[发明专利]一种透明永久抗静电透明聚偏氟乙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永久抗静电聚偏氟乙烯组合物以及制备方法，尤其涉及一种透明性好，抗静电性能优异，符合环保要求无有毒元素存在的永久抗静电透明聚偏氟乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

PVDF是一种结晶性聚合物,玻璃化温度-39℃,结晶熔点约170℃,热分解温度在316℃以上,机械性能优良,具有良好的耐冲击性、耐磨性和化学稳定性。在室温下,PVDF不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀,对脂肪烃、芳香烃、醇和醛等有机溶剂很稳定,在盐酸、硝酸、硫酸和稀、浓(40%)碱液中以及高达100℃温度下,其性能基本不变,并且耐Y射线、紫外线辐射。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。其良好的化学稳定性，可用于高纯化学品的贮存和输送，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已经广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。但是由于未经处理的聚偏氟乙烯表面电阻较高（大于10¹⁴Ω/square），发生摩擦时表面很容易积累静电荷而带来诸多不良后果。在化工和电子领域，因为静电所导致的破坏和事故越来越多，影响也越来越严重。而传统充填导电材料的抗静电加工工艺由于添加量较大，对聚偏氟乙烯的化学性能，力学性能及光学透明性影响较大，因此研究如何制备抗静电透明聚偏氟乙烯产品具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种永久抗静电透明聚偏氟乙烯组合物的制备方法，该方法操作简单加工方便，制得的产品的透明性好，抗静电性能优异，而且不含有毒元素无毒无害符合环保要求。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种永久抗静电聚偏氟乙烯的制备方法，其特征在于以重量组分记该组合物包括如下组分：

聚偏氟乙烯        99.4%-68%

离子液体抗静电剂  0.5%-30%

其它助剂          0.1%-2%

所述的其他助剂，其特征在于所述的其他助剂包括抗氧化剂：含量至少0.1%到0.5%（以重量百分计）；内润滑剂：含量0.1%到0.5%（以重量百分计）和有机硅脱模剂：0.1%到0.5%（以重量百分计）的中的一种。

所述的一种永久抗静电透明聚偏氟乙烯组合物，其特征在于所述抗静电剂为咪唑型离子液体、吡啶型离子液体、哌啶型离子液体、吡咯烷型离子液体、季铵型离子液体、吗啉型离子液体、季膦型离子液体中的一种或多种。

所述的离子液体含有选自如下的阴离子：卤离子，双（全氟代烷基磺酰基）酰胺或双（全氟代烷基磺酰基）酰亚胺，例如双（三氟甲磺酰基）酰亚胺，烷基甲苯磺酸盐和芳基甲苯磺酸盐，聚醚硫酸盐和聚醚磺酸盐，全氟代烷基硫酸盐，磺酸盐烷基磺酸盐和芳基磺酸盐，全氟代烷基磺酸盐和全氟代芳基磺酸盐，烷基羧酸盐和芳基羧酸盐，全氟代烷基羧酸盐，高氯酸盐，四氯铝酸盐，糖精，硫氰酸盐，异硫氰酸盐，二氰胺，四苯基硼酸盐，四（无氟代苯基）硼酸盐，四氟代硼酸盐，六氟代磷酸盐，磷酸盐和聚醚磷酸盐。

所述的一种永久抗静电透明聚偏氟乙烯组合物体积电阻在10⁶到10⁹Ω·cm³，表面电阻在10⁸到10¹¹Ω/square.

所述的一种永久抗静电透明聚偏氟乙烯组合物的制备方法在于：按配方重量比例，先将聚偏氟乙烯、离子液体抗静电剂、其它助剂通过密炼机在180℃到200℃范围混合熔融密炼，再将密炼后的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出并造粒后干燥，得到抗静电聚偏氟乙烯组合物。

所述的双螺杆挤出机，其特征在于各区域挤出温度保持在160℃到190℃。

该发明的抗静电机理基于离子液体自身所具有优良的导电性能。由于离子液体室温下本身就是以阴阳离子的形式存在，将离子液体与聚偏氟乙烯熔融混炼挤出后离子液体以微观结构均匀分散在聚偏氟乙烯酯之中，加之聚偏氟乙烯-CF₂和离子液体阳离子间的静电作用，使得离子液体在复合物中有良好的分散度，不易渗出，从而使得聚偏氟乙烯组合物具有永久抗静电效果。

与已有技术相比，本发明具有如下优点：