[發明專利]一種長效抗靜電發泡聚氯乙烯

在審

• 申請號: 202011039106.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112266548A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 陳海天;張玉標;宋磊;孫云峰;黃太仲
• 申請（專利權）人: 山東魯泰化學有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/103;C08K5/5435;C08J9/00
• 代理公司: 濟寧宏科利信專利代理事務所 37217
• 代理人: 孫德治

本發明涉及一種長效抗靜電發泡聚氯乙烯，本發明所設計的長效抗靜電發泡聚氯乙烯采用還原氧化石墨烯和碳納米管作為抗靜電劑。在抗靜電發泡聚氯乙烯制備過程中首先將還原氧化石墨烯和碳納米管制備一種抗靜電母粒，為了改善還原氧化石墨烯和碳納米管在聚氯乙烯中的分散性，采用油酸、單硬脂酸甘油酯和KH?560 (3?縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)作為表面活性劑，在發泡過程中油酸、單硬脂酸甘油酯以及KH560不再去除。還原氧化石墨烯和碳納米管的比例可以在一定范圍內變化，但是還原氧化石墨烯和碳納米管混合物的比表面積要大于80 m²/g，還原氧化石墨烯和碳納米管與聚氯乙烯的比例介于1：50和1：400之間，其最佳范圍介于1：100和1：300之間。

技術領域

本發明涉及化工領域，尤其涉及一種長效抗靜電發泡聚氯乙烯。

背景技術

靜電是一種自然現象，在日常的生產、生活中普遍存在，尤其在北方干燥的氣候下，靜電更是常見。隨著化纖、塑料類產品得到廣泛應用，容易產生靜電的環境也逐年增加，每年由于靜電毀壞產品而造成的損失高達數億美元。為了改善材料的抗靜電性能，通常的做法是在材料的表面或者體相中添加一定量的抗靜電劑，目前消耗靜電劑最多的塑料是聚烯烴樹脂。

發泡聚氯乙烯（PVC）是以PVC為主要原料擠壓形成的可發性、高泡沫塑料制品，具有閉孔結構、熱導率低、吸濕和滲透性小、抗腐蝕、吸收沖擊性好以及優良的電絕緣性能等特點，廣泛用于包裝、運輸、建筑、工業方案以及休閑體育等領域，它是一種新型、永不衰退的材料，可回收循環利用。但是，在使用過程中極易產生靜電，尤其是其表面泡孔結構導致的不連續性，使其極易產生靜電。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術不足之處，設計了一種具有長久抗靜電性能的發泡PVC材料，本發明采用還原氧化石墨烯和碳納米管作為抗靜電劑，二者在發泡聚氯乙烯中形成了連續的三維網絡結構，實現了長效抗靜電的目的。

一種長效抗靜電發泡聚氯乙烯，其制備方法包含以下步驟：

1、將單硬脂酸甘油酯加熱熔融，以質量比1：1：1的比例加入油酸和KH560，充分攪拌混合均勻后得到表面活性劑，其中的KH560為偶聯劑，改善碳材料與PVC的界面相容性，提高結合強度。

2、將表面活性劑、還原氧化石墨烯和碳納米管三者充分混合均勻，其中還原氧化石墨烯和碳納米管的質量比為1：1，表面活性劑與（石墨烯+碳納米管）的質量比為1：10，將三種物質在混料機中充分混合均勻，得到稍有粘性的黑色混合物。

3、將2中所得黑色混合物與PVC混合以1：10的質量比在混料機中混合均勻，送入造粒機進行造粒加工，制備抗靜電母粒。

4、第3中所得抗靜電母粒與PVC混合均勻，送入發泡機或擠出機進行加工，抗靜電母粒與聚氯乙烯在發泡機中進行發泡，發泡工藝為傳統工藝；

所制備的長效抗電發泡聚氯乙烯顏色一般介于灰色和灰黑色之間，發泡聚氯乙烯的顏色取決于還原氧化石墨烯和碳納米管的含量。

進一步的，為了改善碳納米管與還原氧化石墨烯的抗靜電性，在實際生產過程中還根據實際情況調整碳納米管和還原氧化石墨烯的比例，通常根據二者的比表面積大小進行調整，當還原氧化石墨烯的比表面積大于100 m²/g、碳納米管的比表面積大于還原氧化石墨烯的比表面積時，二者的質量比可以選為1：1，當原氧化石墨烯的比表面積較小時，應該適當增加碳納米管的比例，使二者混合物的比表面積大于80 m²/g，從而保證碳納米管和還原氧化石墨烯在聚氯乙烯中形成相互聯通的三維導電網絡結構，從而達到良好的抗靜電效果。

進一步的，抗靜電母粒與聚氯乙烯在發泡機中進行發泡時，抗靜電母粒與聚氯乙烯的質量比根據需要抗靜電指標要求可以在1：10到1：20之間進行調整。