[发明专利]一种永久性抗静电剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永久性抗静电剂的制备方法，属于高分子材料的制备领域。

背景技术

高分子材料具有质轻、耐磨、耐腐蚀以及对电、热具有良好的绝缘性能等优点，易 于加工成型，被广泛用于工业、建筑、农业、日用品、包装、电力、公用事业等领域。 长期以来高分子树脂基复合材料都是以优良的介电性能而作为电绝缘材料使用，其表面 电阻通常高达10¹⁴～10¹⁷Ω。但高绝缘性也给高分子材料带来静电危害的问题。因为高 分子材料在制品加工或最终使用过程中易发生摩擦而积聚静电，这不仅会影响制品的透 明性及表面洁净和美观，而且还会影响制品的使用性能，造成吸尘损害外观、电击、IC 短路等不良现象，甚至由于静电放电产生火花而引起爆炸或火灾，因此阻碍了高分子材 料在某些特殊领域的应用。研究开发抗静电及导电高分子复合材料已成为高分子材料领 域中的一个重要内容，提高塑料材料的抗静电能力可以拓宽其在化工、煤矿、电子元件 包装等领域的应用。

目前采用普通抗静电剂、炭黑、金属粉末等作为改性剂或填料改善高分子材料的抗 静电性能。但普通抗静电剂均是靠吸水来实现抗静电，对湿度敏感，持久性差；炭黑粉 尘污染严重、易于脱落，制品颜色单一、力学性能和加工性均受较大影响；金属粉末成 本较高，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种永久性抗静电剂的制备方法，其特 点是将芳香二酯类或二酸及其酸酐化合物与醚醇类化合物，在催化剂存在下，采用酯交 换反应或酯化反应制得芳香型醚酯类永久性抗静电剂材料。

本发明的目的有以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外均为质量份 数。

永久性抗静电剂的制备方法：

1、将芳香二酯类或二酸及其酸酐化合物与醚醇类化合物按摩尔比1:1～2.5、催化剂 0.1～5质量份及0～1000质量份溶剂加入带有温度计、搅拌器、和回流冷凝器的反应釜中， 于温度50～350℃反应1～24小时；

2、反应后期除弃溶剂及残余单体，获得芳香型醚酯化合物；

3、将碱金属盐与上述化合物物按1:1～30质量比混合，获得永久性抗静电剂。

其中，芳香二酯类化合物为苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二丙酯、 苯二甲酸二丁酯和苯二甲酸二辛酯中的至少一种。

芳香二酸及其酸酐化合物为苯二甲酸、苯二甲酸酐、苯酐和C₁～C₂₀烷基取代苯酐 中的至少一种。

醚类化合物为平均分子量为76～12000的聚二醇、醇类C₁～C₂₀烷基单甲醚类中的 至少一种。

溶剂为苯、甲苯、二甲苯等、戊烷、己烷、辛烷、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、 氯苯、二氯苯、二氯甲烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、N，N-二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺和丙酮中的至少一种。

碱金属盐类为锂、钠和钾金属盐中的至少一种。

酯交换反应的催化剂为辛酸亚锡、二丁基氧化锡、月桂酸二丁基锡或醋酸锌中的 任一种。

酯化反应的催化剂为无机酸、对甲苯磺酸、固体酸或活性分子筛中的任一种。

采用上述方法制备得到的芳香型醚酯类永久性抗静电剂。

芳香型醚酯类永久性抗静电剂用于通用塑料的抗静电改性，耐腐蚀、耐酸碱、抗 静电、阻燃的煤矿用风筒、输送带、瓦斯抽排管及无尘计算机房、抗静电地板、包装或 锂离子电池领域。

性能测试

采用红外光谱对a)纯对苯二甲酸二丁酯；b)对苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇800酯交 换反应产物(BPEGP)；c)经乙二酸硼酸锂掺杂对苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇800酯交换 交换反应产物进行测试，如图1所示。结果表明3479cm^-1附近出现明显的羟基非对称伸 缩振动和1119cm^-1附近出现明显醚氧键的伸缩振动，表明酯交换反应成功进行。和b) 相比，c)中1351和1119cm^-1处的吸收峰的变化表明锂离子和聚乙二醇链段中的醚氧键 发生相互作用，乙二酸硼酸离锂被聚乙二醇链段成功解离。