抗靜電pc/abs合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及的是一種高分子材料領(lǐng)域的改性技術(shù),具體是一種抗靜電PC/ABS合 金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸醋(PC)是性能優(yōu)異的工程塑料,具有良好的綜臺性能,機械強度高、耐沖 擊初性好、尺寸穩(wěn)定、耐熱較好、電絕緣性好;丙締晴-下二締-苯乙締共聚物(ABS),具有 優(yōu)異的耐沖擊性、良好的低溫性能和耐化學(xué)藥品性、尺寸穩(wěn)定性好、表面光澤性好、流動性 好,易于加工。PC/ABS合金產(chǎn)品既保留PC樹脂的初性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性,又具有ABS優(yōu) 良的低溫抗沖擊性、加工流動性和表面光澤性,因此是制造汽車內(nèi)外飾件、家電外殼和電子 通訊器材外殼等的理想材料。
[0003]PC/ABS聚合物合金具有高的表面電阻和體積電阻,一旦摩擦帶電后,靜電不易 通過導(dǎo)電除去而滯留在材料表面,不僅會影響材料的外觀特性、制造和使用,更主要的是 存在靜電安全隱患,因此需要對聚合物進行抗靜電處理。對于高分子材料進行抗靜電處 理的方法有很多,總的來看,可W分為兩類:①加入導(dǎo)電填料,比如,碳黑、多壁碳納米管 (MWCNTs)、銅粉等。②加入抗靜電劑或?qū)щ姼叻肿?,比如,十六烷基Ξ甲基漠化錠、聚苯胺 (PANI)、聚酸醋酷胺等。但是運兩類改性方法又都存在著各自的缺點:導(dǎo)電填料容易團聚, 分散困難,形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)所需的填料含量較高,成本增加;抗靜電劑或?qū)щ姼叻肿佑捎谶w移 作用,會隨著時間的增長而向材料外表面遷移、流失,抗靜電持久性差。
[0004] 基于W上分析,將超支化季錠鹽接枝到MWCNTs上,W實現(xiàn)二者在結(jié)構(gòu)上的結(jié)合, 在作用上的協(xié)同效應(yīng)。通過超支化季錠鹽在MWCNTs表面的包覆,可W提高MWCNTs在PC/ ABS基體中的分散性,同時,MWCNTs對超支化季錠鹽高分子鏈有固定作用,可防止其遷移流 失。同時由于超支化季錠鹽的作用,復(fù)合抗靜電劑與PC/ABS具有良好的相容性,W及可提 高PC/ABS的流動性。 陽0化]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn),中國專利文獻號CN103443204A,公開(公告)日 2013. 12. 11,公開了一種熱塑性模塑組合物,包含基于熱塑性模塑組合物計的:a)作為組 分A的至少一種熱塑性基體聚合物,其選自聚酷胺、聚醋、聚縮醒和聚諷并且其還可作為聚 合物共混物存在;b)作為組分B的0. 1至5重量%的至少一種高度支化或超支化的聚合物, 其具有可與組分A的基體聚合物反應(yīng)的官能團;W及C)作為組分C的0. 1至15重量%的 選自碳納米管、石墨締、炭黑、石墨及其混合物的導(dǎo)電性碳填料,并且排除了特定的熱塑性 模塑組合物。但該技術(shù)中的組分W物理共混的方式加入熱塑性聚合物基體中,不能很好地 實現(xiàn)導(dǎo)電碳填料在基體中的均勻分布,此外該技術(shù)所得產(chǎn)物沒有抑菌性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提出一種抗靜電PC/ABS合金及其制備方 法,W碳納米管與超支化聚醋復(fù)合而成具有永久抗靜電性的抗靜電劑,其含有超支化聚醋 成分,使得PC/ABS合金具有良好的流動性,并且由于季錠鹽基團的存在該復(fù)合抗靜電劑賦 予PC/ABS合金殺菌性能W及與聚合物合金之間具有良好的相容性。
[0007] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008] 本發(fā)明設(shè)及一種抗靜電PC/ABS合金的制備方法,通過將活化后的多壁碳納米管 與超支化聚醋季錠鹽進行接枝后作為復(fù)合抗靜電劑,與聚碳酸醋烙融共混制成抗靜電母 粒,最后將抗靜電母粒與聚碳酸醋及丙締晴-下二締-苯乙締共聚物烙融共混,制成抗靜電 PC/ABS合金。
[0009] 所述方法具體包括W下步驟:
[0010] 1)在堿性條件下,W環(huán)氧漠丙烷作為改性劑對超支化聚醋(HP,化erbranched 化lyester)進行接枝改性,改性產(chǎn)物與十八烷基二甲基叔胺進行反應(yīng),形成超支化聚醋季 錠鹽HPCmN,其中m為超支化聚醋分子中徑基數(shù)。
[0011] 所述的超支化聚醋分子中徑基數(shù)優(yōu)選為18。
[0012] 2)將MWCNTs置于Ar/UO等離子體環(huán)境下,在MWCNTs表面引入含氧官能團,得到 活化的MWCNTs。
[0013] 3)將活化后的MWCNTs加入超支化聚醋季錠鹽HPCmN的乙醇溶液中,將分散液置于 超聲波環(huán)境下,形成接枝超支化聚醋季錠鹽的MWCNTs,作為復(fù)合抗靜電劑。
[0014] 4)將復(fù)合抗靜電劑與PC烙融共混擠出得到抗靜電母粒,即MWCNTs-HPCmN-g-PC。 陽01引 W將抗靜電母粒MWCNTs-HPCmN-g-PC、PC、ABS及其他助劑烙融共混擠出,得到高 流動、具有抑菌性能的抗靜電PC/ABS合金。
[0016] 本發(fā)明設(shè)及上述方法制備得到的抗靜電PC/ABS合金,其抗靜電性表面電阻小于 10。Ω。
[0017] 本發(fā)明設(shè)及上述抗靜電PC/ABS合金的應(yīng)用,將其用于制備:汽車內(nèi)飾件、電動工 具外殼、礦工安全帽等。 技術(shù)效果
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過超聲處理大大縮短了復(fù)合抗靜電劑的合成時間,通 過將無機碳填料與超支化聚醋W化學(xué)鍵的方式結(jié)合起來,有效提高了無機碳填料在聚合 物基體中的分散性,使聚合物合金具有永久抗靜電性;復(fù)合抗靜電劑中的季錠鹽基團賦予 PC/ABS合金良好抑菌性;并且提高了材料的剛性。此外,本發(fā)明采用烙融擠出的方式對材 料進行加工,操作方便。
【具體實施方式】
[0019] 本實施例包括W下步驟:
[0020] 1)在四口圓底燒瓶中,將5-lOg的超支化聚醋HP分散于50-100血的二甲基甲酯 胺(DMF)中,磁力攬拌至固體物質(zhì)完全溶解;加入氨氧化鋼溶液調(diào)至堿性條件(pH= 7~ 10);向反應(yīng)體系中緩慢滴加環(huán)氧漠丙烷,在氮氣保護下升溫至預(yù)設(shè)溫度,反應(yīng)0.5-比。減 壓抽濾除去固體物質(zhì),得到改性中間體HPC1溶液;
[0021] 所述的超支化聚醋采用但不限于Boltorn肥0、Boltorn冊0或其他多臂醇類超支 化聚醋。
[0022] 2)向所得改性中間體HPC1溶液中緩慢滴加十八烷基二甲基叔 胺,繼續(xù)反應(yīng)30min;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑,得到黏稠液體,再除去液體中未 反應(yīng)的小分子,真空干燥,得到HPCmN,W肥0為例可得到肥OCmN,結(jié)構(gòu)式 為:其中:a+b=m,m優(yōu)選為18 ;其具體
r 制備方法為:在四口圓底燒瓶中,將5-lOg的超支化聚醋HP分散于50-100mL的二甲基甲 酷胺(DM巧中,磁力攬拌至固體物質(zhì)完全溶解;加入氨氧化鋼溶液調(diào)至堿性條件;向反應(yīng)體 系中緩慢滴加環(huán)氧漠丙烷,在氮氣保護下升溫至預(yù)設(shè)溫度,反應(yīng)0. 5-比。減壓抽濾除去固 體物質(zhì),得到中間體HPC1