一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將導(dǎo)電聚苯胺納米棒加入基礎(chǔ)聚合物中混合均勻得到長效抗靜電復(fù)合材料。本發(fā)明所得長效抗靜電復(fù)合材料抗靜電能力好，且放置5年后，體積電阻率仍保持在1011Ωcm數(shù)量級以內(nèi)，完全滿足長效抗靜電材料的要求。
【專利說明】
一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及抗靜電材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 靜電對于石油沿管道輸送有很大的危害，當電荷達到一定的積累量時會有放電現(xiàn) 象，就會引發(fā)火災(zāi)，甚至有爆炸的可能性。電子產(chǎn)品也有很大的危害，引起電路板線路短路， 嚴重則會造成電子產(chǎn)品報廢。此外，在橡膠加工過程中，如果不能及時除去靜電，由于生產(chǎn) 橡膠制品的過程中會使用汽油等易燃有機物，靜電積累到一定電壓也會發(fā)生放電，很容易 引起火災(zāi)。常用的抗靜電材料一般有以下三類:抗靜電劑、抗靜電無機材料、結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高 分子抗靜電復(fù)合材料。對于不同的情況一定要選擇合適的抗靜電材料。
[0003] 1、抗靜電劑?？轨o電劑使用方法簡便，主要通過涂覆在材料表面達到抗靜電的效 果。它的作用機理是通過吸附作用，在材料表面形成一層致密的水膜，以阻止靜電的形成和 積累。影響抗靜電劑的抗靜電性能的主要因素有以下兩個方面，抗靜電劑本身的吸水能力 和材料使用環(huán)境的濕度。抗靜電劑可分為有機小分子抗靜電劑和永久性抗靜電劑兩大類。 有機小分子抗靜電劑具有表面活性劑的特征，又可以分為陽離子型、陰離子型、兩性離子型 和非離子型四類。而永久性抗靜電劑是一類具有親水基的高聚物，一般以樹脂為基體制成。 由于生產(chǎn)過程中制品與設(shè)備的摩擦會不斷帶走抗靜電劑，在涂覆抗靜電過程中，要不斷補 充，所以無法長期保證能防止靜電效果。
[0004] 2、抗靜電無機材料?？轨o電無機材料是一類將石墨、炭黑、金屬、半導(dǎo)體氧化物等 具有導(dǎo)電性的材料加入到高聚物基體中，在基體中形成網(wǎng)絡(luò)狀導(dǎo)電通路以達到抗靜電效果 的材料，而無機導(dǎo)電材料與樹脂基體的相容性則是首先要解決的問題。如果相容性較差，無 機材料不易在基體中形成網(wǎng)絡(luò)狀導(dǎo)電通路，則抗靜電效果差或達不到抗靜電的效果。此外， 因為相容性不好，在使用過程中，無機材料容易外泄，抗靜電效果也不持久，復(fù)合材料使用 壽命有限。要永久除去靜電就不能通過使用上面提到的抗靜電劑和抗靜電無機材料來實現(xiàn) 了，所以我們必須從源頭上及時消除靜電，改變材料本身的抗靜電性能，結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子 抗靜電材料應(yīng)運而生。
[0005] 3、結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子抗靜電材料。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料本身就是可以導(dǎo)電的。 根據(jù)人們以往的認識，高分子材料是絕緣材料，經(jīng)常通過帶橡膠手套，穿膠底鞋來防止觸 電。但是科學家們發(fā)現(xiàn)，一些含氮、硫元素的高聚物具有導(dǎo)電性，例如聚苯胺、聚乙炔、聚芴、 聚噻吩、聚對苯撐乙炔、聚吡咯、聚苯硫醚等。以普通樹脂為基體材料，添加摻雜態(tài)導(dǎo)電高分 子材料，只要兩者的熔融溫度范圍接近，就可以制造出抗靜電復(fù)合材料。由于基體材料與填 料均是高聚物，所以使相容性這個問題得到了很好的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方 法，所得長效抗靜電復(fù)合材料抗靜電能力好，且放置5年后，體積電阻率仍保持在10ηΩ cm數(shù) 量級以內(nèi)，完全滿足長效抗靜電材料的要求。
[0007]本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將導(dǎo)電聚苯胺納米棒加入基 礎(chǔ)聚合物中混合均勻得到長效抗靜電復(fù)合材料。
[0008] 優(yōu)選地，基礎(chǔ)聚合物為聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙稀、聚酯、聚苯乙稀、丙稀腈-苯乙 烯-丁二烯共聚物、聚酰胺或聚甲基丙烯酸甲酯。
[0009] 優(yōu)選地，導(dǎo)電聚苯胺納米棒與基礎(chǔ)聚合物的質(zhì)量比為90~99.9:0.1~10。
[0010]優(yōu)選地，長效抗靜電復(fù)合材料在0-5年內(nèi)的體積電阻率為10-η~10-1()Ω cm。
[0011] 本發(fā)明采用導(dǎo)電聚苯胺納米棒與基礎(chǔ)聚合物相互配合，相容性好，體積電阻率低， 達到抗靜電能力;放置5年后，體積電阻率仍保持在10 ηΩ cm數(shù)量級以內(nèi)，完全滿足長效抗靜 電材料的要求。
【具體實施方式】
[0012] 下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0013] 實施例1
[0014] 本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將導(dǎo)電聚苯胺納米棒加入基 礎(chǔ)聚合物中混合均勻得到長效抗靜電復(fù)合材料。
[0015] 實施例2
[0016] 本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將導(dǎo)電聚苯胺納米棒加入聚 乙烯中混合均勻得到長效抗靜電復(fù)合材料。
[0017] 實施例3
[0018] 本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共 聚物升溫熔融，再加入導(dǎo)電聚苯胺納米棒，混煉均勻放在硫化機的磨具中，高壓制片得到長 效抗靜電復(fù)合材料。
[0019] 實施例4
[0020] 本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將聚丙烯升溫熔融，再加入 導(dǎo)電聚苯胺納米棒，導(dǎo)電聚苯胺納米棒與聚丙稀的質(zhì)量比為100:2，混煉均勾放在硫化機的 磨具中，高壓制片得到長效抗靜電復(fù)合材料。
[0021] 實施例5
[0022]本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將聚丙烯加入雙輥開煉機中 升溫，待聚丙烯塑化完全包在輥的表面后，再加入導(dǎo)電聚苯胺納米棒，導(dǎo)電聚苯胺納米棒與 聚丙烯的質(zhì)量比為100:4,混煉均勻放在硫化機的磨具中，高壓制片得到長效抗靜電復(fù)合材 料。
[0023] 實施例6
[0024] 本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將聚丙烯加入雙輥開煉機中 升溫，待聚丙烯塑化完全包在輥的表面后，再加入導(dǎo)電聚苯胺納米棒，導(dǎo)電聚苯胺納米棒與 聚丙烯的質(zhì)量比為100:6,混煉均勻放在硫化機的磨具中，高壓制片得到長效抗靜電復(fù)合材 料。
[0025] 實施例7
[0026]本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將聚丙烯加入雙輥開煉機中 升溫，待聚丙烯塑化完全包在輥的表面后，再加入導(dǎo)電聚苯胺納米棒，導(dǎo)電聚苯胺納米棒與 聚丙烯的質(zhì)量比為100:8,混煉均勻放在硫化機的磨具中，高壓制片得到長效抗靜電復(fù)合材 料。
[0027] 實施例8
[0028] 本發(fā)明提出的一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，將聚丙烯加入雙輥開煉機中 升溫，待聚丙烯塑化完全包在輥的表面后，再加入導(dǎo)電聚苯胺納米棒，導(dǎo)電聚苯胺納米棒與 聚丙烯的質(zhì)量比為100:10,混煉均勻放在硫化機的磨具中，高壓制片得到長效抗靜電復(fù)合 材料。
[0029] 將實施例4-8所得長效抗靜電復(fù)合材料和聚丙烯進行抗靜電性能測試，其測試步 驟如下：
[0030] (1)制作樣片，將得到的復(fù)合物的樣板裁成10cm X 10cm的方塊樣板，把它放在測試 位置上，將兩電極壓在樣板上，接好電線；
[0031] (2)打開高阻計電源開關(guān)，接上短路電流后"調(diào)零"，將R.I倍率打到"滿度"檔后，斷 開短路電流后將指針調(diào)到最大量程位置，儀器調(diào)試完畢；
[0032] (3)開始測試樣板，調(diào)節(jié)R.I倍率和測試電壓，使得指針在轉(zhuǎn)盤有大幅度的偏轉(zhuǎn)，且 保證指針最后停在有效的量程范圍內(nèi)即可，記下量表的數(shù)據(jù)，R.I倍率的大小，測試電壓。
[0033] (4)其數(shù)據(jù)處理:pv=RvX(Ae + t)，
[0034] 其中pv為體積電阻率，Ω cm;
[0035] Rv為測試儀讀數(shù)，Ω;
[0036] t為樣板厚度，每個樣用游標卡尺測3次算出平均值；
[0037] Ae = V4(g+di)2〇為3.1416;g為測量電極與保護電極的距離，0.2cm)。
[0038]
[0039] 由上表可知:本發(fā)明采用導(dǎo)電聚苯胺納米棒配合聚丙烯，使體積電阻率從1016Ω cm 下降到1011 Ω cm，達到抗靜電能力;且放置5年后，再次測試發(fā)現(xiàn)其體積電阻率仍保持在1011 Ω cm數(shù)量級以內(nèi)，完全滿足長效抗靜電材料的要求。
[0040] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將導(dǎo)電聚苯胺納米棒加入基礎(chǔ) 聚合物中混合均勻得到長效抗靜電復(fù)合材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，基礎(chǔ)聚合物為聚 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺或聚甲基 丙烯酸甲酯。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，導(dǎo)電聚苯胺 納米棒與基礎(chǔ)聚合物的質(zhì)量比為90~99.9:0.1~10。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述長效抗靜電復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，長效抗 靜電復(fù)合材料在0-5年內(nèi)的體積電阻率為10_ n~10_1() Ω cm。
【文檔編號】C08L27/06GK106009661SQ201610474346
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】陶玉侖
【申請人】安徽理工大學