一种抗静电薄膜及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710510315.4 | 申请日 | 2017-06-28 | 公开(公告)号 | CN107286492A | 公开(公告)日 | 2017-10-24 |
| 申请人 | 常州欣彬纺织品有限公司; | 发明人 | 黄彬彬; 宋玲; 潘宏梅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于软 包装 材料制备技术领域，具体涉及一种抗静电 薄膜 及其制备方法。本发明先将二甲基二烯丙基 氯化铵 和无 水 乙醇 加热混合后，加入甲基丙烯磺酸钠、乙二醇单乙烯基醚等反应，得到产物，将其旋蒸浓缩制得浓缩液，再将聚苯乙烯和甲基乙基 酮 加热溶解后与2,4- 甲苯 二异氰酸酯、催化剂反应，随后经旋蒸浓缩至干，得到改性聚苯乙烯，最后将其与氯化聚丙烯、增韧剂、浓缩液混，得到预混料后经塑化挤出、吹胀牵引后，得到抗静电薄膜，本发明所得抗静电薄膜具有良好的 力 学性能和抗静电效果，同时本发明抗静电薄膜相较于常规抗静电薄膜，具有更出色的抗静电效果和更长的抗静电周期，是一种理想的软 包装材料 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抗静电薄膜，其特征在于，包括以下重量份数的原料： |
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| 说明书全文 | 一种抗静电薄膜及其制备方法技术领域背景技术[0003] 通常我们把体积电阻率在10-2Ω·cm以下的物体称为导体，电阻率在1010Ω·cm以上的称为绝缘体，而电阻在10-2～1010Ω·cm之间的为半导体或抗静电材料。作为功能薄膜的一种，抗静电薄膜是指附着于器件表面通过其较高的导电性能将器件表面积累的静电导出从而达到防静电效果的一种功能薄膜。通常体积电阻率为103Ω·cm的抗静电薄膜可在几秒钟之内可将显示器表面的静电消除。 [0004] 目前，利用抗静电剂制备抗静电薄膜，具有工艺简便、价格低廉的明显优势，是当今生产抗静电薄膜应用最为广泛的方法。其做法是将抗静电剂经计量后直接混入到塑料粒子（或者粉末）中，生产抗静电薄膜，也可以先将抗静电剂与其它成分配合、制成母粒，在制造塑料薄膜时，将母粒混入塑颗粒中，按常规成膜方法生产抗静电薄膜，这两种工艺方便易行，还可以根据生产抗静电薄膜的实际需要，添加一些必要的助剂，以改进产品的性能。但是这两种工艺也存在一些不足，主要是制得的抗静电薄膜防静电时间较短，且抗静电剂与薄膜材料之间的相容性较差，影响其防静电效果。 [0005] 近年来随着电子行业的迅速发展，对电子产品的薄膜包装要求也越来越严格，现有技术制备的抗静电薄膜已无法满足使用需求，因而需要开发一种具有长效、稳定抗静电性能的抗静电薄膜产品，以满足电子工业的包装需求。 发明内容[0006] 本发明主要解决的技术问题：针对现有的抗静电薄膜抗静电时间较短，抗静电剂与薄膜材料相容性较差的问题，提供了一种抗静电薄膜及其制备方法。 [0007] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抗静电薄膜，包括以下重量份数的原料： 40～50份聚苯乙烯、10～15份氯化聚丙烯、1～3份增韧剂和6～8份浓缩液； 所述的浓缩液是由以下步骤得到的：将10～15g二甲基二烯丙基氯化铵和100～200mL无水乙醇混合后，加入8～12g甲基丙烯磺酸钠、6～8g乙二醇单乙烯基醚和0.3～0.5g引发剂，在85～95℃反应2～3h后，再加入3～5g链终止剂，继续反应40～50min，得到产物，将产物浓缩，得到浓缩液。 [0008] 所述的聚苯乙烯为改性聚苯乙烯，改性聚苯乙烯是由以下步骤得到的：将20～30g聚苯乙烯和200～300mL甲基乙基酮在130～140℃混合后，再加入10～15g2,4-甲苯二异氰酸酯和0.1～0.3g催化剂，搅拌反应2～3h后转入旋转蒸发仪中，浓缩至干，得到改性聚苯乙烯。 [0013] 一种抗静电薄膜的制备方法，具体制备步骤为：（1）按重量份数配比，进行取原料； （2）将原料加入到高速混合机中，搅拌混合15～20min后，得到预混料，将预混料置于吹膜机中经塑化挤出、吹胀牵引，得到抗静电薄膜。 [0015] 本发明的有益效果是：（1）本发明以二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯磺酸钠和二醇单乙烯基醚进行聚合反应，得到高分子聚合物，高分子聚合物中含有聚季铵盐结构、磺酸基和聚醚段，因此高分子聚合物属于亲水性聚合物，当其和高分子基体共聚后，可通过季铵盐阳离子导电来传导和释放产生的静电荷，且高分子聚合物可在薄膜表层形成导电性表层，而在薄膜中心部分呈球状分布，形成“芯壳结构”，并通过此结构泄露静电荷，因此，高分子聚合物是以降低薄膜的电阻率来达到抗静电的效果的，同时聚醚段极易通过氢键与空气中的水结合形成导电通道，这些具有吸湿性的有机段与季铵盐同时作用，能够显著提高薄膜的抗静电效果，高分子聚合物的导电性能不是单纯的依靠吸水来达到的，因而对空气的相对湿度依赖性小，因此能够长期有效的发挥抗静电作用； （2）本发明通过用异氰酸酯对聚苯乙烯进行改性，使聚苯乙烯具有极性，而本发明制备的高分子聚合物为极性物质，因而高分子聚合物在改性聚苯乙烯中具有极强的亲和性和相容性，进而使高分子聚合物的抗静电效果更持久。 具体实施方式[0016] 取10～15g二甲基二烯丙基氯化铵和100～200mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为85～95℃，搅拌混合3～5min后，向三口烧瓶中加入8～12g甲基丙烯磺酸钠、6～8g乙二醇单乙烯基醚和0.3～0.5g引发剂，搅拌反应2～3h，再向三口烧瓶中加入3～5g链终止剂，继续搅拌反应40～50min，反应结束，得到产物，将产物置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩15～20min，得到浓缩液，再取20～ 30g聚苯乙烯和200～300mL甲基乙基酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴锅中，控制油浴温度为130～140℃，搅拌溶解3～4h后，向三口烧瓶中加入 10～15g2,4-甲苯二异氰酸酯和0.1～0.3g催化剂，保温搅拌反应2～3h后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩至干，得到改性聚苯乙烯，最后按重量份数计，取40～50份改性聚苯乙烯、10～15份氯化聚丙烯、1～3份增韧剂和6～8份浓缩液加入到高速混合机中，控制搅拌转速为 400～500r/min，搅拌混合15～20min后，得到预混料，将预混料置于吹膜机中，控制吹膜机送料段温度180～200℃，塑化段温度220～240℃，模头温度220℃，吹胀比为2.8～3.0，牵引比为5～7，经塑化挤出、吹胀牵引后，得到抗静电薄膜。所述的引发剂为过氧化月桂酰、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的一种或几种。所述的链终止剂为对叔丁基邻苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠中的一种或两种。所述的催化剂为甲基铝氧烷。所述的增韧剂为聚氧丙烯甘油醚。 [0017] 实例1取10g二甲基二烯丙基氯化铵和100mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为85℃，搅拌混合3min后，向三口烧瓶中加入8g甲基丙烯磺酸钠、6g乙二醇单乙烯基醚和0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应2h，再向三口烧瓶中加入3g对叔丁基邻苯二酚，继续搅拌反应40min，反应结束，得到产物，将产物置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩15min，得到浓缩液，再取20g聚苯乙烯和200mL甲基乙基酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴锅中，控制油浴温度为130℃，搅拌溶解3h后，向三口烧瓶中加入10g2,4-甲苯二异氰酸酯和0.1g甲基铝氧烷，保温搅拌反应 2h后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩至干，得到改性聚苯乙烯，最后按重量份数计，取40份改性聚苯乙烯、10份氯化聚丙烯、1份聚氧丙烯甘油醚和6份浓缩液加入到高速混合机中，控制搅拌转速为400r/min，搅拌混合15min后，得到预混料，将预混料置于吹膜机中，控制吹膜机送料段温度180℃，塑化段温度220℃，模头温度220℃，吹胀比为2.8，牵引比为5，经塑化挤出、吹胀牵引后，得到抗静电薄膜。 [0018] 实例2取13g二甲基二烯丙基氯化铵和150mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为90℃，搅拌混合4min后，向三口烧瓶中加入10g甲基丙烯磺酸钠、7g乙二醇单乙烯基醚和0.4g过硫酸钾，搅拌反应2h，再向三口烧瓶中加入4g对叔丁基邻苯二酚，继续搅拌反应45min，反应结束，得到产物，将产物置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩18min，得到浓缩液，再取25g聚苯乙烯和250mL甲基乙基酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴锅中，控制油浴温度为135℃，搅拌溶解3h后，向三口烧瓶中加入13g2,4-甲苯二异氰酸酯和0.2g甲基铝氧烷，保温搅拌反应2h后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩至干，得到改性聚苯乙烯，最后按重量份数计，取45份改性聚苯乙烯、13份氯化聚丙烯、2份聚氧丙烯甘油醚和7份浓缩液加入到高速混合机中，控制搅拌转速为450r/min，搅拌混合18min后，得到预混料，将预混料置于吹膜机中，控制吹膜机送料段温度190℃，塑化段温度230℃，模头温度220℃，吹胀比为2.9，牵引比为6，经塑化挤出、吹胀牵引后，得到抗静电薄膜。 [0019] 实例3取15g二甲基二烯丙基氯化铵和200mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为95℃，搅拌混合5min后，向三口烧瓶中加入12g甲基丙烯磺酸钠、8g乙二醇单乙烯基醚和0.5g叔丁基过氧化氢，搅拌反应3h，再向三口烧瓶中加入5g二甲基二硫代氨基甲酸钠，继续搅拌反应50min，反应结束，得到产物，将产物置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩20min，得到浓缩液，再取30g聚苯乙烯和300mL甲基乙基酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴锅中，控制油浴温度为140℃，搅拌溶解4h后，向三口烧瓶中加入15g2,4-甲苯二异氰酸酯和0.3g甲基铝氧烷，保温搅拌反应3h后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩至干，得到改性聚苯乙烯，最后按重量份数计，取50份改性聚苯乙烯、15份氯化聚丙烯、3份聚氧丙烯甘油醚和8份浓缩液加入到高速混合机中，控制搅拌转速为500r/min，搅拌混合20min后，得到预混料，将预混料置于吹膜机中，控制吹膜机送料段温度200℃，塑化段温度240℃，模头温度220℃，吹胀比为3.0，牵引比为7，经塑化挤出、吹胀牵引后，得到抗静电薄膜。 [0020] 对比例1取15g二甲基二烯丙基氯化铵和200mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为95℃，搅拌混合5min后，向三口烧瓶中加入12g甲基丙烯磺酸钠、8g乙二醇单乙烯基醚和0.5g叔丁基过氧化氢，搅拌反应3h，再向三口烧瓶中加入5g二甲基二硫代氨基甲酸钠，继续搅拌反应50min，反应结束，得到产物，将产物置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩20min，得到浓缩液，最后按重量份数计，取50份聚苯乙烯、15份氯化聚丙烯、3份聚氧丙烯甘油醚和8份浓缩液加入到高速混合机中，控制搅拌转速为500r/min，搅拌混合20min后，得到预混料，将预混料置于吹膜机中，控制吹膜机送料段温度200℃，塑化段温度240℃，模头温度220℃，吹胀比为3.0，牵引比为7，经塑化挤出、吹胀牵引后，得到抗静电薄膜。 [0021] 对比例2：张家港市某塑业有限公司生产的抗静电薄膜。 [0022] 对本发明实例1～3制得的抗静电薄膜和对比例1～2的抗静电薄膜进行性能检测，其检测结果如表1所示：表1 注：对比例1为采用本发明制备方法，添加未改性聚苯乙烯制得的抗静电薄膜。从表1可以看出，采用改性后的聚苯乙烯，可提高其与抗静电剂的相容性，从而有效提高了成品抗静电薄膜的力学性能和抗静电效果，同时本发明抗静电薄膜相较于常规抗静电薄膜，具有更出色的抗静电效果和更长的抗静电周期，是一种理想的软包装材料。 |
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