一种具有防水抗静电作用的箱包布材料及其制备方法与流程

本发明涉及箱包布材料，具体涉及一种具有防水抗静电作用的箱包布材料及其制备方法。

背景技术：

1、在日常生活中，箱包是人们经常使用的物品，用于存储和携带物品。随着科技的发展和人们生活水平的提高，电子设备在人们的生活中越来越普及。然而，电子设备在使用过程中容易受到静电的影响，导致性能下降甚至损坏。同时由于静电的产生，箱包内的物品可能会吸附在一起，导致取物不便和使用体验的下降。因此，抗静电箱包布材料的研究和开发对于提高使用体验和保护内部物品具有重要意义。

2、目前，市场上已经存在一些抗静电箱包布材料，但它们通常采用涂层或添加抗静电剂的方法来实现抗静电效果，这些方法可能会影响箱包布材料的透气性和耐用性。因此，如何研发一种既具有良好抗静电性能又具有优良的力学性能的箱包布材料是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有防水抗静电作用的箱包布材料及其制备方法，所述的箱包布材料具有优异的防水抗静电作用，并具有优异的力学性能。

2、本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

3、一种具有防水抗静电作用的箱包布材料，包括以下重量份的制备原料：50~60份基体树脂、15~20份相容剂、5~15份san树脂、6~10份改性石墨烯、3~6份改性碱式硫酸镁晶须、0.5~3份壳聚糖、0.5~2份乙烯基双硬脂酰胺、0.2~1份抗氧剂。

4、其中，所述基体树脂为聚丙烯树脂，本发明之所以选择聚丙烯树脂是因为其本身就具有优异的防水性能。

5、本发明创造性的将上述原料按照特定的重量比进行组合，在各组分的协调配合下，得到了具有优异的防水抗静电作用，并具有优异的力学性能的箱包布材料，本发明的箱包布中无需加入传统的抗静电剂即可实现优异的抗静电效果，具有广泛的应用前景。

6、其中，所述的改性石墨烯具有很高的张力和弹性，使得石墨烯能够在任何物体表面保持平整，有效地阻止水分子的通过，此外，石墨烯的表面效应也使其与水的接触角很大，水分子很难被石墨烯吸收，这也增强了石墨烯的防水性能，能够有效的提高体系的防水作用，同时，石墨烯还具有优异的耐化学腐蚀、耐高温、耐磨损等性能，能够在长期使用中保持防水性能不变，所述的石墨烯电阻率低，能够抑制和减少静电荷的产生，当静电荷产生时，石墨烯的高电子迁移率能够使静电荷迅速传导，避免电荷的积累。

7、其中，所述的碱式硫酸镁晶须具有良好的增强、增刚作用，具有高温稳定性，能够在较高温度下保持其结构和性能的稳定性，碱式硫酸镁晶须特定的纤维状结构和单晶结构以及高比表面积，具有优异的导电性能，能够提供连续的导电通道，使静电荷迅速传导并释放。这种导电性能有助于减少和防止静电荷的积累，具有优异的抗静电作用。

8、作为本发明的优选实施方案，包括以下重量份的制备原料：52~56份基体树脂、16~20份相容剂、8~12份san树脂、7~10份石墨烯、4~6份改性碱式硫酸镁晶须、1~3份壳聚糖、0.8~2份乙烯基双硬脂酰胺、0.2~0.8份抗氧剂。

9、作为本发明的优选实施方案，包括以下重量份的制备原料：55份基体树脂、18.5份相容剂、10份san树脂、8份改性石墨烯、5份改性碱式硫酸镁晶须、2份壳聚糖、1份乙烯基双硬脂酰胺、0.5份抗氧剂。

10、作为本发明的优选实施方案，所述相容剂包括poe接枝gma和端羧基超支化聚酯；

11、所述poe接枝gma、端羧基超支化聚酯的重量比为1：（0.2~0.6）。

12、本发明的发明人发现，由于本发明的体系中加入了大量的san树脂、改性石墨烯、改性碱式硫酸镁晶须、壳聚糖，导致体系的相容性不佳，若体系的相容性不佳，将导致各原料的作用无法充分发挥，本发明创造性的以poe接枝gma、端羧基超支化聚酯作为相容剂，能够有效的改善san树脂、改性石墨烯、改性碱式硫酸镁晶须、壳聚糖在体系中的相容剂，所述的poe接枝gma和端羧基超支化聚酯不仅能够和基体树脂反应，还能够与改性石墨烯和改性碱式硫酸镁晶须表面的官能团反应，形成致密的交联网络，相容性得到提高的同时，力学性能得到显著的改善。

13、作为本发明的优选实施方案，所述端羧基超支化聚酯的分子量为2600~3400g/mol，所述端羧基超支化聚酯的羧基数为8~12个/ mol；和/或

14、所述poe接枝gma在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为8~16g/10min。

15、作为本发明的优选实施方案，所述改性石墨烯的制备方法为：

16、（1）在氮气保护下，将0.1~0.5重量份二月桂酸二丁基锡、0.5~2重量份含乙烯基的偶联剂、0.5~1重量份乙二胺、2~5重量份超支化环氧树脂、2~6重量份乙烯基硅油加入到20~50重量份磷酸水溶液中，在70~85℃下搅拌均匀，得到改性液；

17、（2）将8~12重量份石墨烯、0.5~2重量份酒石酸、1~4重量份苯甲酸加入到20~50重量份水中，在60~85℃下搅拌均匀，得到石墨烯分散液；

18、（3）将2~6重量份改性液滴入8~15重量份石墨烯分散液中，搅拌均匀，超声处理，干燥，得到改性石墨烯。

19、本发明创造性的采用含乙烯基的偶联剂、超支化环氧树脂和乙烯基硅油对石墨烯进行改善，超支化环氧树脂提供的官能团部分用于和体系交联，部分和乙烯基反应，剩下的乙烯基用于和改性碱式硫酸镁晶须的巯基在混合和熔融过程中发生点击反应，有效的改善相容性，同时形成更加致密的交联结构，形成“栅栏”效应，有效的抗静电防水的同时，提高力学性能。

20、本发明的发明人研究发现，不同的方法制备得到的改性石墨烯对于抗静电作用和力学性能的提高是不同的，采用本发明的方法制备得到的改性石墨烯相比于其他的方法具有更优的效果。

21、其中，本发明对于石墨烯的来源不限，本发明的主要贡献在于对石墨烯进行改性，其中，具有代表性的石墨烯牌号：xfsg05，来源于先丰纳米。

22、作为本发明的优选实施方案，所述含乙烯基的偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷；和/或

23、所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为270~330mpa·s，所述乙烯基硅油中的乙烯基含量为1.2wt%；

24、所述超支化环氧树脂的环氧值为0.15mol/100g，分子量为3200~3600g/mol。

25、作为本发明的优选实施方案，所述改性碱式硫酸镁晶须的制备方法为：

26、（1）将8~15重量份碱式硫酸镁晶须、1~3重量份柠檬酸加入到20~50重量份盐酸水溶液中，搅拌均匀，得到前驱液；

27、（2）将0.1~0.5重量份含巯丙基的偶联剂加入到2~10重量份前驱液中，在60~80℃下搅拌均匀，干燥，得到改性碱式硫酸镁晶须。

28、其中，本发明对于碱式硫酸镁晶须的来源不限，本发明的主要贡献在于对碱式硫酸镁晶须进行改性，其中，具有代表性的碱式硫酸镁晶须牌号，np-yw2，来源于上海峰竺。

29、作为本发明的优选实施方案，所述含巯丙基的偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷。

30、本发明还提供了一种具有防水抗静电作用的箱包布材料的制备方法，包括以下步骤：

31、（1）按照配比将各原料混合均匀，并熔融，得到熔体；

32、（2）将熔体置于纺丝机中进行纺丝，得到纺丝物；

33、（3）将纺丝物用成网机进行成网，得到网状物；

34、（4）将网状物进行热轧，卷绕，分切，得到具有防水抗静电作用的箱包布材料。

35、本发明的有益效果：本发明创造性的将上述原料按照特定的重量比进行组合，在各组分的协调配合下，得到了具有优异的防水抗静电作用，并具有优异的力学性能的箱包布材料。