專利名稱：一種聚苯乙烯多孔材料加工用組合物、聚苯乙烯多孔材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，涉及一種永久抗靜電和導(dǎo)電的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物、聚苯乙烯多孔材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯表面電阻率高，通常都大于1012ohm/Sq，電絕緣性能非常好，在加工和使用的過程中容易摩擦產(chǎn)生靜電。當(dāng)靜電電荷積累到一定程度，可能產(chǎn)生靜電火花放電。近年來，隨著電子行業(yè)的迅速發(fā)展，靜電的危害特別突出，如造成電子機(jī)器或辦公室用機(jī)器中集成電路的誤動(dòng)作或存儲(chǔ)器毀壞等。因此，對(duì)于具有抗靜電功能的聚苯乙烯材料的研究已引起人們的高度重視。通過加導(dǎo)電石墨生產(chǎn)導(dǎo)電的聚苯乙烯材料已經(jīng)有中國專利CN1364826，但因?yàn)閷?dǎo)電石墨在基體中相互接觸形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，一般需要比較大的添加量，對(duì)基體的性能會(huì)造成比較大的影響。通過加碳納米管生產(chǎn)導(dǎo)電的聚苯乙烯材料已經(jīng)有中國專利CN101899185A，但是該發(fā)明專利不能大量應(yīng)用于生產(chǎn)生活，因?yàn)樘技{米管價(jià)格昂貴。通過加導(dǎo)電碳纖維方法來制備抗靜電和導(dǎo)電的聚苯乙烯材料已經(jīng)有中國專利CN101602890，但是碳纖維價(jià)格昂貴。中國專利CN101840745A通過加不銹鋼纖維來制備抗靜電和導(dǎo)電的聚苯乙烯材料，但是這種材料不僅成本昂貴，而且密度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的塑料，塑料質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)大打折扣。以上專利所述方法都能很好的制備導(dǎo)電的聚苯乙烯材料，但是上述專利所制得的材料或者力學(xué)性能差，或者成本昂貴，不能廣泛應(yīng)用到日常生產(chǎn)生活中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚苯乙烯多孔材料加工用組合物。采用該組合物加工的聚苯乙烯多孔材料，永久抗靜電和導(dǎo)電且可以顯著降低成本。本發(fā)明的另一目的在于提供一種聚苯乙烯多孔材料。該多孔材料成本低且可以永久抗靜電和導(dǎo)電。本發(fā)明的另一目的在于提供一種聚苯乙烯多孔材料的制備方法。 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包含以下組分及其含量聚苯乙烯65 % 88 %、導(dǎo)電填料7% 30 %和助劑0. I % 5 %，所述的助劑至少包括抗氧齊U。所述的抗氧劑在該組合物的助劑中是不可缺少的。優(yōu)選為聚苯乙烯72% 84%、導(dǎo)電填料15% 26%和助劑1% 3%。上述的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其在于所述的導(dǎo)電填料是導(dǎo)電碳纖維、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電金屬纖維、導(dǎo)電膨脹石墨和碳納米管中的任意一種或幾種。所述的導(dǎo)電碳纖維是長(zhǎng)纖維和短切碳纖維中的一種或全部。所述的導(dǎo)電金屬纖維是不銹鋼纖維、銅纖維、鋁纖維和銀纖維的中的任意一種或幾種。上述的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其在于所述的助劑還包括潤滑劑、分散齊U、穩(wěn)定劑和增韌劑中的任意一種或幾種。一種聚苯乙烯多孔材料，其在于包含發(fā)泡劑和上述的聚苯乙烯材料加工用組合物。所述的發(fā)泡劑占聚苯乙烯多孔材料加工用組合物重量的0.5% 5%。優(yōu)選為1% 4%。所述的發(fā)泡劑為丁烷或者HFC-245fa(l，l，l，3，3-五氟丙烷)和碳酸氫鈉的混合物。上述的聚苯乙烯多孔材料，該多孔材料的制備方法有兩種方法一將聚苯乙烯多孔材料加工用組合物中的所有組分按比例混合后，在180 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加 入發(fā)泡劑后，在190 265°C、注射壓力為30 80MPa和模溫為30 80°C條件下，用注塑機(jī)加工成型；方法二 將聚苯乙烯多孔材料加工用組合物中的所有組分和發(fā)泡劑按比例混合后，在190 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出直接擠壓成型。上述的聚苯乙烯多孔材料的制備方法，該制備方法有兩種方法一將聚苯乙烯多孔材料加工用組合物中的所有組分按比例混合后，在180 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加入發(fā)泡劑后，在190 265°C、注射壓力為30 80MPa和模溫為30 80°C條件下，用注塑機(jī)加工成型；方法二 將聚苯乙烯多孔材料加工用組合物中的所有組分和發(fā)泡劑按比例混合后，在190 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出直接擠壓成型。共混擠出造粒采用雙螺桿擠出機(jī)，也可以采用單螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明的有益效果加工簡(jiǎn)單可行，技術(shù)容易掌握。所得多孔材料有效降低了制件的密度，從而降低了成本，對(duì)關(guān)鍵的永久抗靜電和導(dǎo)電幾乎沒有影響，而對(duì)力學(xué)性能沒有大的影響。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例I按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，稱取聚苯乙烯(HIPS-641，上海賽科石油化工有限責(zé)任公司)72%、潤滑劑(羅馬2型硬脂酸韓，上海奧科化學(xué)品有限公司)2%和抗氧劑(168，汽巴精化有限公司)0.5%和導(dǎo)電碳纖維(12K長(zhǎng)碳纖，臺(tái)灣臺(tái)麗碳纖維)25.5%在200 210°C采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出造粒，然后將上述粒料在室溫添加發(fā)泡劑HFC-245fa(霍尼韋爾)2%和發(fā)泡劑碳酸氫鈉(天津金匯太亞化學(xué)試劑有限公司)0. 1%后混勻，在215°C、注射壓力為40MPa和模溫為30°C條件下，用注塑機(jī)注射成樣品或部件。
以下是實(shí)心樣條(未使用發(fā)泡劑)和多孔樣條(實(shí)施例I)的性能檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比表I實(shí)施例I的性能檢測(cè)結(jié)果
'簡(jiǎn)支梁無
密度休積電阻宇.表面電阻率拉伸強(qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)率
缺口沖擊
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其特征在于以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包含以下組分及其含量聚苯乙烯65 % 88 %、導(dǎo)電填料7 0A 30 %和助劑0. I % 5 %，所述的助劑至少包括抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其特征在于以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包含以下組分及其含量聚苯乙烯72 % 84 %、導(dǎo)電填料15 % 26 %和助劑I % 3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其特征在于所述的導(dǎo)電填料是導(dǎo)電碳纖維、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電金屬纖維、導(dǎo)電膨脹石墨和碳納米管中的任意一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其特征在于所述的導(dǎo)電碳纖維是長(zhǎng)纖維和短切碳纖維中的任意一種或全部。所述的導(dǎo)電金屬纖維是不銹鋼纖維、銅纖維、鋁纖維和銀纖維的中的任意一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚苯乙烯多孔材料加工用組合物，其特征在于所述的助劑還包括潤滑劑、分散劑、穩(wěn)定劑和增韌劑中的任意一種或幾種。
6.一種聚苯乙烯多孔材料，其特征在于包含發(fā)泡劑和權(quán)利要求I所述的聚苯乙烯材料加工用組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚苯乙烯多孔材料，其特征在于所述的發(fā)泡劑占聚苯乙烯多孔材料加工用組合物重量的0. 5% 5% ;優(yōu)選為1% 4%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7中任意一項(xiàng)所述的聚苯乙烯多孔材料，其特征在于所述的發(fā)泡劑為丁烷或者HFC-245fa和碳酸氫鈉的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚苯乙烯多孔材料，其特征在于該多孔材料的制備方法為 將權(quán)利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用組合物的所有組分按比例混合后，在180 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加入發(fā)泡劑后，在190 265°C、注射壓力為30 80MPa和模溫為30 80°C條件下，用注塑機(jī)加工成型； 或者，將權(quán)利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用組合物的所有組分和發(fā)泡劑按比例混合后，在190 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出直接擠壓成型。
10.權(quán)利要求6所述的聚苯乙烯多孔材料的制備方法，其特征在于該制備方法為 將權(quán)利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用組合物的所有組分按比例混合后，在180 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出造粒，得到共混粒料；向所得到的共混粒料中加入發(fā)泡劑后，在190 265°C、注射壓力為30 80MPa和模溫為30 80°C條件下，用注塑機(jī)加工成型； 或者，將權(quán)利要求I中聚苯乙烯多孔材料加工用組合物的所有組分和發(fā)泡劑按比例混合后，在190 250°C采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出直接擠壓成型。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聚苯乙烯多孔材料加工用組合物、聚苯乙烯多孔材料及其制備方法，該組合物以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包含以下組分及其含量聚苯乙烯65％～88％、導(dǎo)電填料7％～30％和助劑0.1％～5％，所述的助劑至少包括抗氧劑。該多孔材料多孔材料可以由擠出機(jī)等相應(yīng)設(shè)備擠壓成型或者注塑成型，永久抗靜電和導(dǎo)電且成本低。這種同傳統(tǒng)材料相比，新發(fā)明的多孔材料可以在保持體積電阻率、表面電阻率的基礎(chǔ)上降低20％左右的成本。
文檔編號(hào)B29B9/06GK102702634SQ20121001640
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者毛宇, 沙月華, 黃驥 申請(qǐng)人:五行材料科技(江蘇)有限公司