[发明专利]一种复合抗静电剂的制备方法及产物

说明书

本发明涉及一种复合抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：1)将氧化石墨烯分散于水中，然后在氧化石墨烯分散体系中通过沉淀法生成模板剂碳酸钙或氢氧化钙，得到模板剂‑氧化石墨烯的复合物；2)在步骤1)分散体系中加入还原剂进行还原反应，得到模板剂‑石墨烯的复合物；3)模板剂‑石墨烯的复合物中加入盐酸去除模板剂，得到多孔石墨烯；4)多孔石墨烯掺杂导电剂，得到导电剂‑多孔石墨烯的复合物；5)导电剂‑多孔石墨烯的复合物继续与苯胺、过硫酸铵、盐酸和水混合反应，得到复合抗静电剂。该方法制备的复合抗静电剂在减少复合抗静电剂用量的情况下，仍然能够保持抗静电剂的抗静电效率高，耐高温、相容性优异以及有效防析出的性能。

技术领域

本发明涉及抗静电剂的制备领域，具体涉及一种复合抗静电剂的制备方法及产物。

背景技术

对于许多工业领域来说，静电危害依然是亟待解决的问题。如在塑料加工领域，热塑性工程塑料加工温度高，加工条件极为苛刻，迫切需要开发稳定性好、加工型更佳的抗静电剂。此外，在纺织工业中，要求高热稳定性的抗静电剂，来作为熔融纺丝合成纤维时的内部抗静电剂。

目前抗静电剂已成为抗静电技术的主要手段，抗静电剂主要分为外处理型和内添加型两种。外处理型是一种暂时性的抗静电方法。抗静电剂是通过刷涂、喷涂或浸涂等方法涂敷于制品表面，它们见效快，静电效应适用广，但容易因摩擦、洗涤而脱失，因此只能提供暂时的或短期的抗静电效果。内添加型是塑料成型前将抗静电剂加入其中，混合后再成型加工。其中抗静电剂分子借助聚合物分子的键段运动而移向表面，吸收空气中的水分，形成均匀导电层，来消除静电，抗静电效果持久。但是由于内添加型抗静电剂相容性差、抗静电效率低，为达到较佳的抗静电效果，需要大量添加抗静电剂(添加量50％以上)，导致材料力学性能大幅度降低，且材料应用领域受限。

国内近十年也提出和完善了各种防静电法规，促进了对塑料抗静电剂开发与生产应用的重视。目前国内塑料抗静电剂虽然品种有几十个，但形成规模尚少，其质量、产量与国外差距较大，有相当部分厂家还是依靠进口。随着高品质塑料材料的生产，特别对电子产品等包装的抗静电性能要求的日益提高，抗静电剂的需求量也越来越大。但是当前抗静电技术中，凭借单一技术和手段，愈来愈难以满足对抗静电性能日益迫切的要求。因此，开发出一种低添加量、相容性优异、高效、耐高温、耐久性优异、环保、无毒的抗静电剂是抗静电技术发展的重要趋势，同时填补该领域空白，具有巨大的经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种复合抗静电剂的制备方法，在减少复合抗静电剂用量的情况下，仍然能够保持抗静电剂的抗静电效率高，耐高温、相容性优异以及有效防析出的性能。

本发明所提供的技术方案为：

一种复合抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将氧化石墨烯分散于水中，然后在氧化石墨烯分散体系中通过沉淀法生成模板剂碳酸钙或氢氧化钙，得到模板剂-氧化石墨烯的复合物；

2)在步骤1)分散体系中加入还原剂进行还原反应，得到模板剂-石墨烯的复合物；

3)模板剂-石墨烯的复合物中加入盐酸去除模板剂，得到多孔石墨烯；

4)多孔石墨烯掺杂导电剂，得到导电剂-多孔石墨烯的复合物；

5)导电剂-多孔石墨烯的复合物继续与苯胺、过硫酸铵、盐酸和水混合反应，得到复合抗静电剂。

上述技术方案中，首先采用模板法制备多孔石墨烯，然后将导电剂修饰在多孔石墨烯的孔道内，之后通过苯胺的聚合反应将聚苯胺修饰在多孔石墨烯的孔道上，最终得到复合抗静电剂。复合抗静电剂由于具有特殊的结构，使得其作为抗静电剂使用时，内部多种导电物质协同发挥作用，很快形成导电网络点，使电子在其结构中传导，因此只需要很低添加量，便可以达到很高抗静电效率，且其具有优异的耐高温、相容性以及有效防析出的性能。