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復合PE抗靜電劑的制備及應用

來源:上海凱茵化工 編輯:凱茵工業添加劑 人氣:35 時間:2021-11-15
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抗靜電劑是高分子材料功能助劑的重要組成部分,是能夠減少或消除塑料產生靜電的一類添加劑。目前國內外抗靜電劑的研究得到快速發展。國內對抗靜電劑的研制工作起步較晚,與國外相比,我國抗靜電劑的品種和質量還存在一定的差距。國內研究方向主要是集中在開發耐高溫、耐久性強、低毒或者無毒的抗靜電劑,同時新型多功能母料的開發也十分引人關注,主要集 中在非離子抗靜電劑、抗靜電劑的復合和濃縮母粒的制造等方面。

為此,在不斷完善現有抗靜電劑品種的基礎上,加強不同抗靜電劑之間的協同作用的研究,努力開發抗靜電劑的新品種,尤其是抗靜電劑的復合及具有多種功能的產品,應用技術從使用單一抗靜電劑向復配應用方向發展,從而進一步擴大抗靜電劑的適用范圍,促進我國抗靜電研究向更高的水平發展。

研究了多種功效助劑對復合抗靜電劑性能的影響,以抗靜電功效為關鍵指標,開發了一種具有協效且長效性能的多功能復合PE抗靜電劑,它克服了單一助劑不能滿足生產需要和多種助劑同時存在導致功效相消的弊端,具有較好的抗靜電性能和力學性能。該技術可以廣泛應用于高分子材料的加工,主要是包裝材料、化工行業以及一些電子行業。

PE抗靜電劑

主要原材料

脂肪酸單甘酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸酰胺、芥酸酰胺、羥乙基乙撐雙硬酯酰胺(HEEBS):分析純;

低密度聚乙烯(PE-LD):MB9500,工業級;

聚丙烯(PP):F300M,工業級;

聚酰胺6 (PA6):6115,工業級。

樣品制備

(1)復合抗靜電劑的制備。

將各組分原料按一定質量比配好,在高速混合機內于50℃高速混合2 min,混合均勻、成團,然后經冷卻碾壓破碎制備成顆粒狀,即可得到復合PE抗靜電劑

抗靜電劑

(2)抗靜電材料的制備。

將一定量的復合抗靜電劑分別添加到PE-LD,PP和PA6中,在高速混合機內先常溫混合2 min,混合均勻,然后通過雙螺桿擠出機擠出造粒,制得抗靜電材料。螺桿轉速為200 r/min,復合抗靜電劑與PE-LD的擠出溫度為180~210℃、與PP的擠出溫度為180~220℃、與PA6的擠出溫度為210~240℃。

(3)試樣的制備。

將PE-LD,PP抗靜電材料在105℃干燥1 h、PA6抗靜電材料在90℃干燥5 h后,在注塑機上制備標準試樣,其注塑工藝參數如下:PE-LD和PP抗靜電材料制樣料筒溫度為1區:200℃,2~3區:220℃,4區:230℃;PA6抗靜電材料制樣料筒溫度為1區:220℃,2~3區:240℃,4區:260℃;注塑壓力為120 MPa;模具溫度為80℃;保壓時間為8 s;冷卻時間為10 s。

制備材料的性能

(1)以體積電阻率、表面電阻率、拉伸強度和缺口沖擊強度為指標,研究了多種功效助劑對多功能復合抗靜電劑性能和力學性能的影響,開發了一種協效且長效一致的多功能復合抗靜電劑。

(2)當復合PE抗靜電劑組分即脂肪酸單甘酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸酰胺、芥酸酰胺和HEEBS的質量比為38∶38∶5∶5∶10∶4時,抗靜電性能最佳,綜合性能最好。

(3)選用最佳質量比的復合抗靜電劑分別添加到PE-LD,PP和PA6中,研究了復合PE抗靜電劑不同質量分數對PE-LD,PP和PA6抗靜電性能和力學性能的影響。綜合考察其抗靜電性能和力學性能,最終確定復合抗靜電劑在PE-LD,PP和PA6中的質量分數分別為2.0%,3.0%和1.5%。

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