一种抗静电abs复合材料及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种抗静电ABS复合材料及制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)材料属于绝缘材料，在一些特定的使用环境下，易 积蓄静电而发生危险。为了减少或消除聚集电荷对ABS材料使用过程中造成的危害，常常 在ABS材料中添加抗静电剂，及时地将聚集的有害电荷疏导或消除。抗静电剂通过在ABS材 料表面形成有序排列，或者在聚合物基体中形成传导电荷的网络结构，来达到降低ABS材 料的电阻率。
[0005] 陈尔凡等采用双螺杆挤出机，将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代乙烷季铵盐-苯乙 烯共聚物和ABS树脂，通过挤出造粒的方法制备了抗静电ABS合金材料，研究了不同共聚 物添加量对ABS材料抗静电性能的影响，且共聚物结构中的季铵盐链节有传导电荷的作用 (陈尔凡，赵常礼，程远杰，等.ABS持久性抗静电合金[J].高分子材料科学与工程，2003， 19 (3) :137-140)。张贵坚等采用双螺杆挤出机，选用烷基磺酸盐类的抗静电剂，其他助剂 和ABS树脂，通过挤出造粒的方法制备了具有抗静电性能的ABS材料，研究结果表明：①随 着抗静电剂用量的增加，所得ABS材料的表面电阻有所下降；②环境中的空气湿度对ABS材 料的表面电阻率和抗静电效果有较大的影响；③当抗静电剂分子与ABS树脂基体相容性较 差时，过多的使用抗静电剂会破坏ABS树脂基体的连续结构，所得材料的力学性能会出现 明显下降(张贵坚，王立伟，任春祥，等.阻燃、抗静电、高抗冲ABS体系的研究[J].弹性 体，2011，25 (1) :28-32)。
[0006] 上述制备抗静电ABS复合材料的方法，主要是通过双螺杆挤出机等机器，通过双 螺杆的剪切和均化等作用来实现抗静电剂在ABS基体中的分散。目前，ABS较为常用的商 品化的抗静电剂品种有抗静电剂93P，抗静电剂AV400和抗静电剂190等。其使用方法主要 是通过双螺杆挤出造粒法，来实现抗静电剂在ABS基体中的分散，但双螺杆挤出造粒法属 于物理共混方法，因此抗静电剂在ABS基体中的分散效果，在一定程度上受到了限制，从而 无法充分发挥抗静电剂的效果。
[0007]
【发明内容】
[0008] 针对现有技术中抗静电ABS复合材料研究的不足，本发明的目的之一是提供一种 具有良好抗静电效果的新型抗静电ABS复合材料；本发明的另一个目的是提供了一种新型 抗静电ABS复合材料的制备方法。在合成ABS树脂过程中加入新型具有抗静电作用的单体 羟丁基乙烯基醚，抗静电剂在合成的ABS复合材料中分散均匀性得到大大的提高，因此所 得的ABS复合材料具有更佳的抗静电效果。
[0009] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 一种新型抗静电ABS复合材料，主要由下列成份按重量份制备而成： 丙烯腈 150~250份； 丁二烯 200~400份； a-甲基苯乙烯 400~600份； 羟丁基乙烯基醚 10~30份； 乙酸乙烯酯 10~30份； 引发剂 15~30份。
[0010] 所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰和偶氮二甲酸二异丙酯中的至少一 种。
[0011] -种制备上述的新型抗静电ABS复合材料的自制方法，包括以下步骤： (1) 将150~250份的丙烯腈、400~600份的a -甲基苯乙烯、10~30份的羟丁基乙 烯基醚和5~15份的引发剂、1000~2000份的去离子水、250~350份的乳化剂加入到反 应器1中，在连续搅拌和持续通入氮气状态下，将体系的温度升至70~90°C，反应2~4h， 得到胶乳1 ; (2) 将200~400份的丁二烯、10~30份的乙酸乙烯酯和5~10份的引发剂、1000~ 1500份的去离子水、150~250份的乳化剂加入到反应器2中，在连续搅拌和持续通入氮气 状态下，将体系的温度升至70~90°C，反应2~4h，得到胶乳2。
[0012] (3)将胶乳1和胶乳2混合后，加入到反应器3中，添加5~10份的引发剂，在连 续搅拌和持续通入氮气状态下，升温进行共聚反应得复合溶液，最后在搅拌条件下，复合溶 液经纯化流程得到抗静电ABS复合材料。
[0013] 所述步骤（1)和步骤（2)中的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和 十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种。
[0014] 所述步骤（3)的共聚反应温度为70~90°C，聚合反应时间8~14h。
[0015] 所述步骤（3)中的纯化流程是在复合溶液中加入3~5倍复合溶液体积的无水乙 醇或者甲醇溶液，经沉淀、离心分离后弃去上清液，再将下层的物料加入无水乙醇或者甲醇 溶液中，重复上述操作3~5次，将最后一次得到的下层物料置于真空干燥箱中干燥，得到 新型抗静电ABS复合材料。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果： 1、本发明制备了新型抗静电ABS复合材料，在合成ABS树脂过程中加入新型具有抗静 电作用的单体，抗静电剂均匀分布于ABS复合基体中。
[0017] 2、本发明采用自制方法制备新型抗静电ABS复合材料，该方法的特点是在ABS树 脂合成的原位状态下，将新型具有抗静电作用的单体加入，使得抗静电剂在ABS复合材料 分布均匀，从而充分发挥了抗静电剂的抗静电效果，使得所得ABS复合材料具有更佳的抗 静电效果。
[0018] _
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0020] 以下实施例所用的丙烯腈、丁二烯、a -甲基苯乙烯、羟丁基乙烯基醚、乙酸乙烯 酯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、偶氮二甲酸二异丙酯、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺 酸钠、十六烷基三甲基氯化铵均为阿拉丁试剂有限公司； 所用的抗静电剂93P为科宁化工有限公司；所用的抗静电剂AV400为上虞市佳华高分 子材料有限公司；所用的抗静电剂190为汽巴化工有限公司； 所用注塑机生产厂家为浙江海天机械有限公司； 以下实施例所用试剂仅为举例说明，并不用于限制本发明的保护范围，本发明其他实 施例仍可选择权利要求范围内的所有可选试剂。
[0021] 实施例1 (1) 将150份的丙烯腈、400份的a -甲基苯乙烯、10份的羟丁基乙烯基醚和10份的引 发剂偶氮二异丁腈、1〇〇〇份的去离子水、250份的乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚加入到反应器1 中，在连续搅拌和持续通入氮气状态下，将体系的温度升至70°C，反应4h，得到胶乳1 ; (2) 将400份的丁二烯、30份的乙酸乙烯酯和10份的引发剂过氧化苯甲酰、1000份的 去离子水、150份的乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚加入到反应器2中，在连续搅拌和持续通入氮 气状态下，将体系的温度升至70°C，反应4h，得到胶乳2。
[0022] (3)将胶乳1和胶乳2混合后，加入到反应器3中，添加10份的引发剂偶氮二甲 酸二异丙酯，在连续搅拌和持续通入氮气状态下，升温到70°C进行聚合反应，反应时间为 14h，得复合溶液，最后在搅拌条件下，复合溶液中加入体积为复合溶液体积的3倍的无水 乙醇溶液，经沉淀、离心分离后弃去上清液，再将下层的物料再次加入无水乙醇溶液中，重 复上述操作5次，将最后一次得到的下层物料置于真空干燥箱中干燥，得到新型抗静电ABS 复合材料。
[0023] 实施例2 (1) 将200份的丙烯腈、500份的a -甲基苯乙烯、20份的羟丁基乙烯基醚和5份的引 发剂偶氮二异丁腈、1500份的去离子水、300份的乳化剂十二烷基苯磺酸钠加入到反应器1 中，在连续搅拌和持续通入氮气状态下，将体系的温度升至80°C，反应3h，得到胶乳1 ; (2) 将200份的丁二烯、20份的乙酸乙烯酯和5份的引发剂偶氮二异丁腈、1500份的去 离子水、250份的乳化剂十二烷基苯磺酸钠加入到反应器2中，在连续搅拌和持续通入氮气 状态下，将体系的温度升至80°C，反应3h，得到胶乳2。
[0024] (3)将胶乳1和胶乳2混合后，加入到反应器3中，添加5份的引发剂偶氮二异丁 腈，在连续搅拌和持续通入氮气状态下，升温到80°C进行聚合反应，反应时间为llh，得复 合溶液，最后在搅拌条件下，复合溶液中加入体积为复合溶液体积的4倍的无水乙醇溶液， 经沉淀、离心分离后弃去上清液，再将下层的物料再次加入无水乙醇溶液中，重复上述操作 4次，将最后一次得到的下层物料置于真空干燥箱中干燥，得到新型抗静电ABS复合材料。
[0025] 实施例3 (1)将250份的丙烯腈、400份的a -甲基苯乙烯、30份的羟丁基乙烯基醚和5份的引 发剂偶氮二异丁腈、2000份的去离子水、350份的乳化剂十六烷基三甲基氯化铵加入到反 应器1中，在连续搅拌和持续通入氮气状态下，将体系的温度升至90°C，反应2h，得到胶乳 1; (2)将300份的丁二烯、10份的乙酸乙烯酯和5份的引发剂过氧化苯甲酰、1200份的去 离子水、200份的乳化剂十六烷基三甲基氯化铵加入到反应器2中，在连续搅拌和持续通入 氮气状态下，将体系的温度升至90°C，反应2h，得到胶乳2。
[0026] (3)将胶乳1和胶乳2混合后，加入到反应器3中，添加10份的引发剂过氧