一种防爆防静电材料及其制备方法
一种防爆防静电材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种防爆防静电材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]烟花爆竹在生产、使用、存储、装卸和运输烟火药等过程中，可能由于静电或其他原因引起燃烧和爆炸，鞭炮做出来的时候是捆装的，要切割，切割的时候摩擦，静电产生爆炸。因此，急需一种防爆防静电材料。
[0003]传统上抗静电热塑性材料是采用内部添加和/或外部处理两种方法制造的。内部添加是在聚合物内部添加导电剂，包括金属及金属氧化物粉末、导电碳黑、离子型表面活性剂、导电纤维等材料添加导电纤维经挤出机螺杆剪切后，纤维的长径比保持率较低，纤维间彼此不能有效形成网络，从而影响导电性能，必须通过提高添加量来提高抗静电性能；添加阳、阴离子表面活性剂，材料对使用环境的湿度的依赖明显，湿度大时抗静电效果好，湿度小时则效果差；添加金属及金属氧化物粉末、导电碳黑等抗静电剂，添加量大、工艺性差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种防爆防静电材料及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种防爆防静电材料，由下述重量份的原料制成:热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。
[0006]优选地，所述热塑性树脂为PC，PP, ABS的组合物，PC，PP, ABS的质量比为1:
5:3o
[0007]优选地，所述导电纤维是不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物，其中不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物的质量比为1:5:3。
[0008]优选地，所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。
[0009]优选地，所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0010]优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1076。
[0011]所述的一种防爆防静电材料的制备方法，包括如下步骤:
1)按上述比例，将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机中，高速混合1min ；
2)将搅拌均匀后的原料加入双螺杆挤出机料斗中；
3)所述挤出机中的物料在挤出机螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒，与其他组分混合，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200?250°C范围内；
4)混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然后经冷却切粒即得到所述防爆静电材料；
5)将颗粒注塑成型。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明的热塑性防爆静电材料体积电阻率小，通过导电纤维的长径比调整，使得材料抗静电能力的可设计性。导电纤维的添加量小，加工性能好，综合性能优异，特别适用于规模化生产。本发明中添加的抗静电剂具有较好的导电性，能有效降低原料的体积电阻或表面电阻，加速静电泄漏，从而消除或降低用其配制的烟花爆竹的静电危害。同时本发明添加四脚状三维结构的氧化锌晶须，其分散在基体中时邻接各针状部位相互搭接形成导电通路，与永久性抗静电剂起协同作用，从而高效地赋予材料抗静电性能。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0014]本发明一种防爆防静电材料，由下述重量份的原料制成:热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。
[0015]所述热塑性树脂为PC, PP, ABS的组合物，PC, PP, ABS的质量比为1:5:3。所述导电纤维是不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物，其中不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物的质量比为1:5:3，碳纤维具有良好的导电性、耐腐蚀性等性能，是良好的抗静电添加剂。所述的碳纤维是连续性碳纤维或者短纤维。
[0016]所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。
[0017]所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0018]所述的抗氧剂为抗氧剂1076，化学名称:β _(4’ -羟基-3’，5’ - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯。
[0019]所述的一种防爆防静电材料的制备方法，包括如下步骤:
1)按上述比例，将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机中，高速混合1min ；
2)将搅拌均匀后的原料加入双螺杆挤出机料斗中；
3)所述挤出机中的物料在挤出机螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒，与其他组分混合，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200?250°C范围内；
4)混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然后经冷却切粒即得到所述防爆静电材料；
5)将颗粒注塑成型，如圈型。
[0020]本发明应用于烟花爆竹防静电防爆的使用方法，在鞭炮外边捆扎一个圈型防爆静电材料，圈型防爆静电材料起导电作用，可以将烟花爆竹在生产、使用、存储、装卸和运输烟火药等过程中产生的静电及时释放到大地。
【主权项】
1.一种防爆防静电材料，其特征在于，由下述重量份的原料制成:热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。2.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述热塑性树脂为PC，PP, ABS的组合物，PC, PP, ABS的质量比为1:5:3。3.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述导电纤维是不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物，其中不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物的质量比为1:5:3。4.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。5.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。6.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1076。7.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)按上述比例，将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机中，高速混合1min ； 2)将搅拌均匀后的原料加入双螺杆挤出机料斗中； 3)所述挤出机中的物料在挤出机螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒，与其他组分混合，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200?250°C范围内； 4)混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然后经冷却切粒； 5)将颗粒注塑成型。
【专利摘要】本发明公开了一种防爆防静电材料及其制备方法，该材料包含以下原料及其重量份数：热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。本发明的涉及的热塑性防爆静电材料体积电阻率小，通过导电纤维的长径比调整，使得材料抗静电能力的可设计性。导电纤维的添加量小，加工性能好，综合性能优异，特别适用于规模化生产。本发明中添加的抗静电剂具有较好的导电性，能有效降低原料的体积电阻或表面电阻，加速静电泄漏，从而消除或降低用其配制的烟花爆竹的静电危害。同时本发明添加四脚状三维结构的氧化锌晶须，其分散在基体中时邻接各针状部位相互搭接形成导电通路，与永久性抗静电剂起协同作用，从而高效地赋予材料抗静电性能。
【IPC分类】C08K5/19, C08L53/02, C08L97/02, C08L55/02, C08K7/06, C08K7/08, C08L69/00, C08K13/04, C08K5/134, C08L23/12, C08K7/04
【公开号】CN104893100
【申请号】CN201510285579
【发明人】李东霖
【申请人】安徽顺彤包装材料有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种防爆防静电材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]烟花爆竹在生产、使用、存储、装卸和运输烟火药等过程中，可能由于静电或其他原因引起燃烧和爆炸，鞭炮做出来的时候是捆装的，要切割，切割的时候摩擦，静电产生爆炸。因此，急需一种防爆防静电材料。
[0003]传统上抗静电热塑性材料是采用内部添加和/或外部处理两种方法制造的。内部添加是在聚合物内部添加导电剂，包括金属及金属氧化物粉末、导电碳黑、离子型表面活性剂、导电纤维等材料添加导电纤维经挤出机螺杆剪切后，纤维的长径比保持率较低，纤维间彼此不能有效形成网络，从而影响导电性能，必须通过提高添加量来提高抗静电性能；添加阳、阴离子表面活性剂，材料对使用环境的湿度的依赖明显，湿度大时抗静电效果好，湿度小时则效果差；添加金属及金属氧化物粉末、导电碳黑等抗静电剂，添加量大、工艺性差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种防爆防静电材料及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种防爆防静电材料，由下述重量份的原料制成:热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。
[0006]优选地，所述热塑性树脂为PC，PP, ABS的组合物，PC，PP, ABS的质量比为1:
5:3o
[0007]优选地，所述导电纤维是不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物，其中不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物的质量比为1:5:3。
[0008]优选地，所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。
[0009]优选地，所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0010]优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1076。
[0011]所述的一种防爆防静电材料的制备方法，包括如下步骤:
1)按上述比例，将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机中，高速混合1min ；
2)将搅拌均匀后的原料加入双螺杆挤出机料斗中；
3)所述挤出机中的物料在挤出机螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒，与其他组分混合，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200?250°C范围内；
4)混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然后经冷却切粒即得到所述防爆静电材料；
5)将颗粒注塑成型。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明的热塑性防爆静电材料体积电阻率小，通过导电纤维的长径比调整，使得材料抗静电能力的可设计性。导电纤维的添加量小，加工性能好，综合性能优异，特别适用于规模化生产。本发明中添加的抗静电剂具有较好的导电性，能有效降低原料的体积电阻或表面电阻，加速静电泄漏，从而消除或降低用其配制的烟花爆竹的静电危害。同时本发明添加四脚状三维结构的氧化锌晶须，其分散在基体中时邻接各针状部位相互搭接形成导电通路，与永久性抗静电剂起协同作用，从而高效地赋予材料抗静电性能。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0014]本发明一种防爆防静电材料，由下述重量份的原料制成:热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。
[0015]所述热塑性树脂为PC, PP, ABS的组合物，PC, PP, ABS的质量比为1:5:3。所述导电纤维是不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物，其中不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物的质量比为1:5:3，碳纤维具有良好的导电性、耐腐蚀性等性能，是良好的抗静电添加剂。所述的碳纤维是连续性碳纤维或者短纤维。
[0016]所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。
[0017]所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0018]所述的抗氧剂为抗氧剂1076，化学名称:β _(4’ -羟基-3’，5’ - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯。
[0019]所述的一种防爆防静电材料的制备方法，包括如下步骤:
1)按上述比例，将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机中，高速混合1min ；
2)将搅拌均匀后的原料加入双螺杆挤出机料斗中；
3)所述挤出机中的物料在挤出机螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒，与其他组分混合，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200?250°C范围内；
4)混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然后经冷却切粒即得到所述防爆静电材料；
5)将颗粒注塑成型，如圈型。
[0020]本发明应用于烟花爆竹防静电防爆的使用方法，在鞭炮外边捆扎一个圈型防爆静电材料，圈型防爆静电材料起导电作用，可以将烟花爆竹在生产、使用、存储、装卸和运输烟火药等过程中产生的静电及时释放到大地。
【主权项】
1.一种防爆防静电材料，其特征在于，由下述重量份的原料制成:热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。2.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述热塑性树脂为PC，PP, ABS的组合物，PC, PP, ABS的质量比为1:5:3。3.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述导电纤维是不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物，其中不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维的组合物的质量比为1:5:3。4.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。5.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。6.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1076。7.根据权利要求1所述的一种防爆防静电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)按上述比例，将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机中，高速混合1min ； 2)将搅拌均匀后的原料加入双螺杆挤出机料斗中； 3)所述挤出机中的物料在挤出机螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒，与其他组分混合，控制双螺杆挤出机的料筒温度在200?250°C范围内； 4)混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然后经冷却切粒； 5)将颗粒注塑成型。
【专利摘要】本发明公开了一种防爆防静电材料及其制备方法，该材料包含以下原料及其重量份数：热塑性树脂85-99，导电纤维3-7，抗静电剂1-4，弹性体2-5，氧化锌晶须3-6，抗氧剂0.4-0.7。本发明的涉及的热塑性防爆静电材料体积电阻率小，通过导电纤维的长径比调整，使得材料抗静电能力的可设计性。导电纤维的添加量小，加工性能好，综合性能优异，特别适用于规模化生产。本发明中添加的抗静电剂具有较好的导电性，能有效降低原料的体积电阻或表面电阻，加速静电泄漏，从而消除或降低用其配制的烟花爆竹的静电危害。同时本发明添加四脚状三维结构的氧化锌晶须，其分散在基体中时邻接各针状部位相互搭接形成导电通路，与永久性抗静电剂起协同作用，从而高效地赋予材料抗静电性能。
【IPC分类】C08K5/19, C08L53/02, C08L97/02, C08L55/02, C08K7/06, C08K7/08, C08L69/00, C08K13/04, C08K5/134, C08L23/12, C08K7/04
【公开号】CN104893100
【申请号】CN201510285579
【发明人】李东霖
【申请人】安徽顺彤包装材料有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
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