一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末及其制備方法。本發(fā)明的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚乙烯60％～80％、阻燃劑12％～20％、納米級碳酸鈣5％～15％、表面處理劑0.1％～0.3％、抗靜電母粒3％～5％、抗氧劑0.1％～1％、潤滑劑0.2％～1.5％、光穩(wěn)定劑0～0.5％。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的聚乙烯粉末不僅具有優(yōu)良的缺口沖擊韌性、較高的剛度和很好的耐熱性能，還具有優(yōu)異的力學(xué)性能和永久抗靜電性能，其表面電阻可達(dá)107～1010Ω·m，而且阻燃效能高，加工性能好，成本低。本發(fā)明提供的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末的制備工藝簡單，操作方便，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)。
【專利說明】一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯是一種質(zhì)輕無毒和具有良好綜合性能的熱塑性塑料，已被廣泛應(yīng)用于包裝、化工、機(jī)械、管材、建筑及食品加工等領(lǐng)域，但由于其沖擊韌性較差、抗靜電性不足和容易燃燒等缺點(diǎn)，限制了它的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有高沖擊強(qiáng)度、高阻燃性和永久抗靜電性能的抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯60%~80%、阻燃劑12%~20%、納米級碳酸鈣5%~15%、表面處理劑0.1%~0.3%、抗靜電母粒3%~5%、抗氧劑0.1 %~I %、潤滑劑
0.2%~1.5%、光穩(wěn)定劑O~0.5%。
[0005]所述的阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚。
[0006]所述的納米級碳酸鈣的平均粒徑在20nm~80nm之間。
[0007]所述的表面處 理劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂和硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
[0008]所述的抗靜電母粒是由65wt%聚乙烯樹脂、30wt%硬脂酸單甘酯抗靜電劑和5wt %季戊四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒。
[0009]所述的抗氧劑為主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
[0010]所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺中的一種。
[0011]所述的光穩(wěn)定劑為苯并三唑光穩(wěn)定劑、二苯甲酮光穩(wěn)定劑、受阻胺光穩(wěn)定劑中的一種或幾種的復(fù)配物。
[0012]上述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末的制備方法，包括以下步驟:
(1)將阻燃劑在85°c~110°C下干燥30~45分鐘，待用；
(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚乙烯樹脂、硬脂酸單甘酯抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機(jī)或超聲波發(fā)生器中混合10~30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用；
(3)將納米級碳酸鈣與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于120°C~150°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C，出料待用；
(4)按重量配比稱取干燥處理后的阻燃劑和聚乙烯、抗靜電母粒、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑，加入高速混合機(jī)，并與步驟(3)的物料一起充分混合3~5分鐘；
(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150~400轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的聚乙烯粉末不僅具有優(yōu)良的缺口沖擊韌性、較高的剛度和很好的耐熱性能，還具有優(yōu)異的力學(xué)性能和永久抗靜電性能，其表面電阻可達(dá)IO7NIOkiQ.πι，而且阻燃效能高，加工性能好，成本低。本發(fā)明提供的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末的制備工藝簡單，操作方便，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]實(shí)施例1:
一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯70%、聚2，6- 二溴亞苯基醚15 %、平均粒徑在20nm~80nm之間的納米級碳酸鈣10 %、硬脂酸鈣
0.2%、抗靜電母粒4%、主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.2%、聚乙烯蠟0.4%,苯并三唑光穩(wěn)定劑0.2%。其中，所述的抗靜電母粒是由65wt%聚乙烯樹脂、30wt%硬脂酸單甘酯抗靜電劑和5wt %季戊四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒。
[0016]制備方法:(I)將聚2，6_ 二溴亞苯基醚在85°C~110°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚乙烯樹脂、硬脂酸單甘酯抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機(jī)或超聲波發(fā)生器中混合10~30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī) 熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用；(3)將納米級碳酸鈣與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于120°C~150°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C，出料待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚2，6-二溴亞苯基醚和聚乙烯、抗靜電母粒、主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物、聚乙烯蠟和苯并三唑光穩(wěn)定劑，加入高速混合機(jī)，并與步驟(3)的物料一起充分混合3~5分鐘；(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150~400轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末。
[0017]實(shí)施例2:
一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯60%、聚2，6- 二溴亞苯基醚20%、平均粒徑在20nm~80nm之間的納米級碳酸鈣15%、硬脂酸鈣
0.3%,抗靜電母粒3 %、主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.5 %、EVA蠟I %、二苯甲酮光穩(wěn)定劑0.2%。其中，所述的抗靜電母粒是由65wt%聚乙烯樹脂、30wt%硬脂酸單甘酯抗靜電劑和5wt %季戊四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒。
[0018]制備方法:(I)將聚2，6_ 二溴亞苯基醚在85°C~110°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚乙烯樹脂、硬脂酸單甘酯抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機(jī)或超聲波發(fā)生器中混合10~30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用；(3)將納米級碳酸鈣與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于120°C~150°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C，出料待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚2，6_ 二溴亞苯基醚和聚乙烯、抗靜電母粒、主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物、EVA蠟和二苯甲酮光穩(wěn)定劑，加入高速混合機(jī)，并與步驟(3)的物料一起充分混合3~5分鐘；(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150~400轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末。
[0019]實(shí)施例3:
一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯76%、聚2，6- 二溴亞苯基醚12%、平均粒徑在20nm~80nm之間的納米級碳酸鈣5%、硅烷偶聯(lián)劑
0.1%、抗靜電母粒5%、主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.6%、乙撐雙硬酯酰胺I %、受阻胺光穩(wěn)定劑0.3%。其中，所述的抗靜電母粒是由65wt%聚乙烯樹脂、30wt%硬脂酸單甘酯抗靜電劑和5wt %季戊四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒。
[0020]制備方法:(I)將聚2，6_ 二溴亞苯基醚在85°C~110°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚乙烯樹脂、硬脂酸單甘酯抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機(jī)或超聲波發(fā)生器中混合10~30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用；(3)將納米級碳酸鈣與硅烷偶聯(lián)劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于120°C~150°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C，出料待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚2，6-二溴亞苯基醚和聚乙烯、抗靜電母粒、主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物、乙撐雙硬酯酰胺和受阻胺光穩(wěn)定劑，加入高速混合機(jī)，并與步驟(3)的物料一起充分混合3~5分鐘；(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150~400轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切 、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末。
【權(quán)利要求】
1.一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯60%~80%、阻燃劑12%~20%、納米級碳酸鈣5%~15%、表面處理劑0.1%~0.3%,抗靜電母粒3%~5%、抗氧劑0.1%~I %、潤滑劑0.2%~1.5%、光穩(wěn)定劑O~0.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的阻燃劑為聚2，6-二溴亞苯基醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的納米級碳酸鈣的平均粒徑在20nm~80nm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的表面處理劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂和硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的抗靜電母粒是由65wt%聚乙烯樹脂、30wt%硬脂酸單甘酯抗靜電劑和5wt%季戍四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的抗氧劑為主抗氧劑1010與輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的光穩(wěn)定劑為苯并三唑光穩(wěn)定劑、二苯甲酮光穩(wěn)定劑、受阻胺光穩(wěn)定劑中的一種或幾種的復(fù)配物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:· (1)將阻燃劑在85°C~110°C下干燥30~45分鐘，待用； (2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚乙烯樹脂、硬脂酸單甘酯抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機(jī)或超聲波發(fā)生器中混合10~30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用； (3)將納米級碳酸鈣與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于120°C~150°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C，出料待用； (4)按重量配比稱取干燥處理后的阻燃劑和聚乙烯、抗靜電母粒、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑，加入高速混合機(jī)，并與步驟(3)的物料一起充分混合3~5分鐘； (5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~2500C，螺桿轉(zhuǎn)速為150~400轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電阻燃改性聚乙烯粉末。
【文檔編號】C08K5/103GK103849024SQ201210593804
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】夏偉光, 楊濤, 高偉臣 申請人:青島三利中德美水設(shè)備有限公司