一種防爆防靜電材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，具體是一種防爆防靜電材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]煙花爆竹在生產(chǎn)、使用、存儲、裝卸和運輸煙火藥等過程中，可能由于靜電或其他原因引起燃燒和爆炸，鞭炮做出來的時候是捆裝的，要切割，切割的時候摩擦，靜電產(chǎn)生爆炸。因此，急需一種防爆防靜電材料。
[0003]傳統(tǒng)上抗靜電熱塑性材料是采用內(nèi)部添加和/或外部處理兩種方法制造的。內(nèi)部添加是在聚合物內(nèi)部添加導電劑，包括金屬及金屬氧化物粉末、導電碳黑、離子型表面活性劑、導電纖維等材料添加導電纖維經(jīng)擠出機螺桿剪切后，纖維的長徑比保持率較低，纖維間彼此不能有效形成網(wǎng)絡，從而影響導電性能，必須通過提高添加量來提高抗靜電性能；添加陽、陰離子表面活性劑，材料對使用環(huán)境的濕度的依賴明顯，濕度大時抗靜電效果好，濕度小時則效果差；添加金屬及金屬氧化物粉末、導電碳黑等抗靜電劑，添加量大、工藝性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種防爆防靜電材料及其制備方法，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
一種防爆防靜電材料，由下述重量份的原料制成:熱塑性樹脂85-99，導電纖維3-7，抗靜電劑1-4，彈性體2-5，氧化鋅晶須3-6，抗氧劑0.4-0.7。
[0006]優(yōu)選地，所述熱塑性樹脂為PC，PP, ABS的組合物，PC，PP, ABS的質(zhì)量比為1:
5:3o
[0007]優(yōu)選地，所述導電纖維是不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維的組合物，其中不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維的組合物的質(zhì)量比為1:5:3。
[0008]優(yōu)選地，所述抗靜電劑為硬脂酸基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、硬酯酰二甲基戊基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、三羥乙基甲基季胺甲基硫酸鹽或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鹽中的一種或多種組合。
[0009]優(yōu)選地，所述彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0010]優(yōu)選地，所述的抗氧劑為抗氧劑1076。
[0011]所述的一種防爆防靜電材料的制備方法，包括如下步驟:
1)按上述比例，將熱塑性樹脂、抗靜電劑、彈性體、氧化鋅晶須、抗氧劑加入混合機中，高速混合1min ；
2)將攪拌均勻后的原料加入雙螺桿擠出機料斗中；
3)所述擠出機中的物料在擠出機螺桿的推動下進入擠出機料筒，所述導電纖維從所述擠出機的料筒側喂口加入料筒，與其他組分混合，控制雙螺桿擠出機的料筒溫度在200?250°C范圍內(nèi)；
4)混合物在所述料筒中經(jīng)塑化混合形成共混物，再經(jīng)抽真空排氣后進行擠出，然后經(jīng)冷卻切粒即得到所述防爆靜電材料；
5)將顆粒注塑成型。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的熱塑性防爆靜電材料體積電阻率小，通過導電纖維的長徑比調(diào)整，使得材料抗靜電能力的可設計性。導電纖維的添加量小，加工性能好，綜合性能優(yōu)異，特別適用于規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明中添加的抗靜電劑具有較好的導電性，能有效降低原料的體積電阻或表面電阻，加速靜電泄漏，從而消除或降低用其配制的煙花爆竹的靜電危害。同時本發(fā)明添加四腳狀三維結構的氧化鋅晶須，其分散在基體中時鄰接各針狀部位相互搭接形成導電通路，與永久性抗靜電劑起協(xié)同作用，從而高效地賦予材料抗靜電性能。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0014]本發(fā)明一種防爆防靜電材料，由下述重量份的原料制成:熱塑性樹脂85-99，導電纖維3-7，抗靜電劑1-4，彈性體2-5，氧化鋅晶須3-6，抗氧劑0.4-0.7。
[0015]所述熱塑性樹脂為PC, PP, ABS的組合物，PC, PP, ABS的質(zhì)量比為1:5:3。所述導電纖維是不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維的組合物，其中不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維的組合物的質(zhì)量比為1:5:3，碳纖維具有良好的導電性、耐腐蝕性等性能，是良好的抗靜電添加劑。所述的碳纖維是連續(xù)性碳纖維或者短纖維。
[0016]所述抗靜電劑為硬脂酸基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、硬酯酰二甲基戊基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、三羥乙基甲基季胺甲基硫酸鹽或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鹽中的一種或多種組合。
[0017]所述彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0018]所述的抗氧劑為抗氧劑1076，化學名稱:β _(4’ -羥基-3’，5’ - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯。
[0019]所述的一種防爆防靜電材料的制備方法，包括如下步驟:
1)按上述比例，將熱塑性樹脂、抗靜電劑、彈性體、氧化鋅晶須、抗氧劑加入混合機中，高速混合1min ；
2)將攪拌均勻后的原料加入雙螺桿擠出機料斗中；
3)所述擠出機中的物料在擠出機螺桿的推動下進入擠出機料筒，所述導電纖維從所述擠出機的料筒側喂口加入料筒，與其他組分混合，控制雙螺桿擠出機的料筒溫度在200?250°C范圍內(nèi)；
4)混合物在所述料筒中經(jīng)塑化混合形成共混物，再經(jīng)抽真空排氣后進行擠出，然后經(jīng)冷卻切粒即得到所述防爆靜電材料；
5)將顆粒注塑成型，如圈型。
[0020]本發(fā)明應用于煙花爆竹防靜電防爆的使用方法，在鞭炮外邊捆扎一個圈型防爆靜電材料，圈型防爆靜電材料起導電作用，可以將煙花爆竹在生產(chǎn)、使用、存儲、裝卸和運輸煙火藥等過程中產(chǎn)生的靜電及時釋放到大地。
【主權項】
1.一種防爆防靜電材料，其特征在于，由下述重量份的原料制成:熱塑性樹脂85-99，導電纖維3-7，抗靜電劑1-4，彈性體2-5，氧化鋅晶須3-6，抗氧劑0.4-0.7。2.根據(jù)權利要求1所述的一種防爆防靜電材料，其特征在于，所述熱塑性樹脂為PC，PP, ABS的組合物，PC, PP, ABS的質(zhì)量比為1:5:3。3.根據(jù)權利要求1所述的一種防爆防靜電材料，其特征在于，所述導電纖維是不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維的組合物，其中不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維的組合物的質(zhì)量比為1:5:3。4.根據(jù)權利要求1所述的一種防爆防靜電材料，其特征在于，所述抗靜電劑為硬脂酸基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、硬酯酰二甲基戊基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、三羥乙基甲基季胺甲基硫酸鹽或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鹽中的一種或多種組合。5.根據(jù)權利要求1所述的一種防爆防靜電材料，其特征在于，所述彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。6.根據(jù)權利要求1所述的一種防爆防靜電材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1076。7.根據(jù)權利要求1所述的一種防爆防靜電材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)按上述比例，將熱塑性樹脂、抗靜電劑、彈性體、氧化鋅晶須、抗氧劑加入混合機中，高速混合1min ； 2)將攪拌均勻后的原料加入雙螺桿擠出機料斗中； 3)所述擠出機中的物料在擠出機螺桿的推動下進入擠出機料筒，所述導電纖維從所述擠出機的料筒側喂口加入料筒，與其他組分混合，控制雙螺桿擠出機的料筒溫度在200?250°C范圍內(nèi)； 4)混合物在所述料筒中經(jīng)塑化混合形成共混物，再經(jīng)抽真空排氣后進行擠出，然后經(jīng)冷卻切粒； 5)將顆粒注塑成型。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防爆防靜電材料及其制備方法，該材料包含以下原料及其重量份數(shù)：熱塑性樹脂85-99，導電纖維3-7，抗靜電劑1-4，彈性體2-5，氧化鋅晶須3-6，抗氧劑0.4-0.7。本發(fā)明的涉及的熱塑性防爆靜電材料體積電阻率小，通過導電纖維的長徑比調(diào)整，使得材料抗靜電能力的可設計性。導電纖維的添加量小，加工性能好，綜合性能優(yōu)異，特別適用于規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明中添加的抗靜電劑具有較好的導電性，能有效降低原料的體積電阻或表面電阻，加速靜電泄漏，從而消除或降低用其配制的煙花爆竹的靜電危害。同時本發(fā)明添加四腳狀三維結構的氧化鋅晶須，其分散在基體中時鄰接各針狀部位相互搭接形成導電通路，與永久性抗靜電劑起協(xié)同作用，從而高效地賦予材料抗靜電性能。
【IPC分類】C08K5/19, C08L53/02, C08L97/02, C08L55/02, C08K7/06, C08K7/08, C08L69/00, C08K13/04, C08K5/134, C08L23/12, C08K7/04
【公開號】CN104893100
【申請?zhí)枴緾N201510285579
【發(fā)明人】李東霖
【申請人】安徽順彤包裝材料有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月29日