彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電pe材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯(PE)價格低廉，成型加工容易，而且具有許多優(yōu)良性能，因而需求量大，應(yīng)用面廣，但其耐有機溶劑和抗靜電性能不好、沖擊韌性不足等缺點限制它的應(yīng)用范圍。現(xiàn)有技術(shù)采用彈性體增韌可以大幅度提高PE的抗沖擊性能，但同時也造成其強度、剛度、耐熱性及加工性能的嚴(yán)重下降；當(dāng)采用無機剛性粒子增韌在一定條件下表現(xiàn)出同時增韌增強，但韌性的提高幅度有限；當(dāng)采用彈性體、無機剛性粒子共混會使得兩種物質(zhì)的作用相互影響，從而使得PE材料的力學(xué)性能得不到預(yù)期的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種力學(xué)性能優(yōu)異、抗靜電性能優(yōu)良和加工性能良好的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PE樹脂65%?80%、無機剛性粒子8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、二元醇2%?4%、相容劑3%?8%、抗靜電劑3%?5%、分散劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的無機剛性粒子為粒徑在0.01 μ m?20 μ m之間的碳酸鈣、滑石粉、高嶺土中的一種。
[0006]所述的二元醇為乙二醇、丁二醇、已二醇、聚碳酸酯二元醇、聚已內(nèi)酯二元醇中的一種。
[0007]所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)0
[0008]所述的抗靜電劑為市售的HBS-510抗靜電劑或HDC-102抗靜電劑。
[0009]所述的分散劑為聚乙烯蠟或EVA蠟。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
[0011]上述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將各組分按重量配比稱好待用；
(2)將無機剛性粒子和二元醇加入料筒溫度為25V?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；
(3)然后在混合機中再加入PE樹脂、相容劑、抗靜電劑、分散劑和抗氧劑，在不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌10?30分鐘；
(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用二異氰酸酯與二元醇在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯彈性體“包覆”在無機剛性粒子表面，形成以無機剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)，使其發(fā)揮各自優(yōu)點和對PE起到良好的協(xié)同增強增韌效果，而且加工性能好，成本低，處理工藝簡單；同時對PE抗靜電改性效果好，其表面電阻率可達18?111 Ω.m,因此本發(fā)明制得的PE材料具有較好的實用價值和應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0014]實施例1:
一種彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PE樹脂75%、粒徑在0.01 μ m?20 μ m之間的碳酸鈣10%、二異氰酸酯1.5%、乙二醇3%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)5%、HBS-510抗靜電劑4%、聚乙烯蠟1%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.5%。
[0015]制備方法:(I)將各組分按重量配比稱好待用；(2)將粒徑在0.Ο?μπι?20μπι之間的碳酸鈣和乙二醇加入料筒溫度為25°C?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后在混合機中再加入PE樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、HBS-510抗靜電齊U、聚乙烯蠟和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，在不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌10?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
[0016]實施例2:
一種彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PE樹脂67%、粒徑在0.01 μ m?20 μ m之間的滑石粉12%、二異氰酸酯2%、丁二醇4%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)8%、HBS-510抗靜電劑5%、聚乙烯蠟1.5%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.5%。
[0017]制備方法:(I)將各組分按重量配比稱好待用；(2)將粒徑在0.ο?μπι?20 μ??之間的滑石粉和丁二醇加入料筒溫度為25°C?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后在混合機中再加入PE樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、HBS-510抗靜電齊U、聚乙烯蠟和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，在不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌10?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
[0018]實施例3: 一種彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PE樹脂80%、粒徑在0.01 μ m?20 μ m之間的高嶺土 8%、二異氰酸酯1%、聚碳酸酯二元醇2%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 3%、HDC-102抗靜電劑5%、EVA蠟0.8%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.2%。
[0019]制備方法:(I)將各組分按重量配比稱好待用；(2)將粒徑在0.Ο?μπι?20 μπι之間的高嶺土和聚碳酸酯二元醇加入料筒溫度為25V?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后在混合機中再加入PE樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、HDC-102抗靜電劑、EVA蠟和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，在不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌10?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
【主權(quán)項】
1.一種彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PE樹脂65%?80%、無機剛性粒子8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、二元醇2%?4%、相容劑3%?8%、抗靜電劑3%?5%、分散劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，所述的無機剛性粒子為粒徑在0.01 μ m?20 μ m之間的碳酸鈣、滑石粉、高嶺土中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，所述的二元醇為乙二醇、丁二醇、已二醇、聚碳酸酯二元醇、聚已內(nèi)酯二元醇中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，所述的抗靜電劑為市售的HBS-510抗靜電劑或HDC-102抗靜電劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯蠟或EVA蠟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將各組分按重量配比稱好待用； (2)將無機剛性粒子和二元醇加入料筒溫度為25V?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆； (3)然后在混合機中再加入PE樹脂、相容劑、抗靜電劑、分散劑和抗氧劑，在不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌10?30分鐘； (4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?2300C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彈性體與無機剛性粒子包覆結(jié)構(gòu)的抗靜電PE材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為：PE樹脂65%～80%、無機剛性粒子8%～12%、二異氰酸酯1%～2%、二元醇2%～4%、相容劑3%～8%、抗靜電劑3%～5%、分散劑0.5%～2%、抗氧劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用二異氰酸酯與二元醇在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯彈性體“包覆”在無機剛性粒子表面，形成以無機剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)，使其發(fā)揮各自優(yōu)點和對PE起到良好的協(xié)同增強增韌效果，而且加工性能好，成本低，處理工藝簡單；同時對PE抗靜電改性效果好，其表面電阻率可達108～1011Ω·m，因此本發(fā)明制得的PE材料具有較好的實用價值和應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08K3-26, C09C3-10, C08L23-06, C08K3-34, C08K9-10
【公開號】CN104725693
【申請?zhí)枴緾N201310721228
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島萬力科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月24日