一種抗靜電未增塑pvc組合物的制作方法
【專利摘要】一種抗靜電未增塑PVC組合物，屬于高分子加工材料領域。是由以下重量份的組分制成的：聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑1.5~2.5份，復合抗靜電劑3.0~7.0份，抗沖改性劑5~10份，加工助劑5~10份，復合抗氧劑0.1~0.5份，潤滑劑0.5~2.5份，復合鈦白粉1.0~5.0份。本發明的具有抗靜電的未增塑PVC組合物具有高效永久抗靜電性能，使其PVC制品如管材，板材表面不積聚靜電，使之能夠用于不希望出現靜電的易燃易爆和防塵領域，且剛性和韌性優異。
【專利說明】—種抗靜電未增塑PVC組合物
【技術領域】
[0001]一種抗靜電未增塑PVC組合物，屬于高分子加工材料領域，具體涉及一種抗靜電未增塑PVC組合物。
【背景技術】
[0002]塑料在眾多領域廣泛應用，但其普遍有較高的電阻率，這在制造電纜方面無疑是有益的。但由于其較高的絕緣性能，容易吸附灰塵，在其表面積聚電荷引起靜電火花，這又限制了塑料在一些不希望出現靜電荷積聚的場合的應用，如化工用管材，家用裝修板材，實驗室用板材及地板等。PVC抗靜電材料用于煤礦，化工，電子行業、工業包裝和家用裝飾板材能夠及時消除靜電，防止靜電火花和靜電吸附灰塵，保證安全，保護環境清潔和電子產品的使用可靠性。
[0003]抗靜電塑料是通過在基礎樹脂中添加陰離子、陽離子、非離子及金屬粉末等本身能夠抗靜電或通過親水官能團吸附空氣中的水形成水膜來消除靜電。但往往出現的問題是:一、抗靜電劑添加量較大，抗靜電效率不高，力學性能下降過多。二、當抗靜電效率高時，抗靜電效果不持久，容易因使用過程中的刮擦及使用時間的延長造成抗靜電效果的衰減。主要原因在于:要達到高效的抗靜電效果，抗靜電劑必須與基礎樹脂的相容性低，才能快速移動至制品表面通過吸附等過程形成抗靜電膜。隨著抗靜電劑的不斷遷移損耗，抗靜電劑會慢慢損耗殆盡，造成抗靜電效果不持久。要達到持久的抗靜電效果，要求抗靜電劑與基礎樹脂相容性好，不遷移，形成內部導電網絡，但添加份數較高，且表面抗靜電效果不佳。
[0004]CN1357567A公開了 一種抗靜電聚氯乙烯塑料組合物材料，以8~12份導電炭黑為抗靜電劑，以鋁鈦復合偶聯劑對炭黑進行處理，使組合物材料不但擁有良好的抗靜電性能而且也同時兼顧了力學性能和加工性能。但是該組合物僅能用于黑色材料，在一些要求顏色的領域如抗靜電裝飾板等限制了其應用。CN102061044A公開了一種高抗沖擊阻燃型聚氯乙烯組合物，其抗靜電劑為聚氧化乙烯，該抗靜電劑在PVC中添加10-18份時，其表面電阻率達到3X IO8以下，沖擊強度大于35KJ/m2。該抗靜電劑的抗靜電效率不高，導致其在組合物中的添加量過多，勢必影響組合物的力學性能。CN100494268C公開了一種聚氯乙烯抗靜電防塵改性窗戶型材，當添加烯丙級磺酸鈉抗靜電劑f 3份時，型材表面電阻率下降至101°以下，簡支梁沖擊強度為23~24KJ/m2。單獨使用烯丙基磺酸鈉抗靜電效率不高，且該專利未對窗戶型材長久抗靜電性能進行配方設計和描述。從目前技術情況來看，抗靜電材料的抗靜電性能無法達到添加量少且具有永久抗靜電的效果。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是:針對上述現有技術存在的不足，提供一種抗靜電的未增塑PVC組合物，該組合物具有高效永久抗靜電性能，使其PVC制品表面不積聚靜電，使之能夠用于不希望出現靜電的易燃易爆和防塵領域，且剛性和韌性優異。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:該抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于，由下列重量份的組分制成:聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑1.5^2.5份，復合抗靜電劑
3.0-7.0份，抗沖改性劑5~10份，加工助劑5~10份，復合抗氧劑0.1~θ.5份，潤滑劑0.5^2.5份，復合鈦白粉1.0-5.0份，其中，所述的復合抗靜電劑為烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物按質量比1:0.5^2混合制得。
[0007]與傳統抗靜電劑相比，該復合抗靜電劑具有抗靜電效率高，抗靜電效果持久的特點。復合抗靜電劑中烯丙基磺酸鈉含量過多時，PVC組合物的短期抗靜電效果優異，但PVC組合物的抗靜電性能持久性較差，造成實際使用時PVC組合物制成的管材抗靜電性能衰退較快，造成經濟上的浪費；復合抗靜電劑中聚醚-聚酰胺共聚物含量過多時，PVC組合物的抗靜電性能持久性優異，但PVC組合物的抗靜電效率較差。烯丙基磺酸鈉具有很強的吸濕性能，能夠快速遷移至制品表面吸收空氣中的水分，形成一層水膜，有效導出除制品表面的靜電荷。聚醚一聚酰胺共聚物是由與PVC相容性好的聚醚和高吸水樹脂聚酰胺共聚而成，吸水、保水性能好，且不遷移，在制品內部形成纖維狀導電網絡，具有高效持久的抗靜電性能。這樣，烯丙基磺酸鈉和聚醚一聚酰胺共聚物形成一個吸水一保水的網絡，能夠有效去除制品表面的靜電荷，且能夠達到有效的持久抗靜電效果。復合抗靜電劑中烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物按質量比1:0.5~2混合，可使PVC組合物取得相對較好的抗靜電效果和抗靜電性能持久性。
[0008]優選的，由下列重量份的組分制成:聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑疒2.5份，復合抗靜電劑4.0-6.0份，抗沖改性劑5~7份，加工助劑5~8份，復合抗氧劑0.35、.5份，潤滑劑f 2.5份，鈦白粉2.0-3.0份，鈦酸酯偶聯劑0.02、.1份，其中，所述的復合抗靜電劑為烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物按質量比I 2復合制得。
[0009]所述的聚氯乙烯樹脂為聚合度為1000-1300的PVC樹脂。優選聚合度為平均聚合度為1300的PVC樹脂S-1300。
[0010]所述的穩定劑為有機錫穩定劑或鈣鋅穩定劑。
[0011]所述的抗沖改性劑為丙烯酸酯類抗沖改性劑。優選全丙烯酸酯類抗沖改性劑ΚΜ-355Ρ。
[0012]所述的加工助劑為苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS)，其熔體流動速率為5.0g/10min。
[0013]所述的復合抗氧劑為抗氧劑四[β - (3，5- 二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)和抗氧劑2，6- 二叔丁基對甲酚(抗氧劑264)按質量比1:0.5^2混合制得。
[0014]所述的潤滑劑為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、脂肪酸復合酯中任意兩種或兩種以上與硬脂酸的復合物。
[0015]所述的復合鈦白粉為金紅石型鈦白粉與鈦酸酯偶聯劑按質量比50:1常溫下混合20分鐘制得。鈦酸酯偶聯劑用以增強鈦白粉與PVC之間的界面結合力。
[0016]與現有技術相比，本發明的抗靜電未增塑PVC組合物具有的有益效果是:本發明組合物是以復合抗靜電劑達到高效持久的抗靜電效果，復合抗氧劑提高組合物在應用過程中的抗氧化性能，抗沖改性劑用以彌補PVC組合物添加抗靜電劑而損失的抗沖擊性能。加工助劑提高組合物的可加工性能同時彌補組合物因添加抗靜電劑損失的剛性模量。復合抗靜電劑為烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物的復合物。烯丙基磺酸鈉具有較強的吸濕性能，能夠快速遷移至制品表面吸收空氣中的水分，形成一層水膜，有效導出除制品表面的靜電荷。聚醚-聚酰胺共聚物是由與聚氯乙烯樹脂(PVC)相容性好的聚醚和高吸水樹脂聚酰胺共聚而成，吸水、保水性能好，且不遷移，在制品內部形成纖維狀導電網絡，具有高效持久的抗靜電性能。烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物形成一個吸水一保水的網絡，能夠有效去除制品表面的靜電荷，保證了本發明制得的制品抗靜電性能受環境濕度影響小，且能夠達到有效的持久抗靜電效果，同時制品擁有良好的剛性和韌性。本發明抗靜電未增塑PVC組合物可按照常規方法制得，按比例稱取于各組分與高速混合機中混合，轉速700-1400轉，混合8~10分鐘放料即得，操作簡便易于生產。本發明的抗靜電未增塑PVC組合物可應用于易燃易爆環境，減小液體輸送過程中產生的靜電隱患，例如可應用于煤礦井下用PVC正壓風管。
【具體實施方式】
[0017]實施例1~21
[0018]實施例f 21為本發明抗靜電未增塑PVC組合物應用于煤礦井下用PVC正壓風管的實施例，其配比組分如表廣2所示。其中實施例11為最佳實施方式。實施例f 21中所用的烯丙基磺酸鈉為瑞士汽巴精化生產的ATMER190，聚醚-聚酰胺共聚物為瑞士汽巴精化生產的P-18。
[0019]表1實施例f 11抗靜電未增塑PVC組合物的配方組分(以重量份計)
[0020]
【權利要求】
1.一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于，由下列重量份的組分制成:聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑1.5^2.5份，復合抗靜電劑3.0-7.0份，抗沖改性劑5~10份，加工助劑5^10份，復合抗氧劑0.0.5份，潤滑劑0.5^2.5份，復合鈦白粉1.0-5.0份，所述的復合抗靜電劑為烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物按質量比1:0.5^2混合制得。
2.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于，由下列重量份的組分制成:聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑Π.5份，復合抗靜電劑4.0-6.0份，抗沖改性劑5^7份，加工助劑5~8份，復合抗氧劑0.35、.5份，潤滑劑f 2.5份，鈦白粉2.0-3.0份，鈦酸酯偶聯劑0.02、.1份，所述的復合抗靜電劑為烯丙基磺酸鈉和聚醚-聚酰胺共聚物按質量比1:廣2混合制得。
3.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的穩定劑為有機錫穩定劑或鈣鋅穩定劑。
4.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的聚氯乙烯樹脂為聚合度為1000~1300的PVC樹脂。
5.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的抗沖改性劑為丙烯酸酯類抗沖改性劑。
6.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的加工助劑為苯乙烯-丙烯腈共聚物，其熔體流動速率為5.0g/10min。
7.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的復合抗氧劑為抗氧劑四[β_(3，5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和抗氧劑2，6_ 二叔丁基對甲酚按質量比1:0.5^2混合制得。
8.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的潤滑劑為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、脂肪酸復合酯中任意兩種或兩種以上與硬脂酸的復合物。
9.根據權利要求1所述的一種抗靜電未增塑PVC組合物，其特征在于:所述的復合鈦白粉為金紅石型鈦白粉與鈦酸酯偶聯劑按質量比50:1常溫下混合20分鐘制得。
【文檔編號】C08K5/134GK103665628SQ201210349660
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月19日 優先權日:2012年9月19日
【發明者】劉浩, 王晶, 張新華, 李靜, 張樺, 劉容德, 桂俊杰, 孫麗朋 申請人:中國石油化工股份有限公司