一种长久型防静电发泡聚乙烯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种发泡聚乙烯，公开了一种长久型防静电发泡聚乙烯及其制备方法，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯130‑152份，木质磺酸钠23‑38份，纳米二氧化钛12‑21份，丙三醇10‑18份，十二烷基苯丙磺酸酯5‑15份。本发明专利技术通过将无机和有机抗静电剂进行复合，通过二者形成的氢键和表面官能团复合，形成抗静电剂官能团，能够达到长久抗静电效果，有效提高发泡的抗静电性，本发明专利技术的聚乙烯发泡材料表面电阻介于10

A long-term antistatic foamed polyethylene and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种长久型防静电发泡聚乙烯及其制备方法
本专利技术涉及一种发泡聚乙烯，尤其涉及了一种长久型防静电发泡聚乙烯及其制备方法。
技术介绍
目前常规使用的聚乙烯发泡材料抗静电方法是在聚乙烯发泡材料表面喷涂防静电液，获得临时性的表面低阻抗效果，但是由于所采用的原料特性以及聚乙烯发泡材料特殊的表面结构，导致材料的抗静电性仍然难以解决受温度、湿度影响大，抗静电持久性不长的问题。行业主流的抗静电聚乙烯发泡材料是在普通LDPE材料中加入含有防静电功能的母粒，然后共混熔融发泡，使得聚乙烯发泡材料具有一定的抗静电作用，在缓冲包装领域得到了一定的应用，尤其是在电子产品缓冲包装方面得到较多的应用。常规的添加防静电母粒的制备方法，决定了聚乙烯发泡材料的防静电性能具有以下的特点：(1)表面阻抗高，达1010Ω以上，通常在1011Ω左右。(2)受环境湿度影响较大，在湿度小于50％时，阻抗将达到1012Ω以上，失去防静电功能。(3)抗静电持久性不长，在使用甚至静置数周后，聚乙烯发泡材料表面阻抗升高，防静电性能下降。随着包装行业的发展，聚乙烯发泡材料在各行各业中的使用已较为普遍，该材料的生产逐步向浙江、上海、山东等省市方向扩展，其市场逐步扩大，但是在高端包装材料方面，高性能聚乙烯发泡材料的需求仍然难以得到满足，尤其是具有长久性抗静电的高性能聚乙烯发泡材料，在国内甚至国际上仍然难以满足高端抗静电市场的需求，科技的发展尤其是电子行业的发展急需高性能的包装材料，这也是包装行业的整体发展需求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中发泡聚乙烯的抗静电性能不佳的问题，提供了一种长久型防静电发泡聚乙烯及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种长久型防静电发泡聚乙烯，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯130-152份，木质磺酸钠23-38份，纳米二氧化钛12-21份，丙三醇10-18份，十二烷基苯丙磺酸酯5-15份。作为优选，原料中还添加有单甘酯0.2-0.3重量份与纳米碳酸钙1-1.2重量份。一种长久型防静电发泡聚乙烯的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、称取原料中的各个组分；步骤二、将十二烷基苯丙磺酸酯倒入反应釜中，添加丙三醇至反应釜中密封搅拌，升温至100-120℃并保温1.5-2.5h，再降温至80-100℃，然后加入5-10份的二氧化钛，保持90℃继续匀速搅拌0.5-1.5h，得到混合物A备用；步骤三、将木质磺酸钠与剩余的二氧化钛混合倒入粉碎机中粉碎至180-200目，制得混合物B；步骤四、将聚乙烯、混合物B倒入混合物A中升温至200-250℃搅拌0.5-1.5h，制得混合物C；步骤五、将混合物C置入发泡机中，并添加质量为混合物C质量的0.5％的滑石粉，挤出发泡制得长久型防静电发泡聚乙烯。作为优选，步骤二中搅拌速度维持在120r/min。作为优选，步骤四中搅拌速度保持在60r/min。作为优选，步骤五中发泡机的挤出温度为150℃、主机转速为50～80rmp。作为优选，步骤五中将混合物C置入发泡机中时添加单甘酯与纳米碳酸钙。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本专利技术通过将无机和有机抗静电剂进行复合，通过二者形成的氢键和表面官能团复合，形成抗静电剂官能团，能够达到长久抗静电效果，有效提高发泡的抗静电性，同时所采用的抗静电剂有具有良好的环境相容性，不会给生产过程以及使用过程带来污染或后续处理的难题，本专利技术的聚乙烯发泡材料表面电阻介于105～109Ω之间，在使用条件温度60℃，湿度20％RH的烘箱中静置24h，产品表面电阻稳定不发生变化；正常条件下使用6个月后，表面电阻增加不超过20％。具体实施方式实施例1一种长久型防静电发泡聚乙烯，由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯130-152份，木质磺酸钠23-38份，纳米二氧化钛12-21份，丙三醇10-18份，十二烷基苯丙磺酸酯5-15份，还添加有单甘酯0.2-0.3重量份与纳米碳酸钙1-1.2重量份。实施例2一种长久型防静电发泡聚乙烯的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、根据实施例1称取原料中的各个组分；步骤二、将十二烷基苯丙磺酸酯倒入反应釜中，添加丙三醇至反应釜中密封搅拌，升温至100-120℃并保温2h，再降温至90℃，然后加入5-10份的纳米二氧化钛，保持90℃继续匀速搅拌1h，搅拌速度维持在120r/min，得到混合物A备用；加入一定量的十二烷基苯磺酸丁酯，该分子中的磺酸酯基团与吸附水分子具有强烈的吸附作用，抑制了水分子的挥发，同时该基团强烈的极性极易导致水分解出氢离子吸附在磺酸基基团上，能够有效改善发泡聚乙烯材料表面保持水分子的能力，抑制了材料中静电的积累，提高了抗静电性；步骤三、将木质磺酸钠与剩余的二氧化钛混合倒入粉碎机中粉碎至180-200目，制得混合物B；纳米TiO2与木质素磺酸钠的磺酸基相互结合，通过控制纳米TiO2与木质素磺酸钠的反应时间和温度，在纳米TiO2表面修饰木质素磺酸钠，形成油包水结构，木质素磺酸基团接枝在纳米TiO2的表面，形成抗静电剂母料。步骤四、将聚乙烯、混合物B倒入混合物A中升温至200-250℃搅拌1h，搅拌速度保持在60r/min，制得混合物C；步骤五、将混合物C置入发泡机中，并添加质量为混合物C质量的0.5％的滑石粉，以及单甘酯与纳米碳酸钙，挤出发泡制得长久型防静电发泡聚乙烯，挤出温度为150℃、主机转速为50～80rmp。本专利技术选择单甘酯作为柔顺剂和润滑剂(发泡助剂)，改善发泡过程中抗静电母料在聚乙烯的分散性能，由于抗静电母料与聚乙烯的分子量不同，所以单甘酯改善了抗静电母料在发泡过程在聚乙烯中的分散性，同时加入纳米碳酸钙作为发泡成核剂，其分散性也会得到改善，从而保证了抗静电母料在发泡聚乙烯材料中的均匀性，最终改善了抗静电性能。本专利技术的长久抗静电聚乙烯材料，是通过将无机和有机抗静电剂进行复合，通过二者形成的氢键和表面官能团复合，形成抗静电剂官能团，而达到长久抗静电效果。通过在聚乙烯中引入内添加型抗静电剂与纳米金属氧化物，通过二者的协同作用，提高发泡的抗静电性，同时所采用的抗静电剂有具有良好的环境相容性，不会给生产过程以及使用过程带来污染或后续处理的难题，本专利技术的聚乙烯发泡材料表面电阻经表面电阻测试仪测试介于105～109Ω之间，在使用条件温度60℃，湿度20％RH的烘箱中静置24h，产品表面电阻稳定不发生变化；正常条件下使用6个月后，表面电阻增加不超过20％。将防静电EPE材料置于一般大气环境条件下放置一段时间后测试其表面电阻值，直至低于1010Ω即视为使用寿命，经测试材料使用寿命为150-450天。总之，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本专利技术专利的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长久型防静电发泡聚乙烯，其特征在于：由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯130‑152份，木质磺酸钠23‑38份，纳米二氧化钛12‑21份，丙三醇10‑18份，十二烷基苯丙磺酸酯5‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种长久型防静电发泡聚乙烯，其特征在于：由以下按照重量份的原料组成：聚乙烯130-152份，木质磺酸钠23-38份，纳米二氧化钛12-21份，丙三醇10-18份，十二烷基苯丙磺酸酯5-15份。2.根据权利要求1所述的一种长久型防静电发泡聚乙烯，其特征在于：原料中还添加有单甘酯0.2-0.3重量份与纳米碳酸钙1-1.2重量份。3.一种长久型防静电发泡聚乙烯的制备方法，其特征在于其包括以下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的一种长久型防静电发泡聚乙烯称取原料中的各个组分；步骤二、将十二烷基苯丙磺酸酯倒入反应釜中，添加丙三醇至反应釜中密封搅拌，升温至100-120℃并保温1.5-2.5h，再降温至80-100℃，然后加入纳米5-10份的二氧化钛，保持90℃继续匀速搅拌0.5-1.5h，得到混合物A备用；步骤三、将木质磺酸钠与剩余的纳米二氧化钛混合倒入粉碎机中粉碎至180...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宏，黄太仲，孟立群，
申请(专利权)人：金华环亚包装有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33