu)異的抗靜電性能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

所述塑料用永久抗靜電組合物，采用高分子聚合物與抗靜電劑和白炭黑混合制備得到。

所述塑料用永久抗靜電組合物，按其各組分占抗靜電組合物的質(zhì)量百分比包括：

高分子聚合物??83~98%

抗靜電劑??????1~12%