[发明专利]一种永久性抗静电模塑组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性塑料技术领域，具体地说，公开了一种低抗静电剂含量且综合性能优良的永久抗静电模塑组合物及其制备方法。

背景技术

在日常生活和生产中，许多材料在使用过程中容易产生静电积累，造成吸尘、电击，甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故。如在纺织工业中合成纤维的生产和加工；电子工业中各种静电敏感性元件的生产、运输、贮放，由于静电荷的积累往往会造成重大损失；化工、炼油业、采矿业以及军事工业中，由各种非金属材料的应用而引起的静电积累所造成的危害也屡见不鲜，所以静电的防治已经引起人们的重视。目前最常用且行之有效的方法是使用抗静电剂以降低材料的表面电阻率。

抗静电剂按照发挥抗静电性能的时效性可分为小分子短暂型抗静电剂和聚合物长效型抗静电剂。前者随着时间逐渐扩散到聚合物表面形成一薄层，这层抗静电剂薄层通过吸收外界环境中的水分子从而形成一导电通路来阻止静电荷的聚集。该类抗静电剂可让聚合物的表面电阻率下降至10¹⁰～10¹²ohms/sq，使聚合物具有较慢的静电耗散速率来阻止电荷累计。它的缺点是显而易见的，第一，只能在一些短期应用领域内提供经济的静电保护，聚合物的表面电阻率可下降至10¹⁰～10¹²ohms/sq；第二，它的抗静电效果的发挥严重依赖于环境湿度，一般相对湿度RH＞50％条件下才能发挥作用；第三，由于该类抗静电剂的迁移性，使得它不能使用在一些对应用环境要求十分洁净的场合(如电子托盘和电子包装)。相对而言，聚合物永久型抗静电剂具有不可比拟的优势，根据聚合物中抗静电剂的含量和分布可将表面电阻率下降至10⁸～10¹²ohms/sq，这使得它可以应用在需要更低的电阻率来避免火花和防止电子产品发生静电释放的领域。与迁移性抗静电剂不同的是，尽管在很低的湿度下表面电阻率可能会稍有升高，但大部分该类抗静电剂几乎不依赖相对湿度而发挥作用。这使得它在一些较苛刻的干燥环境中能同样发挥功效。另外，由于它不具有迁移性，不会造成任何污染，这使得它在一些高端抗静电应用领域中大放异彩。

然而，在聚合物永久型抗静电剂方面，无论是一直以来都比较受欢迎的聚醚型抗静电剂，还是近两年才面世的金属盐离聚物型抗静电剂，如需达到比较好的抗静电效果，它们在树脂基体中的添加量都比较高(一般为10wt％～20wt％)，对于一些抗静电要求较高或者采用吹塑成型等非注塑成型方式的应用领域，添加量甚至要超过25wt％。较高的添加量带来了不少问题，首先，材料成本大幅上升，市场竞争力下降；其次，聚合物永久型抗静电剂大多属于弹性体范畴，树脂基体中加入大量该类抗静电剂后，材料的强度和刚性明显下降。因此如何在较少的抗静电剂添加量下，使得复合材料能达到同样优良的表面抗静电效果，已经成为当今抗静电塑料领域的研究热点，具有十分重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种低抗静电剂含量且综合性能优良的抗静电模塑组合物。

本发明的另一个目的是提供上述抗静电模塑组合物的制备方法。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗静电模塑组合物，由以下重量份的组分组成：

热塑性树脂                    50-95份

聚合物型抗静电剂              5-30份

矿物填料                      5-40份

界面粘合剂                    0-15份。

在上述模塑组合物中，所述的热塑性树脂为聚缩醛、聚烯烃、聚氯乙烯、聚丙烯酸类、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或其混合物。

在上述模塑组合物中，所述的聚合物型抗静电剂为含聚醚的嵌段共聚物、金属盐离聚物、季铵盐型、磺酸型、内铵盐型或其混合物。

在上述模塑组合物中，所述的矿物填料为玻璃纤维、高岭土、滑石粉、云母、硅灰石或其混合物。

在上述模塑组合物中，所述的玻璃纤维为E-玻璃纤维、S-玻璃纤维、A-玻璃纤维、C-玻璃纤维、D-玻璃纤维、M-玻璃纤维、R-玻璃纤维中的一种或几种的混合物；所述的玻璃纤维是长度为2～50mm的短切玻璃纤维、或未经短切的长玻璃纤维；所述的玻璃纤维的直径为5μm～20μm。