一種pbt永久型抗靜電材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻燃導(dǎo)靜電材料制備領(lǐng)域，涉及一種I3BT抗靜電材料及其制備方法和 應(yīng)用，尤其涉及一種PBT永久型抗靜電材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種熱塑性工程塑料，已被廣泛應(yīng)用在電子電器、 家電、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，但由于其低溫沖擊韌性較差及室溫下缺口敏感性大、無阻燃效果和 防靜電阻率達(dá)HT 15I Ω的高絕緣材料等缺點(diǎn)，對于應(yīng)用電子產(chǎn)品具有極大限制，且嚴(yán)重難 以控制靜電的危害:在使用期間可能會對人體放電或各產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品造成重大損失和引燃引 爆等災(zāi)難，但目前中國各行業(yè)在近20-30年內(nèi)前的靜電領(lǐng)域都選用傳統(tǒng)的（碳系）導(dǎo)靜電產(chǎn) 品在應(yīng)用、如(碳系）的乙炔碳黑、石墨烯、碳纖維等共混材料在使用、而產(chǎn)品在周轉(zhuǎn)運(yùn)輸過 程中、經(jīng)摩擦碰撞劃傷使表面的碳系粉塵微米級:瞬間起飛帶電進(jìn)入微電子元器件內(nèi)、引起 電子體系內(nèi)的產(chǎn)品因靜電擊穿易斷路等缺陷，隨著電子技術(shù)不斷創(chuàng)新、靜電新材料日新月 異，碳系（黑色)材料被本色靜電材料所取代，本項(xiàng)目開發(fā)一種PBT靜電材料及其制備方法和 應(yīng)用(本色)可調(diào)顏色，不影響材料的（物理、力學(xué))等性能、外觀潔凈美觀、且體積電阻及表 面電阻永久穩(wěn)定、價(jià)格適中、工藝簡單、與傳統(tǒng)(碳系列)靜電材料進(jìn)行質(zhì)量與潔凈對比而無 法比擬，打破了數(shù)年以來依賴進(jìn)口白色靜電材料與高價(jià)和壟斷性產(chǎn)品，涉及本領(lǐng)域自主創(chuàng) 新PBT復(fù)合靜電材料是亟需解決的重要關(guān)鍵點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對目前現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種PBT永久型抗靜電材料及 其制備方法和應(yīng)用。
[0004] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005] -方面，本發(fā)明提供一種PBT抗靜電材料，所述5-25%的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒和 PBT抗靜電材料由75-95 %的PBT制備得到。
[0006] 在本發(fā)明的PBT抗靜電材料的原料中，PBT的用量為75-95 %，例如76 %、77 %、 78%、79%、80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、93% 或 94%。
[0007] 在本發(fā)明的PBT抗靜電材料的原料中，阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的用量為5-25%，例 如 16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23% 或 24%。
[0008] 優(yōu)選地，所述I3BT抗靜電材料由20%的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒和80%的的PBT制備 得到。
[0009] 在本發(fā)明中，所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒由質(zhì)量百分比如下的原料制備得到： 聚苯胺 5-15% 聚噻吩 5-15% 有機(jī)硅 2-S%
[0010] 三氧化二銻 4-10% 導(dǎo)體材料 22-53% 載體材料 25-40%。
[0011] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，聚苯胺的用量為5-15%，例如 5·5%、6%、6·5%、7%、7·5%、8%、8·5%、9%、9·5%、10%、10·5%、11%、11·5%、12%、 12.5%、13%、13.5%、14%或 14.5%。
[0012] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，聚噻吩的用量為5-15%，例如 5·5%、6%、6·5%、7%、7·5%、8%、8·5%、9%、9·5%、10%、10·5%、11%、11·5%、12%、 12.5%、13%、13.5%、14%或 14.5%。
[0013] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，有機(jī)硅的用量為2-8%，例如 2·3%、2·5%、2·8%、3%、3·2%、3·5%、3·8%、4%、4·3%、4·5%、4·8%、5%、5·3%、 5.5%、5.8%、6%、6.5%、6.8%、7%、7.3%、7.5%或7.8%〇
[0014] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，三氧化二銻的用量為4-10%， 例如4·2%、4·5%、4·8%、5%、5·3%、5·5%、5·8%、6%、6·3%、6·5%、6·8%、7%、7·5%、 7.8%、8%、8.5%、8.8%、9%、9.5%或9.8%〇
[0015] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，導(dǎo)體材料的用量為22-63%，例 如 23%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、53%、55%、 58%、60%、61% 或 62%。
[0016] 在本發(fā)明的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備原料中，載體材料的用量為25-40%，例 如 26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38% 或 39%。 [0017]優(yōu)選地，本發(fā)明所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒由質(zhì)量百分比如下的原料制備得到： 聚苯胺 10% 聚噻玢 10% 有機(jī)硅
[0018] 三氧化二銻 8% 導(dǎo)體材料 44% 載體材料 30%。
[0019]在本發(fā)明中，所述有機(jī)硅為硅脂、硅乳液、硅橡膠、硫化硅橡膠或硅樹脂中的任意 一種或至少兩種的組合。
[0020] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)體材料為氯化鈉、磷酸鈉或硅酸鈉中的任意一種或至少兩種的組 合。
[0021] 優(yōu)選地，所述載體材料為聚乙烯、PBT或聚丙烯中的任意一種或至少兩種的組合。
[0022] 在本發(fā)明中，所述的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備方法包括以下步驟：
[0023] (1)將聚苯胺、聚噻吩、導(dǎo)體材料和聚乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，得到混合 物料；
[0024] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入三氧化二銻與有機(jī)硅，混合，而后利用擠出機(jī) 中擠出造粒，得到所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒。
[0025] 在本發(fā)明阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備方法中，步驟（1)所述共混摻雜時(shí)的攪拌 速率為 2〇-90r/min，例如23r/min、25r/min、28r/min、30r/min、35r/min、38r/min、40r/min、 43r/min、45r/min、48r/min、50r/min、55r/min、58r/min、60r/min、65r/min、68r/min、70r/ min、73r/min、75r/min、78r/min、80r/min、83r/min、85r/min或88r/min〇
[0026] 優(yōu)選地，步驟（1)所述共混摻雜的混合時(shí)間為1〇-3〇111；[11，例如11111；[11、12111；[11、13111；[11、 14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、 26min、27min、28min或29min0
[0027] 在本發(fā)明所述制備方法中，步驟(2)所述擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。
[0028]優(yōu)選地，步驟（2)所述擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為180-250°C，例如180°C、185 °C、190°C、195°C、20(rC、205°C、21(rC、215°C、220°C、225°C、230°C、235°C、24(rC、245°C 或 248°C，優(yōu)選200-220°C。
[0029] 優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為190r/min-320r/min，例如193r/min、 195r/min、198r/min、200r/min、210r/min、220r/min、230r/min、240r/min、250r/min、260r/ min、270r/min、280r/min、290r/min、300r/min、310r/min 或 315r/min，優(yōu)選220_300r/min〇
[0030] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒的制備方法包括以下步驟：
[0031] (1)將聚苯胺、聚噻吩、導(dǎo)體材料和聚乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，攪拌速率 為20-90r/min，共混摻雜10-30min，得到混合物料；
[0032] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入三氧化二銻與有機(jī)硅，混合，加入至雙螺桿擠 出機(jī)中擠出造粒，所述擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為180-250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為190r/min-320r/min，得到所述阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒。
[0033]另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的PBT抗靜電材料的制備方法，所述方法 為:將PBT和阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒共混摻雜、擠出得到所述PBT抗靜電材料。
[0034]在本發(fā)明所述PBT抗靜電材料的制備方法中，所述共混摻雜時(shí)的攪拌速率為100-200r/min，例如 110r/min、120r/min、130r/min、140r/min、150r/min、170r/min、180r/min 或 190r/min〇
[0035] 優(yōu)選地，所述共混摻雜的混合時(shí)間為15_30min，例如16min、17min、18min、19min、 20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min〇
[0036] 優(yōu)選地，所述擠出利用雙螺桿擠出機(jī)完成。
[0037]優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為260-350°C，例如270°C、280 °C、290°C、300°C、310°C、320°C、330°C 或 340°C。
[0038] 優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為200-300r/min，例如210r/min、220r/ min、230r/min、240r/min、250r/min、260r/min、270r/min、280r/min或290r/min〇 [0039]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述PBT抗靜電材料的制備方法為:將PBT和 阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒共混，共混時(shí)的攪拌速率為100-200r/min，共混的混合時(shí)間為15-30min，而后利用雙螺桿擠出機(jī)擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為260-350 °C，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為200-300r/min，得到所述PBT抗靜電材料。
[0040]作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明所述PBT抗靜電材料的制備方法包括 以下步驟：
[0041] A、將聚苯胺、聚噻吩、導(dǎo)體材料和聚乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，攪拌速率為 20-90r/min，共混摻雜10-30min，得到混合物料；向混合物料中加入三氧化二銻與有機(jī)硅， 混合，加入至雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，所述擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為180-250°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為190r/min-320r/min，得到阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒；
[0042] B、將PBT和阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒共混，共混時(shí)的攪拌速率為100-200r/min，共混 的混合時(shí)間為15-30min，而后利用雙螺桿擠出機(jī)擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿區(qū)域的預(yù) 熱溫度為260-350°C，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為200-300r/min，得到所述PBT抗靜電材料。 [0043]另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的PBT抗靜電材料在電子電器、電容器或 抗靜電膜材料中的應(yīng)用。
[0044]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0045]本發(fā)明的I3BT抗靜電材料由5-25%的阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒和75-95%的PBT制備 得到。在本發(fā)明中通過將阻燃導(dǎo)靜電耗散型母粒和PBT共混、擠出得到所述PBT抗靜電材料， 該P(yáng)BT抗靜電材料達(dá)到高氧指數(shù)阻燃VO級，體積電阻率在10& 8 Ω，表面電阻率在1 〇6_9 Ω，靜 電衰減時(shí)間>l〇s，從而解決了各領(lǐng)域產(chǎn)品因靜電引起