CN201010023010.9
2010.01.20
CN101747470A
2010.06.23
撤回
无权
发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C08F 220/18公开日:20100623|||实质审查的生效IPC(主分类):C08F 220/18申请日:20100120|||公开
C08F220/18; C08F220/28; C08F212/14; C08L33/10; C08L33/14; C08L55/02
C08F220/18
华东理工大学
汪济奎; 赵光; 郭卫红; 付义术; 蔡国锋; 朱旭东
200237 上海市徐汇区梅陇路130号
上海顺华专利代理有限责任公司 31203
谈顺法
本发明公开一种用于ABS树脂抗静电剂及其制备方法,通过适宜的比例,在对苯乙烯磺酸盐中加入甲基丙烯酸酯,在引发剂作用下生成抗静电剂。本发明通过甲基丙烯酸酯与对苯乙烯磺酸盐共聚生成二嵌段共聚物,此二嵌段聚合物调节了对苯乙烯磺酸盐均聚物的高熔点,使抗静电剂可以在ABS成型加工温度范围内进行加工,提高ABS抗静电性能的的同时,又不影响ABS的主要力学性能。
1. 一种抗静电剂,其特征在于,所述抗静电剂配方的重量百分比为:对苯乙烯磺酸盐 20%~30%甲基丙烯酸酯 40%~60%引发剂 0.5%~1%其中,所述的甲基丙烯酸酯为选自甲基丙烯酸甲酯,甲酯丙烯酸乙酯,甲酯丙烯酸丙酯,甲基丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸异丁酯,甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯中的一种,所述的引发剂为过硫酸盐与亚硫酸盐的复合体系,或水溶性偶氮类引发剂;所述的过硫酸盐与亚硫酸盐的复合体系的质量比为过硫酸盐∶亚硫酸盐=5∶1~3∶1,水溶性偶氮类引发剂为选自2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐,2,2′-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐,4,4′-偶氮双(4-氰基戊酸),偶氮二异丙基咪唑啉中的一种。2. 如权利要求1所述的一种抗静电剂,其特征在于,所述抗静电剂配方的重量百分比为:对苯乙烯磺酸盐 25%甲基丙烯酸酯 45%引发剂 0.5%~1%。3. 一种如权利要求1所述的抗静电剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:将对苯乙烯磺酸盐分散在去离子水中,构成质量浓度为20%~40%水溶液,同时通入N2;调节反应所需的温度为60~80℃,将甲基丙烯酸酯溶于0~100ml溶剂后,与对苯乙烯磺酸盐水溶液混合,搅拌;然后,以滴定的方式加入引发剂,对苯乙烯磺酸盐、甲基丙烯酸酯和引发剂的质量分别占抗静电剂的20%~30%、40%~60%、0.5%~1%;反应8~10小时,反应结束后,用无水甲醇或者无水乙醇沉淀反应物,用水过滤,反复操作3-4次后取出沉淀物,于50℃真空干燥12小时后,获得所需的抗静电剂;其中,所述的溶剂为选自四氢呋喃、乙醇、N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
一种抗静电剂及其制备方法 技术领域: 本发明涉及一种抗静电剂及其制备方法,具体涉及一种用于ABS树脂的抗静电剂及其制备方法。 背景技术 ABS树脂是一种工程塑料,为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。其具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性,成型加工和机械加工较好,是目前产量最大,应用最广泛的聚合物。但是由于其良好的电绝缘性导致其易产生静电,尤其当静电电荷积累到一定程度,可能产生静电火花放电,引起化工产品库等爆炸起火,造成重大人身事故,故在一定程度上限制了其更深入的运用,因此,如何解决其表面静电荷,或者是降低其表面电阻已经成为目下热门的研究重点。 抗静电剂按使用方法可分为外涂型和内添加型,按分子结构分可分为表面活性剂型和高分子型。高分子类抗静电剂由于具有永久抗静电能力,是近年来的抗静研究热点。而针对ABS树脂适用的高分子抗静电主要包括聚醚酯酰胺、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸共聚物等的聚醚类,以及含季铵盐的(甲基)丙烯酸共聚物、含季铵盐的马来酰亚胺共聚物和对苯乙烯磺酸盐中的聚苯乙烯磺酸钠。对于聚醚类,由于其是非离子型的,抗静电主要靠吸湿作用构成表层导电层来疏导静电,故有很强的空气湿度的依赖性;对于季铵盐类,通过离子导电机理来传导静电荷,无疑没有大的空气湿度依赖性,但是考虑到与ABS相溶性的问题,故也有一定的运用局限;对苯乙烯磺酸盐型与季铵盐类类似,也是以离子导电为其主要疏导静电荷的机理,而且与ABS的结构类似又可以获取较好的相溶性,可以说是一专门针对ABS的高分子抗静电剂。但是,对苯乙烯磺酸盐其聚合物极高的熔点,使得其在ABS成型加工温度范围内并不能融熔,因此,不能在ABS中形成有效的网络结构,此抗静电能力亦会有很大的影响。 发明内容 针对现有技术缺陷,本发明提供一种具有优良抗静电功能的聚对苯乙烯磺酸盐型抗静电剂。 本发明是通过以下技术方案实现的: 一种抗静电剂,其特征在于,所述抗静电剂配方的重量百分比为: 对苯乙烯磺酸盐 20%~30% 甲基丙烯酸酯 40%~60% 引发剂 0.5%~1%。 进一步优化的技术方案: 对苯乙烯磺酸盐 25% 甲基丙烯酸酯 45% 引发剂 0.5%~1%。 本发明还提供上述新型抗静电剂的制备方法: 一种抗静电剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: 1)将对苯乙烯磺酸盐分散在去离子水中,构成质量浓度为20%~40%水溶液,同时通入N2;调节反应所需的温度为60℃~80℃,将甲基丙烯酸酯溶于0~100ml溶剂后,与对苯乙烯磺酸盐水溶液混合,搅拌;然后,以滴定的方式加入引发剂,对苯乙烯磺酸盐、甲基丙烯酸酯和引发剂的质量分别占抗静电剂的20%~30%、40%~60%、0.5%~1%;反应8~10小时,用无水甲醇或者无水乙醇沉淀反应物,用水过滤,反复操作3-4次后取出沉淀物,于50℃真空干燥12小时后,获得所需的抗静电剂; 其中,所述的甲基丙烯酸酯为选自甲基丙烯酸甲酯,甲酯丙烯酸乙酯,甲酯丙烯酸丙酯,甲基丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸异丁酯,甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯中的一种, 所述的溶剂为选自四氢呋喃、乙醇、N,N-二甲基乙酰胺中的一种, 所述的引发剂为过硫酸盐与亚硫酸盐的复合体系或水溶性偶氮类引发剂,过硫酸盐与亚硫酸盐的复合体系,其质量比为过硫酸盐∶亚硫酸盐为5∶1~3∶1,水溶性偶氮类引发剂为选自2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA,V-50),2,2′-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(简称AIBA,VA-044),4,4′-偶氮双(4-氰基戊酸)(简称ACVA,V-501),偶氮二异丙基咪唑啉(简称AIP,VA-061)中的一种。 本发明所用甲醇、乙醇是为了沉淀最后的反应产物,用量视有沉淀物析出而定。 有益效果 本发明主要通过对常规的对苯乙烯磺酸钠的单体加入甲基丙烯酸酯,构成二嵌段聚合物,以此来调节聚对苯乙烯磺酸钠均聚物熔点高的弱点,达到适宜的共聚物熔点以满足ABS成型加工的需要。使用本发明的抗静电剂,能够使ABS既具有优异的抗静电能力,又不影响ABS的主要力学性能。 具体实施方式 下面通过实施例对本发明做进一步阐述。 [实施实例1] 将20g的对苯乙烯磺酸钠溶于去离子水中,其质量浓度为30%,并装入带搅拌装置和回流装置的四口烧瓶中,同时通入N2,设定温度为60℃,将60ml的甲基丙烯酸正丁酯去阻聚剂后溶于四氢呋喃并倒入反应体系中,开始搅拌,约30min后,将引发剂过硫酸钾-亚硫酸氢钠溶液(取0.5g过硫酸钾和0.2g亚硫酸钠溶于50ml去离子水中),装入恒压滴液漏斗中,以每3秒1滴或每5秒2滴的滴速,滴入对苯乙烯磺酸盐和甲基丙烯酸正丁酯的混合溶液中,溶液由浅黄色或者无色变成微白,最后成为乳白色,反应总计约10小时,停止反应。用乙醇沉定产物,同时用水过滤,反复3-4次后取出产物于真空50℃真空干燥12小时,即获得所需抗静电剂。 [实施实例2] 将10g的对苯乙烯磺酸钠溶于去离子水中,其质量浓度为35%,并装入带搅拌装置的四口烧瓶中,设定温度为70℃,将25ml的甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯溶于对苯乙烯磺酸盐溶液中,同时通入N2,加引发剂偶氮二异丙基咪唑啉,加入量为0.3g。反应约10个小时后停止反应,用甲醇沉淀产物,同时用水过滤,反复3次后取出产物于真空50℃真空干燥12小时后得到所需抗静电剂,此反应的最大特点就是反应过程有明显的颜色变化,由浅黄色变成深红色再变成棕黄色然后至浅黄色,最后颜色会变成乳白色。 [实施实例3] 将25g的对苯乙烯磺酸钠溶于去离子水中,配成浓度为25%,并装入带搅拌装置的四口烧瓶中,将70ml的甲基丙烯酸乙酯去阻聚剂后加入此反应体系中,然后通入N2,设定温度为70℃,同时将0.8g4,4′-偶氮双(4-氰基戊酸)引发剂溶于70ml去离子水中配成溶液,并装入恒压滴溶液漏斗中。通N2半个小时后,开始滴加引发剂,控制滴速每3秒一滴或每5秒2滴。约8个小时后停止反应,产物用甲醇提纯,最后用水过滤,反复几次后取出产物于真空50℃真空干燥12小时后可以获取抗静电剂。 将由上述实施实例获得的抗静电剂研磨成80至100目的粉,然后与ABS挤出机预造料后,在注塑机上注塑成型。改性后的ABS树脂的质量百分比为:ABS树脂:85%~90%,新型抗静电剂:5%~15%;注塑温度为:200℃~240℃。 其抗静电性能(所测试的湿度为55%)和主要力学性能对比可见表1 [表1]ABS表面电阻和主要力学性能对比 如上所述,本发明的改性聚苯乙烯对苯乙烯磺酸盐的抗静电剂不仅具有优良的抗静电功能,且对ABS的冲击强度和拉伸强度等主要力学性能无明显影响。
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本发明公开一种用于ABS树脂抗静电剂及其制备方法,通过适宜的比例,在对苯乙烯磺酸盐中加入甲基丙烯酸酯,在引发剂作用下生成抗静电剂。本发明通过甲基丙烯酸酯与对苯乙烯磺酸盐共聚生成二嵌段共聚物,此二嵌段聚合物调节了对苯乙烯磺酸盐均聚物的高熔点,使抗静电剂可以在ABS成型加工温度范围内进行加工,提高ABS抗静电性能的的同时,又不影响ABS的主要力学性能。。
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