[发明专利]抗静电聚氯乙烯塑料组合物及其制备方法

说明书

本发明属于塑料加工应用技术领域，涉及一种抗静电聚氯乙烯塑料组合物及其制备方法。

近年来PVC(聚氯乙烯，Polyviny chloride)制品生产能力不断扩大，传统PVC制品的市场竞争激烈，产品附加值越来越低，整个行业步入微利时代，为了能在激烈的市场竞争中处于不败之地，很多单位都投入了大量的人力物力进行PVC新产品的开发和研制工作，PVC抗静电管材是研制和开发的热点之一。其目的的是将其代替钢管，用于煤矿井下输水、输气等。

ZL94107357公开了一种添加抗静电剂的抗静电PVC，它之所以能够抗静电，是因为材料表面能够形成一层导电水膜，因此，其抗静电性能的好坏要极大地依赖周围环境的湿度，在干燥环境中的抗静电效果较差，此时常因静电而发生危险。由于我国对抗静电剂的研究和开发技术仍不成熟，其性能难以保证；而抗静电剂本身通常为一些能在水中电离的物质，随着时间推移，抗静电剂必将因表面部分的溶解而逐渐向外层析出，在材料内部形成结构缺陷，影响材料力学性能的同时，抗静电性能逐步衰减。上述不足使其难于工业化。

人们向PVC中添加导电炭黑，籍炭黑结构化具有较大的比表面积及较好的表面化学性质，以获得良好的抗静电效果。以前由于炭黑本身的性能问题，要想获得抗静电性能良好的PVC/炭黑复合材料，炭黑用量须达到20份以上，这时材料的加工性能变坏，力学性能变差，已不具备多少使用价值。近年来随着炭黑制造技术的不断发展，在复合材料中添加较少份数的炭黑就能获得良好的抗静电效果，但是作为无机填料的炭黑不但具备一般无机填料的基本性质，由于其极大的比表面积，加入到树脂中以后仍将严重影响复合材料的熔体粘度，在挤出过程中便会出现扭矩过大，挤出不稳定等现象，甚至还会由于强烈的剪切作用而使材料局部过热发生分解，为了使这一情况得以改善，要对炭黑进行必要的处理，同时向复合材料中添加部分改性剂。

ZL95104521公开了一种抗静电塑料的制备方法，为改善塑料加工性能该方法中添加了较大量的环氧化豆油，它同PVC树脂的相容性较差，在加入到复合体系中以后不但对材料的力学性能造成一定程度的负面影响，且随时间的推移会从材料中析出而使材料变脆，影响使用。

本发明的目的是提供一种综合性能(电性能、加工性能、力学性能等)优良的PVC抗静电塑料组合物及其制备方法，主要用于制造抗静电管材，取代煤矿井下用钢管等。

本发明的技术方案是：研制一种抗静电聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于它主要含有如下重量组成：聚氯乙烯树脂100份，导电炭黑8-12份，甲基丙烯酸甲酯同甲基丙烯酸丁酯的共聚物1-4份，抗冲击改性剂4-8份，硫醇类有机锡1-3份，其它助剂1.5～14份。

上述的抗冲击改性剂可以是MBS(甲基甲烯酸甲酯一丁二烯-苯乙烯共聚物，Methylmethadrylate butadient styrene copolymer resin)、ACR(丙烯酸酯类聚合物，Acrylate polymer)或CPE(氯化聚乙烯Chlorinated polyethylene)。上述的抗静电聚氯乙烯塑料组合物，能达到以下物性指标：体积电阻率≤200Ω/cm，冲击强度≥11KJ/m²，拉伸强度≥45Mpa，断裂伸长率≥60％。

上述的抗静电聚氯乙烯塑料组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a，导电炭黑在200～1000rpm搅拌机中升温至75～105℃，加入处理剂，搅拌15～30分钟，冷却至室温，

b，将各种助剂同基础树脂聚氯乙烯共混在200～1000rpm搅拌机中升温至100～130℃，预塑10～20分钟，冷却至室温制备预塑树脂，

c，将预塑好的树脂同处理好的导电炭黑，在45℃以下混匀、造粒，获得抗静电聚氯乙烯塑料组合物粉料。经造粒、挤出得抗静电产品。

上述的炭黑处理剂的加入量，是原料导电炭黑重量的3～20％。上述的结构通式为R′AlRTiR″的铝钛复合处理剂，式中R′为例R为例)，R″为烷氧基(Alkyl oxide，例如CH₃CH₂CH₂O)。

上述的其它助剂包括硬脂酸1-3份，石蜡0.5-1份，碳酸钙0-10份。

本发明的特点为：使用复合处理剂对导电介质炭黑进行处理，用非盐类稳定剂代替传统的盐类稳定剂，采用一种酯类共聚物改善组合物的加工性能。