一种pa永久型静电材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于阻燃导静电材料制备领域，涉及一种PA静电材料及其制备方法和应 用，尤其涉及一种PA永久型静电材料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 尼龙复合材料目前已被广泛应用于汽车飞机、电子电器、石油化工、医疗、纺织、包 装、运输等多个领域。但是，作为塑料的一员，其具有不容忽视的缺陷，即容易产生静电而粘 吸灰尘，严重时静电危害可能会对生活或生产造成重大损失和灾难。
[0003] 目前，防止聚合物表面产生静电的积累、主要采用空气离子风法，金属接地法，静 电场环境总和法，表面吸湿等方法、使静电瞬间耗散到大地。目前应用最多的抗静电方式就 是使用抗静电剂。现在市场上常用的静电材料主要是在材料中添加一些低分子量的抗静电 剂，主要依靠分子析出至材料表面形成亲水层而产生静电效果，但其主要缺点在于静电时 间短，不耐水洗，短时间内即会失去静电效果。因此开发永久静电尼龙复合材料是本领域亟 需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种PA永久型静电材料及其制备方 法和应用。
[0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] -方面，本发明提供一种PA静电材料，所述PA静电材料由以下重量百分比的组分 制备得到：
[0007] 尼龙 60-80%
[0008] 阻燃导静电耗散型母粒 18-38%
[0009]增韧剂 2-6%。
[0010] 在本发明的PA静电材料的原料中，尼龙的用量为60-80 %，例如61 %、62%、63%、 64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78% 或 79% 〇
[0011] 在本发明的PA静电材料的原料中，阻燃导静电耗散型母粒的用量为18-38%，例如 19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、 34%、35%、36% 或 37%。
[0012] 在本发明的PA静电材料的原料中，增韧剂的用量为2-6 %，例如2.5 %、3 %、3.5 %、 4%、4.5%、5%、5.5%或5.8%〇
[0013] 优选地，所述PA静电材料由以下重量百分比的组分制备得到：
[0014] 尼龙 66%
[0015] 阻燃导静电耗散型母粒 30%
[0016] 增韧剂 4%。
[0017] 在本发明中，所述阻燃导静电耗散型母粒由质量百分比如下的原料制备得到： 聚苯胺 5 15% 聚噻吩 5-15% 有机硅 2-8%
[0018] 三氧化二锑 4 10% 导体材料 22-53% 载体材料 25-40% 〇
[0019] 在本发明的阻燃导静电耗散型母粒的制备原料中，聚苯胺的用量为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%。
[0020] 在本发明的阻燃导静电耗散型母粒的制备原料中，聚噻吩的用量为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%。
[0021] 在本发明的阻燃导静电耗散型母粒的制备原料中，有机硅的用量为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
[0022] 在本发明的阻燃导静电耗散型母粒的制备原料中，三氧化二锑的用量为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
[0023] 在本发明的阻燃导静电耗散型母粒的制备原料中，导体材料的用量为22-63%，例 如 23%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、53%、55%、 58%、60%、61% 或 62%。
[0024] 在本发明的阻燃导静电耗散型母粒的制备原料中，载体材料的用量为25-40%，例 如 26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38% 或 39%。
[0025] 优选地，本发明所述阻燃导静电耗散型母粒由质量百分比如下的原料制备得到： 聚苯胺 10%: 聚噻吩 10%
[0026] 有机硅 6% 三氧化二锑 8% 导体材料 44% 载体材料 30% 〇
[0027]
[0028] 在本发明中，所述有机硅为硅脂、硅乳液、硅橡胶、硫化硅橡胶或硅树脂中的任意 一种或至少两种的组合。
[0029] 优选地，所述导体材料为氯化钠、磷酸钠或硅酸钠中的任意一种或至少两种的组 合。
[0030] 优选地，所述载体材料为聚乙烯、尼龙或聚丙烯中的任意一种或至少两种的组合。
[0031] 在本发明中，所述的阻燃导静电耗散型母粒的制备方法包括以下步骤：
[0032] (1)将聚苯胺、聚噻吩、导体材料和聚乙烯加入混料机中进行共混掺杂，得到混合 物料；
[0033] (2)向步骤（1)所得混合物料中加入三氧化二锑与有机硅，混合，而后利用挤出机 中挤出造粒，得到所述阻燃导静电耗散型母粒。
[0034] 在本发明阻燃导静电耗散型母粒的制备方法中，步骤（1)所述共混掺杂时的搅拌 速率为 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
[0035] 优选地，步骤（1)所述共混掺杂的混合时间为10_30min，例如llmin、12min、13min、 14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、 26min、27min、28min或29min〇
[0036] 在本发明所述制备方法中，步骤(2)所述挤出机为双螺杆挤出机。
[0037]优选地，步骤（2)所述挤出机螺杆区域的预热温度为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，优选200-220°C。
[0038] 优选地，步骤(2)所述挤出机的螺杆转速为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，优选220_300r/min〇
[0039] 优选地，本发明所述阻燃导静电耗散型母粒的制备方法包括以下步骤：
[0040] (1)将聚苯胺、聚噻吩、导体材料和聚乙烯加入混料机中进行共混掺杂，搅拌速率 为20-90r/min，共混掺杂10-30min，得到混合物料；
[0041] (2)向步骤（1)所得混合物料中加入三氧化二锑与有机硅，混合，加入至双螺杆挤 出机中挤出造粒，所述挤出机螺杆区域的预热温度为180-250°C，螺杆转速为190r/min-320r/min，得到所述阻燃导静电耗散型母粒。
[0042] 另一方面，本发明提供了如第一方面所述的PA静电材料的制备方法，所述方法为： 将尼龙、阻燃导静电耗散型母粒和增韧剂共混掺杂、挤出得到所述PA静电材料。
[0043] 在本发明所述PA静电材料的制备方法中，所述共混掺杂时的搅拌速率为100-200r/min，例如 110r/min、120r/min、130r/min、140r/min、150r/min、170r/min、180r/min 或 190r/min〇
[0044] 优选地，所述共混掺杂的混合时间为15_30min，例如16min、17min、18min、19min、 20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min〇
[0045 ]优选地，所述挤出利用双螺杆挤出机完成。
[0046]优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆区域的预热温度为260-350°C，例如270°C、280 °C、290°C、300°C、310°C、320°C、330°C 或 340°C。
[0047] 优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为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
[0048] 作为本发明的优选技术方案，本发明所述PA静电材料的制备方法为:将尼龙、阻燃 导静电耗散型母粒和增韧剂共混掺杂，共混掺杂时的搅拌速率为100_200r/min，共混掺杂 的混合时间为15-30min，而后利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机的螺杆区域的预 热温度为260-350°C，双螺杆挤出机的螺杆转速为200-300r/min，得到所述PA静电材料。
[0049] 作为本发明进一步优选的技术方案，本发明所述PA静电材料的制备方法包括以下 步骤：
[0050] A、将聚苯胺、聚噻吩、导体材料和聚乙烯加入混料机中进行共混掺杂，搅拌速率为 20-90r/min，共混掺杂10-30min，得到混合物料；向混合物料中加入三氧化二锑与有机硅， 混合，加入至双螺杆挤出机中挤出造粒，所述挤出机螺杆区域的预热温度为180-250°C，螺 杆转速为190r/min-320r/min，得到阻燃导静电耗散型母粒；
[0051] B、将尼龙、阻燃导静电耗散型母粒和增韧剂共混掺杂，共混掺杂时的搅拌速率为 100-200r/min，共混掺杂的混合时间为15-30min，而后利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆 挤出机的螺杆区域的预热温度为260-350°C，双螺杆挤出机的螺杆转速为200-300r/min，得 到所述PA静电材料。
[0052] 另一方面，本发明提供了如第一方面所述的PA静电材料在电子电器、电容器或抗 静电膜材料中的应用。
[0053] 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0054]本发明由60-80%的尼龙、18-38%的阻燃导静电耗散型母粒以及2-6%的增韧剂 制备得到PA静电材料。在本发明中通过将尼龙、阻燃导静电耗散型母粒以及增韧剂共混掺 杂、挤出得到所述PA静电材料，该PA静电材料经改性达到氧指数高极难燃V0级，体积电阻率 在10 6_8 Ω，表面电阻率在1〇6_9 Ω，静电衰减时间>200s，永久性抗静电效果好，阻燃，对温度 湿度无依赖，广泛应用在微电子、电器、医疗、纺织、印刷、工矿、军工装备、消防、火工、石油 化工、火车汽车飞机、包装、运输等领域，能有效控制静电无处不在无孔不入的危害，具有优 异的永久静电防护性能及阻燃效果。
【具体实施方式】
[0055] 下面通过【具体实施方式】来