[发明专利]抗静电复合材料的配方及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料的配方及制备方法，尤其是一种抗静电复合材料的配方及制备方法。

背景技术

目前，聚丙烯（PP）是最常用的塑料材料之一，它被广泛应用在汽车、家电及管材等方面，然而聚丙烯材料由于高度绝缘性而带来的静电放电问题日显突出，在炼油、化工、炸药和煤炭生产等行业中使用容易产生静电，引起爆炸起火；在电子工业造成集成电路损坏等，因此聚丙烯材料的抗静电处理工作显得尤为重要。不同种类聚合物材料通过共混的方法，可以使共混物各组成聚合物的优异性能得到互补，从而拓宽了材料的性能和使用领域，是开发高性能聚合物材料的重要方法。为了进一步提高聚丙烯的应用范围，因此需要加入一些抗静电剂与其进行共混，来提高聚丙烯的抗静电性能。但是，目前现有技术对聚丙烯进行抗静电改性后，可能出现聚丙烯与改性材料之间发生相分离现象，改性材料出现结晶化倾向，并且由于分散不够而导致复合材料的导电率不足，因此其抗静电效果并不理想。PEO为非离子型抗静电用的表面活性剂，PEO分子量较高而区别于低分子量的表面活性剂型抗静电剂，称为高分子型永久抗静电剂，因此PEO可做为导电单元聚合物加入到基体树脂中形成合金起到永久抗静电效果。由于PP与PEO相容性较差，容易出现上述的问题，因此将他们直接共混难以获得理想的抗静电效果。

发明内容

本发明的目的是：提供一种抗静电复合材料的配方及制备方法，它可以避免聚丙烯与改性材料之间出现相分离现象，降低改性材料的结晶性，从而得到良好的抗静电效果，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：抗静电复合材料的配方，按重量份数计算，包括75～85份聚丙烯、15～25份聚氧化乙烯以及2～5份有机蒙脱土。

将聚丙烯、聚氧化乙烯以及有机蒙脱土经预处理后在混合机中混合，然后将混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出造粒后得到成品。

所述预处理为将有机蒙脱土在80℃下干燥10个小时，聚氧化乙烯在40℃下干燥处理4个小时，聚丙烯在80℃干燥处理10个小时。

聚丙烯、聚氧化乙烯以有机蒙脱土在混合机中混合时间为15分钟，混合机转速为200 rpm，温度为40℃。

双螺杆挤出机的螺杆转速为400rpm，挤出段的温度一区到五区依次为165℃、170℃、175℃、180℃和185℃，机头温度为185℃。

为了使蒙脱土与有机相有更好的相容性，用有机阳离子(即插层剂，季铵盐等)作为插层剂与蒙脱土层间的吸附水合阳离子置换,将有机阳离子引入到蒙脱土的层间，制得有机蒙脱土（OMMT），从而使通常亲水的粘土矿物表面疏水化，同时经过有机化处理也降低了粘土矿物的表面能，改善了矿物与聚合物之间的润湿作用，提高了两者相容性，可以广泛的应用到聚合物中。加入OMMT能降低可以降低不相容聚合物两相界面张力，改善界面润湿效果，OMMT的加入对两相起到增容的作用；OMMT的加入还可以阻碍分散相的团聚，细化分散相的尺寸。 

聚氧化乙烯（PEO）为非离子型实用的塑料抗静电剂，将PEO作为导电单元的各种亲水性聚合物加入到基体树脂中形成合金可永久地保持抗静电效果。与塑料合金化的高分子抗静电剂效果取决于其在树脂中的分散程度和分散状态。理想的分布状态是抗静电剂细微分布于基体树脂中,其形状呈筋状或网状,形成泄漏电荷的通路。这种分布状态的实现,取决于高分子抗静电剂和基体树脂的相容性和加工条件。可选择合适的相容剂来调整抗静电剂分散的粒径,通过控制剪切速率和加工温度使基体成分和分散相有合适的粘度差。