一种阻燃性抗静电母粒及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种阻燃性抗静电母粒及其制备方法与应用，属于材料合成技术领域，本发明专利技术提供的一种阻燃性抗静电母粒包括以下质量份的组分：40

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃性抗静电母粒及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于材料合成
，尤其涉及一种阻燃性抗静电母粒及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]高分子材料的分子一般是通过稳定的共价键结合，自身不能电离，因此分子链间存在很大的禁带能级而使载流子无法运动，导致其表面电阻率高，作为非绝缘材料时，其表面摩擦容易产生静电，且很难消除，易导致吸尘、电子器件击穿、放电和燃烧等现象，存在严重的安全隐患。在材料中添加抗静电剂的方法由于比较简便有效，因此被广泛采用。聚酰胺共聚弹性体具有优良力学性能和电绝缘性能，其表面电阻一般在10
13
‑
10
15
Ω，与其它物质接触或摩擦后易聚集静电荷。但目前传统意义上的聚酰胺弹性体抗静电不具备使组合物具有阻燃的特性且与基材高分子的结合性较低，抗静电效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有优异的阻燃性和抗静电性的母粒及其制备方法与应用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种阻燃性抗静电母粒，所述母粒包括以下质量份的组分：40
‑
56份二元酸和二元胺、30
‑
42份三官能团端氨基聚醚、9
‑
30份阻燃剂、0.1
‑
0.3份催化剂。
[0005]本专利技术技术方案提供的一种阻燃性抗静电母粒中添加了合适质量份的二元酸和二元胺以及三官能团端氨基聚醚与阻燃剂，其中，三官能团端氨基聚醚嵌段酰胺分子链的运动能力较强，分子间便于质子移动，通过离子导电来传导和释放产生的静电荷；另外，聚醚嵌段酰胺抗静电剂在聚酰胺组合物表层呈微细的层状或筋状分布，构成导电性表层，而在中心部分几乎成球状分布，以此为通道泄露静电荷，在后期应用于聚合物材料的制备上时能够通过降低材料的体积电阻率来达到抗静电的效果，并且本专利技术提供的母粒不完全依赖表面吸水，因此，后续制备得到的聚合物材料受环境的湿度影响比较小，能够长期保证材料的抗静电性能；同时，本专利技术添加了阻燃剂，其具有特殊的空间位阻结构，在提升后续制备得到的材料阻燃性的同时，还能够辅证提升材料的抗静电性能。
[0006]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述阻燃性抗静电母粒包括以下质量份的组分：45
‑
50份二元酸和二元胺、35
‑
40份三官能团端氨基聚醚、9
‑
25份阻燃剂、0.1
‑
0.3份催化剂。
[0007]当添加的组分的含量在上述范围内时，制备得到的阻燃性抗静电母粒的抗静电效果和阻燃效果更优。
[0008]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述三官能团端氨基聚醚的包括如下式
Ⅰ‑Ⅱ
所示结构的化合物中的任意一种：
[0009][0010]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述三官能团端氨基聚醚的数均分子量为400
‑
5000。
[0011]选择上述结构以及数均分子量的三官能团端氨基聚醚的原因是：三官能团端氨基聚醚能够很好的形成支链型高分子结构，赋予材料特定的支链性能。
[0012]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述二元酸包括丁二酸、己二酸、戊二酸、谷氨酸、邻苯二甲酸、癸二酸、十一碳二酸、十三碳二酸；所述二元胺包括十二碳二胺、十四碳二胺、1,4
‑
环己二胺、1,8
‑
辛二胺、邻苯二胺、2,4,6
‑
三甲基
‑
1,3
‑
苯二胺、己二胺、戊二胺。
[0013]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述二元酸包括癸二酸、十一碳二酸、十三碳二酸；所述二元胺包括十二碳二胺、十四碳二胺。
[0014]优选二元酸和二元胺为上述物质时，能够提升聚醚嵌段酰胺分子链的运动能力，进而提升产品的抗静电性能，并且其能与阻燃剂很好的结合，在一定程度上提升产品的阻燃性能。
[0015]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述二元酸和二元胺的摩尔比为1：(1
‑
1.05)。
[0016]当加入的二元酸和二元胺在上述比例时，能够保证得到的材料形成良好形态的聚合体。
[0017]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，包括如下式
Ⅲ‑Ⅶ
所示结构的化合物中的任意一种：
[0018][0019]当选择的阻燃剂为具有上述结构的磷系阻燃剂时，其能够很好的与优选的二元酸和二元胺结合，从而保证材料的阻燃效果。该阻燃剂的加入能很好的嵌入材料的支链结构中，很大程度上的提高阻燃效率。其特有的空间结构配合高分子支链结构，使得材料的抗静
电性及材料流动性在原有材料的基础性能上都得到了同步提高。
[0020]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述催化剂包括磷酸、硫酸、氨基己酸、次磷酸类化合物中的至少一种。
[0021]作为本专利技术所述阻燃性抗静电母粒的优选实施方式，所述催化剂为次磷酸和浓硫酸的混合物，其中次磷酸和浓硫酸的质量比为2:1。
[0022]当选择的催化剂为质量比为2:1的次磷酸和浓硫酸的混合物时，能够有效的催化反应的进行，缩短反应时间，提高反应效率。
[0023]另外，本专利技术还提供了一种所述阻燃性抗静电母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0024](1)将二元酸、二元胺、三官能团端氨基聚醚、催化剂和去离子水在惰性气体环境下混合均匀、挤出，得中间产物；
[0025](2)在氮气保护下，将步骤(1)所述中间产物置于温度为200
‑
240℃，压力为0.3
‑
0.5Mpa的条件下与阻燃剂混合，机械搅拌50
‑
60分钟，随后在245
‑
275℃下抽真空至压力为900
‑
1100Pa，反应60
‑
120分钟，得阻燃性抗静电母粒。
[0026]本专利技术提供的制备方法中先将各组分混合挤出，接着再进行聚合反应，能够显著的缩短后续聚合反应所需要的时间，提高反应效率，也能够降低反应过程中的能耗。
[0027]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，挤出采用双螺杆挤出机进行，双螺杆挤出机从一区到九区的温度分别为100℃、200℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃。
[0028]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，挤出采用双螺杆挤出机进行，双螺杆挤出机的转速为90
‑
110rpm。
[0029]另外，本专利技术还提供了一种聚合物材料，所述聚合物材料包括以下质量份的组分：5
‑
20份所述阻燃性抗静电母粒、80
‑
95份聚合物基体。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃性抗静电母粒，其特征在于，所述母粒包括以下质量份的组分：40
‑
56份二元酸和二元胺、30
‑
42份三官能团端氨基聚醚、9
‑
30份阻燃剂、0.1
‑
0.3份催化剂。2.根据权利要求1所述的阻燃性抗静电母粒，其特征在于，所述阻燃性抗静电母粒包括以下质量份的组分：45
‑
50份二元酸和二元胺、35
‑
40份三官能团端氨基聚醚、9
‑
25份阻燃剂、0.1
‑
0.3份催化剂。3.根据权利要求1所述的阻燃性抗静电母粒，其特征在于，所述三官能团端氨基聚醚的包括如下式
Ⅰ‑Ⅱ
所示结构的化合物中的任意一种：4.根据权利要求1所述的阻燃性抗静电母粒，其特征在于，所述二元酸包括丁二酸、己二酸、戊二酸、谷氨酸、邻苯二甲酸、癸二酸、十一碳二酸、十三碳二酸；所述二元胺包括十二碳二胺、十四碳二胺、1,4
‑
环己二胺、1,8
‑
辛二胺、邻苯二胺、2,4,6
‑
三甲基
‑
1,3
‑
苯二胺、己二胺、戊二胺。5.根据权利要求1所述的阻燃性抗静电母粒，其特征在于，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，包括如下式
Ⅲ‑Ⅶ

【专利技术属性】
技术研发人员：汪威雨，胡广君，吴逸昌，王之明，
申请(专利权)人：华润化学材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：