[发明专利]一种两亲性大分子抗静电剂及其制备方法

说明书

本发明涉及塑料助剂领域，公开了一种两亲性大分子抗静电剂及其制备方法，所述抗静电剂包括由ε‑己内酯、聚乙二醇和ε‑己内酯为单体共聚而成的三嵌段共聚物：聚己内酯‑聚乙二醇‑聚己内酯；聚乙二醇和ε‑己内酯的质量比为1:2‑60，且构成不同聚己内酯嵌段的两种ε‑己内酯单体的质量比为（35:65）~（45:55）。本发明抗静电剂中聚合物为三嵌段共聚物，其在具有出色抗静电能力的同时，与PVC等塑料的相容性更好，该抗静电剂向塑料表面的迁移速率较慢，可达到长期的抗静电的效果。

技术领域

本发明涉及塑料助剂领域，尤其涉及一种两亲性大分子抗静电剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是世界上最早实现工业化的塑料品种之一，其具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点。在加工过程中可加入添加剂或采用适当的工艺和设备生产出各式各样的塑料制品，被广泛用于工业、建筑、农业、日用品、包装、电力、公用事业等领域。但PVC表面电阻高达10¹⁴Ω-10¹⁷Ω，使得其在制品加工或最终使用过程中易发生摩擦而积聚静电，不仅会影响制品的透明性及表面洁净和美观，而且还可影响制品的使用性能，造成吸尘损害外观、电击、IC短路等不良现象，甚至由于静电放电产生火花而引起爆炸或火灾，因此阻碍了PVC材料在煤矿、危险品仓库等场合的应用。

提高PVC材料的抗静电性能，可以拓宽其在化工厂、煤矿等领域的应用。对聚氯乙烯而言，防止静电产生和积累的一种有效办法是加入抗静电改性剂改变树脂的导电性能，特别是材料的表面导电性能，使静电荷能够很快地泄漏掉。然而传统采用的抗静电添加剂在炭黑的基础上加入小分子抗静电剂，这种抗静电剂具有在基质中相容性差，易迁移，抗静电性能差，对环境湿度依赖性很强，不稳定等缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种两亲性大分子抗静电剂及其制备方法，本发明抗静电剂中聚合物为三嵌段共聚物，其在具有出色抗静电能力的同时，与PVC等塑料的相容性更好，该抗静电剂向塑料表面的迁移速率较慢，可达到长期的抗静电的效果。

本发明的具体技术方案为：一种两亲性大分子抗静电剂，所述抗静电剂包括由ε-己内酯、聚乙二醇和ε-己内酯为单体共聚而成的三嵌段共聚物：聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯；其中，所述聚乙二醇和ε-己内酯的质量比为1∶2-60，且构成不同聚己内酯嵌段的两种ε-己内酯单体的质量比为(35∶65)～(45∶55)。

本发明在ε-己内酯中加入聚乙二醇引发聚合，在催化剂作用下进行合成反应，最后用甲醇、乙醇沉淀物析出反应产物。本发明所得聚合物为三嵌段共聚物，通过控制各单体合理比例，达到适宜的亲水亲油性以满足相容性的需要，抗静电剂中聚乙二醇含量过高，会造成抗静电剂与基体的相容性变差，影响材料的力学性能，而聚乙二醇含量过低，则无法满足抗静电的需求。相较于传统的小分子抗静电剂，高分子抗静电剂由于具有较高的摩尔质量使得其在聚合物基体内运动受阻，向聚合物表面迁移速度较慢，并且与小分子抗静电剂依赖依靠材料表面吸附的水份实现降低表面电阻不同，这种大分子抗静电剂主要通过离子导电和导电网络来传导和泄露静电荷，所以受环境湿度的影响较小。因此该特殊的三嵌段结构具有出色抗静电能力的同时，与PVC等塑料的相容性更好，并且该抗静电剂向塑料表面的迁移速率较慢，对环境湿度依赖较小，可达到长期的抗静电的效果。

作为优选，所述聚乙二醇和ε-己内酯的质量比为1∶5-30。

作为优选，所述聚乙二醇和ε-己内酯的质量比为1∶8-12。

作为优选，所述聚乙二醇为聚乙二醇-2000、聚乙二醇-4000、聚乙二醇-6000、聚乙二醇-8000、聚乙二醇-10000、聚乙二醇-20000中的一种或多种。

一种抗静电剂的制备方法包括以下步骤：

1)将聚乙二醇，部分ε-己内酯与部分催化剂加入到反应体系中，在100～150℃下反应2-6h。