一种用于低湿度环境的抗静电母粒及其制备方法与流程

本发明涉及一种用于低湿度环境的抗静电母粒及其制备方法，属于高分子材料。

背景技术：

1、塑料制品通常具有性价比高、力学性能好、热稳定性高、加工性能及电绝缘性能优良的优点，广泛应用于食品包装、家用电器、电子元件、新能源等各个领域中，但塑料制品表面常常由于摩擦、挤压等原因导致产生静电积累，造成吸尘、电击，甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故。

2、为了避免上述问题，提升塑料制品的安全性，必须对塑料制品进行抗静电处理。目前，塑料中大多采用的是传统的抗静电剂，其依赖化学方式实现抗静电效果；然而，这类抗静电剂在使用过程中往往会面临迁移和雾化等问题，导致应用时存在一些限制和挑战。更重要的是，这些化学抗静电剂的抗静电性能常常受到环境湿度的影响，湿度变化会直接影响其效果；因此，在一些湿度变化较大的环境中，其长期抗静电的效果并不理想。

3、目前，兴起了一部分抗静电母粒，其是通过将导电剂与树脂载体及其他助剂混合切粒制成的方法来制备，导电剂包括导电聚合物、表面活性剂或离子化合物等；但是这些方法制备的抗静电母粒在低湿度环境中很难保持其抗静电的性能；限制了其应用范围。而且，母粒制备中抗静电剂添加进去之后，聚合物可能会分散不匀与加工难度增加，导致无法实现很好的抗静电效果。

4、嵌段聚醚酰胺弹性体具有独特的结构和性能，为抗静电领域带来了新的灵感；其能与pet、pa、pp等多种工程聚合物相容，在母粒领域有非常大的应用前景；但是其存在的一个问题是在不同的温度、湿度条件下，其抗静电性能可能会有所波动，这可能会影响到产品的性能稳定性和使用效果，导致应用范围受限。

5、因此，如何制备一种用于低湿度环境的抗静电母粒是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种用于低湿度环境的抗静电母粒及其制备方法。本发明制备的抗静电母粒在-40℃至80℃下抗静电性能基本保持不变，且具有优异的抗老化和抗日光暴晒能力，具有广泛的市场应用前景。

2、本发明的第一个目的是提供一种用于低湿度环境的抗静电母粒，其组分为：聚醚嵌段酰胺弹性体(peba)、稳定剂、导电填料、甘油；

3、其中，聚醚嵌段酰胺弹性体、稳定剂、导电填料、甘油的质量比为40-90：1-3：4-15：3-6；

4、稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌的混合物；

5、导电填料为氧化锌、二氧化钛的混合物。

6、在本发明的一种实施方式中，聚醚嵌段酰胺弹性体(peba)为pebax(尼龙弹性体)mh1657。

7、在本发明的一种实施方式中，稳定剂中硬脂酸钙、硬脂酸锌的质量比为2：1。

8、在本发明的一种实施方式中，导电填料中氧化锌、二氧化钛的质量比为1：1。

9、在本发明的一种实施方式中，抗静电母粒的粒径为1.2-2mm。

10、本发明的第二个目的是提供一种制备用于低湿度环境的抗静电母粒的方法，包括如下步骤：

11、将聚醚嵌段酰胺弹性体(peba)、稳定剂、导电填料、甘油按照质量比40-90：1-3：4-15：3-6混合，得到混合物，之后将混合物进行碳离子束辐照，得到辐照后的混合物；再将辐照后的混合物通过双螺杆挤出机挤出，切粒，干燥，得到用于低湿度环境的抗静电母粒。

12、在本发明的一种实施方式中，碳离子束辐照的剂量为100-200gy/min，初始能量为80mev/u，辐照时间为3-5min。

13、在本发明的一种实施方式中，通过双螺杆挤出机挤出是在210-240℃、150-250rpm下共混挤出。

14、本发明的第三个目的是提供一种抗静电纤维，其采用本发明所述的抗静电母粒制备得到。

15、本发明的第四个目的是提供一种抗静电织物，其采用本发明所述的抗静电母粒或抗静电纤维制备得到。

16、本发明的第五个目的是提供一种抗静电薄膜，其采用本发明所述的抗静电母粒制备得到。

17、本发明的第六个目的是本发明所述的抗静电母粒、抗静电纤维、抗静电织物或抗静电薄膜在工业化纺织品领域中的应用。

18、本发明的有益效果如下：

19、(1)本发明制备的抗静电母粒具有优异的环境适应性能，在-40℃至80℃下抗静电性能基本保持不变，且具有优异的抗老化和抗日光暴晒能力。

20、(2)本发明制备的抗静电母粒具有良好的抗冲击性能，且不同环境(高低温、低湿)下性能变化很小。

21、(3)本发明制备的抗静电母粒由于采用了聚醚嵌段酰胺弹性体(peba)，耐化学稳定性良好。

22、(4)本发明将导电填料添加到嵌段聚醚酰胺弹性体中时，它们会在材料内部形成导电网络。随着导电填料含量的增加，导电网络的连通性也随之增强，从而大幅提升了材料的整体导电性能。这种导电网络能够有效地分散和传导电荷，避免了静电积累，进而显著改善了材料的抗静电性能。但是导电填料量过于多，会影响分散性能，使得力学性能以及抗静电性能下降。

23、(5)本发明采用的原料在高低温、低湿度下的性能较为稳定性，且形成母粒之后还能发挥其本身的性能。

技术特征：

1.一种用于低湿度环境的抗静电母粒，其特征在于，其组分为：聚醚嵌段酰胺弹性体(peba)、稳定剂、导电填料、甘油；

2.根据权利要求1所述的用于低湿度环境的抗静电母粒，其特征在于，稳定剂中硬脂酸钙、硬脂酸锌的质量比为2：1。

3.根据权利要求1所述的用于低湿度环境的抗静电母粒，其特征在于，导电填料中氧化锌、二氧化钛的质量比为1：1。

4.根据权利要求1所述的用于低湿度环境的抗静电母粒，其特征在于，抗静电母粒的粒径为1.2-2mm。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的用于低湿度环境的抗静电母粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，碳离子束辐照的剂量为100-200gy/min，初始能量为80mev/u，辐照时间为3-5min。

7.一种抗静电纤维，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的抗静电母粒制备得到。

8.一种抗静电织物，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的抗静电母粒或权利要求7所述的抗静电纤维制备得到。

9.一种抗静电薄膜，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的抗静电母粒制备得到。

10.权利要求1-4任一项所述的抗静电母粒、权利要求7所述的抗静电纤维、权利要求8所述的抗静电织物或权利要求9所述的抗静电薄膜在工业化纺织品领域中的应用。

技术总结本发明公开了一种用于低湿度环境的抗静电母粒及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明所述的一种用于低湿度环境的抗静电母粒，其组分为：聚醚嵌段酰胺弹性体(PEBA)、稳定剂、导电填料、甘油；其中，聚醚嵌段酰胺弹性体、稳定剂、导电填料、甘油的质量比为40‑90：1‑3：4‑15：3‑6；稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌的混合物；导电填料为氧化锌、二氧化钛的混合物。本发明制备的抗静电母粒在‑40℃至80℃下抗静电性能基本保持不变，且具有优异的抗老化和抗日光暴晒能力，具有广泛的市场应用前景。技术研发人员：孙侠,张堂俊,丁利忠,杨妮丽受保护的技术使用者：浙江金彩新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26