一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合 材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 靜電是一種客觀的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦等，在高分子材料使 用密集的高科技設備中，因靜電產(chǎn)生的危害也是顯而易見的，譬如容易造成電子設備內(nèi)部 電子元器件的損害，使設備表面容易因靜電產(chǎn)生吸附作用而吸塵，還可能使接觸機體的人 受到傷害等，從而直接或間接的對電子工業(yè)、紡織工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、橡膠工業(yè)以及 興航與軍事領域帶來靜電危害。而在高分子材料使用密集的電子設備中，因設備連續(xù)工作 時間長，發(fā)熱量大，且工作穩(wěn)定性要求高，這就要求這些設備用高分子材料具備較好的防靜 電及熱穩(wěn)定性能，提供具有優(yōu)良導熱性及熱穩(wěn)定性的高分子材料。
[0003] 現(xiàn)有技術中常見的防靜電高分子材料通常采用的是表面防靜電，即在普通的高分 子材料板表面通過鍍膜（Coating)技術，形成一層防靜電的硬膜，以起到防靜電功能。但這 種材料的防靜電性能不穩(wěn)定，往往因表面的摩擦或磨損而降低防靜電功效，而且熱穩(wěn)定性 能較差，難以滿足高科技時代產(chǎn)業(yè)界的特殊需要。
[0004] 聚苯乙烯（PS)為一種無毒、無味、無色的似玻璃狀的脆性材料，為目前常用的大品 種合成樹脂之一。PS樹脂具有優(yōu)越的綜合性能，例如加工流動性、剛性、耐化學腐蝕性、光穩(wěn) 定性優(yōu)良，抗放射線能力是所有塑料中最強的，光穩(wěn)定性僅次于甲基丙烯酸樹脂；PS樹脂 易于加工成型，成型品尺寸穩(wěn)定性良好，而且價格低廉。但是PS材料熱穩(wěn)定性較差，而且不 具備防靜電的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性以及防靜電性能的聚 苯乙烯復合材料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術問題采用的技術方案為：一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復 合材料，包括以下重量份比的原料： 聚苯乙烯（PS) 70-90%, 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS) 5~15%， 導電助劑 1~4%， 熱穩(wěn)定助劑 1~3%， 相容劑 3~6%， 助添加劑 0. 5~2% ; 所述導電助劑為超導電炭黑，所述超導電炭黑的電阻率為〇.8~1.0 Ω 所述助導 電劑為一種新型的高結(jié)構(gòu)超高導電碳黑，其粒度細、比表面積大、導電性能優(yōu)異、使用量小， 導電性能超過乙炔導電碳黑，對樹脂、橡膠等基礎材料無影響，可實現(xiàn)導電性和材料性的平 衡，而且使用較環(huán)保。
[0007] 所述熱穩(wěn)定助劑為脂肪酸鋇鹽、亞磷酸鹽及有機亞硫酸酯的混合物，其占助導熱 劑的質(zhì)量份比為1~3 :1~2 :1，所述熱穩(wěn)定劑可有效地阻止、減少甚至基本停止復合材料因 物理(如熱、輻射）或化學(如氧，臭氧）因素引起的降解。
[0008] 所述相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯接枝共聚物PE-g-MAH或馬來酸酐接枝丙烯 臆-丁二稀 _苯乙稀共聚物ABS-g-MAH。
[0009] 所述助添加劑為抗氧劑、樹脂潤滑劑、成核劑、阻燃劑中的至少一種，所述助添加 劑為樹脂加工常用添加劑。
[0010] 作為優(yōu)選，所述一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料，包括以下重量份比的 原料： 聚苯乙烯（PS) 80%， 丙稀腈_ 丁二稀_苯乙稀共聚物（ABS) 10%， 導電助劑 2%， 熱穩(wěn)定助劑 2%， 相容劑 5%， 助添加劑 1%。
[0011] 本發(fā)明之一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 按照重量份數(shù)備取原料，包括聚苯乙烯（PS) 70~90%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物（ABS) 5~15%、導電助劑1~4%、熱穩(wěn)定助劑1~3%、相容劑3~6%、助添加劑0. 5~2% ; 2) 將所述非結(jié)晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、導電助劑、熱穩(wěn)定助劑、 相容劑及助添加劑置于高速混合機中于200~400r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌3~10min，得預混勻 料； 3) 將步驟2所得預混勻料置于雙螺桿擠出機中經(jīng)螺桿剪切，充分熔融混煉后，經(jīng)擠出、 造粒后獲得高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料。
[0012] 進一步地，所述一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙稀復合材料的制備方法，包括以下 步驟： 1) 按照重量份數(shù)備取原料，包括聚苯乙烯（PS) 80%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 10%、導電助劑2%、熱穩(wěn)定助劑2%、相容劑5%、助添加劑1% ; 2) 將所述非結(jié)晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、導電助劑、熱穩(wěn)定助劑、 相容劑及助添加劑置于高速混合機中于200~400r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌3~10min，得預混勻 料； 3) 將步驟2所得預混勻料置于雙螺桿擠出機中經(jīng)螺桿剪切，充分熔融混煉后，經(jīng)擠出、 造粒后獲得高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料。
[0013] 進一步地，所述雙螺桿擠出機條件設置為：一區(qū)215~225°C、二區(qū)225~235°C、三 區(qū) 235~240°C、四區(qū) 240~245°C、五區(qū) 240~245°C、六區(qū) 235~240°C，機頭 230~235°C，長徑比 35~45:1，螺桿轉(zhuǎn)速 200~380r/min。
[0014] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具備的有益效果為：本發(fā)明通過采用熱穩(wěn)定助劑可有效 提高聚苯乙烯樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，使聚苯乙烯樹脂本身80~100°C的玻璃轉(zhuǎn)化溫度提高至 復合材料160~190°C，提高了聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性，擴大了其應用范圍；本發(fā)明采用導電性 能良好的超導點炭黑，通過相容劑的復配，可與聚苯乙烯及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 材料復配均勻，使復合材料獲得優(yōu)良的導電性能。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0016] 實施例1 : 一種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟： 1)按照重量份數(shù)備取原料，包括聚苯乙烯（PS) 80%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 10%、導電助劑2%、熱穩(wěn)定助劑2%、相容劑5%、助添加劑1% ; 所述熱穩(wěn)定助劑為脂肪酸鋇鹽、亞磷酸鹽及有機亞硫酸酯的混合物，其占助導熱 劑的質(zhì)量份比為4 :3 :2 ;所述相容劑為馬來酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS-g-MAH;所述助添加劑為抗氧劑、樹脂潤滑劑、成核劑及阻燃劑的混合物。
[0017] 2)將所述非結(jié)晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、導電助劑、熱穩(wěn)定 助劑、相容劑及助添加劑置于高速混合機中于300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌6min，得預混勾料。
[0018] 3)將步驟2所得預混勻料置于雙螺桿擠出機中經(jīng)螺桿剪切，充分熔融混煉后，經(jīng) 擠出、造粒后獲得高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料； 本實施例所述雙螺桿擠出機條件設置為：一區(qū)220°C、二區(qū)230°C、三區(qū)235°C、四區(qū) 240°C、五區(qū)240°C、六區(qū)235°C，機頭235°C，長徑比40: 1，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min。
[0019] 實施例2 :-種高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟： 1)按照重量份數(shù)備取原料，包括聚苯乙烯（PS) 75%、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 13%、導電助劑4%、熱穩(wěn)定助劑3%、相容劑3. 5%、助添加劑1. 5% ; 所述熱穩(wěn)定助劑為脂肪酸鋇鹽、亞磷酸鹽及有機亞硫酸酯的混合物，其占助導熱劑的 質(zhì)量份比為2 :1 :1 ;所述相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯接枝共聚物PE-g-MAH ;所述助添加 劑為抗氧劑、樹脂潤滑劑、成核劑的混合物。
[0020] 2)將所述非結(jié)晶化聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、導電助劑、熱穩(wěn)定 助劑、相容劑及助添加劑置于高速混合機中于200r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌lOmin，得預混勻料。
[0021] 3)將步驟2所得預混勻料置于雙螺桿擠出機中經(jīng)螺桿剪切，充分熔融混煉后，經(jīng) 擠出、造粒后獲得高熱穩(wěn)定性防靜電聚苯乙烯復合材料； 本實施例所述雙螺桿擠出機條件設置為：一區(qū)225°C、二區(qū)235°