CN110845796A - 一种聚丙烯抗静电柔软母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚丙烯抗静电柔软母粒及其制备方法，所述聚丙烯抗静电柔软母粒由包括以下重量份的原料制成：油酸酰胺3～4份、芥酸酰胺2～3份、硬脂酸锌4～5份、抗静电剂9～11份、聚丙烯粉50～58份、乙烯‑丙烯共聚物23～27份。由本发明聚丙烯抗静电柔软母粒制得的聚丙烯产品的抗静电性能好，抗静电效果佳；且制得的聚丙烯产品的爽滑性好；制得的聚丙烯产品具有良好的柔软性；本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒不仅适用于聚丙烯片材的生产，还特别适用于聚丙烯纤维制品的生产，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚丙烯抗静电柔软母粒及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种半结晶性聚合物，具有优良的力学性能、耐热性、耐化学品性及易成型性，已广泛用于汽车、家电和建筑等行业。
PP由于分子极性小，吸水性差，具有很强的电绝缘性(表面电阻率高达1016～1018Ω)，在生产和使用过程中因摩擦、剥离或感应过程会使制品表面产生及积累静电，从而产生静电危害，如吸尘、放电、击穿，甚至燃烧或爆炸。尤其是在北方的冬季，由于天气干燥、灰尘较多，汽车制件注塑完成后放置期间表面会吸附大量的灰尘。首先，这些灰尘干布几乎擦不掉，只能用湿布来擦，耗费大量的人力、物力；其次，擦拭后的制件很快会重新吸附灰尘，吸附速度非常快；第三，静电导致包装袋内的物料无法完全倒出，会吸附在包装袋内壁。因此，抗静电车用PP材料已成为塑料改性领域中的重要方向之一。
母粒主要组成为各种化学助剂、载体以及分散剂三部分，是把超常量的化学助剂均匀载附于树脂而制得的聚合物的复合物，其所选用的树脂对化学助剂具有良好的润湿和分散作用，并且与应用材料具有良好的相容性。
但是，目前所使用的聚丙烯母粒还存在以下问题：
1、应用于聚丙烯中，制得的聚丙烯产品的抗静电性能较差，抗静电效果欠佳；
2、应用于聚丙烯中，制得的聚丙烯产品的柔软性改善不明显，或者几乎没有改善，不能满足聚丙烯纤维制品的要求；
3、应用于聚丙烯中，制得的聚丙烯产品的爽滑性较差；
4、各种助剂的添加，应用于聚丙烯中，使制得的聚丙烯产品的拉伸强度和冲击强度有较大降低。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种聚丙烯抗静电柔软母粒及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种聚丙烯抗静电柔软母粒，由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3～4份、
芥酸酰胺2～3份、
硬脂酸锌4～5份、
抗静电剂9～11份、
聚丙烯粉50～58份、
乙烯-丙烯共聚物23～27份。
优选的，所述聚丙烯抗静电柔软母粒由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3.5份、
芥酸酰胺2.5份、
硬脂酸锌4.5份、
抗静电剂10份、
聚丙烯粉54份、
乙烯-丙烯共聚物25份。
优选的，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵15～20份、
乙氧基化十二烷基胺10～13份、
乙氧基胺7.5～10份、
单硬脂酸甘油酯12～16份。
优选的，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵16～18份、
乙氧基化十二烷基胺11～12份、
乙氧基胺8～9份、
单硬脂酸甘油酯13～15份。
优选的，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵17份、
乙氧基化十二烷基胺11份、
乙氧基胺8.8份、
单硬脂酸甘油酯14份。
优选的，所述聚丙烯抗静电柔软母粒还包括以下重量份的原料：
抗氧剂3.5～5份。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物，其中抗氧剂1076和抗氧剂1010的质量之比为1：(3～5)。
优选的，所述聚丙烯粉的粒度为800目以上。
本发明还提供一种所述的聚丙烯抗静电柔软母粒的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份，分别称取油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，备用；
B、将油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物送入高速混合机中，搅拌转速为1500～2000r/min，混合温度为90～95℃，混合8～10min；
C、然后送入双螺杆挤出机中熔融共混，并添加抗氧剂，且熔融温度控制在175～215℃，螺杆转速为200～250r/min，进行挤出造粒、干燥，得到所述聚丙烯抗静电柔软母粒。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，提升产品的质量稳定性，制得的聚丙烯抗静电柔软母粒应用于聚丙烯中，制得的聚丙烯产品的抗静电性能好，抗静电效果佳；且制得的聚丙烯产品的爽滑性好；制得的聚丙烯产品具有良好的柔软性；因此，本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒不仅适用于聚丙烯片材的生产，还特别适用于聚丙烯纤维制品的生产，具有广阔的市场应用前景。
本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒添加适当比例的油酸酰胺、芥酸酰胺，并合理调配油酸酰胺、芥酸酰胺的比例，作为本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒的爽滑剂，与载体材料聚丙烯混合均匀，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒爽滑性好；还能保证制得的聚丙烯产品具有较高的拉伸强度和冲击强度，力学性能好。
本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒添加适当比例的所述抗静电剂，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：十二烷基二羟乙基甲基溴化铵、乙氧基化十二烷基胺、乙氧基胺、单硬脂酸甘油酯，四者相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的制得的聚丙烯抗静电柔软母粒应用于聚丙烯中，制得的聚丙烯产品的抗静电性能好，抗静电效果佳，还能保证制得的聚丙烯产品具有较高的拉伸强度和冲击强度，力学性能好，特别适用于聚丙烯纤维制品的生产，同时，四者的添加不影响本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒爽滑性，保证了良好的爽滑性。
本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒添加适当比例的乙烯-丙烯共聚物，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒具有高弹性和良好的柔软性，对聚丙烯纤维制品的柔软性具有显著的提升作用。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种聚丙烯抗静电柔软母粒，由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3～4份、
芥酸酰胺2～3份、
硬脂酸锌4～5份、
抗静电剂9～11份、
聚丙烯粉50～58份、
乙烯-丙烯共聚物23～27份。
在本实施例中，所述聚丙烯抗静电柔软母粒由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3.5份、
芥酸酰胺2.5份、
硬脂酸锌4.5份、
抗静电剂10份、
聚丙烯粉54份、
乙烯-丙烯共聚物25份。
在本实施例中，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵15～20份、
乙氧基化十二烷基胺10～13份、
乙氧基胺7.5～10份、
单硬脂酸甘油酯12～16份。
在本实施例中，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵16～18份、
乙氧基化十二烷基胺11～12份、
乙氧基胺8～9份、
单硬脂酸甘油酯13～15份。
在本实施例中，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵17份、
乙氧基化十二烷基胺11份、
乙氧基胺8.8份、
单硬脂酸甘油酯14份。
在本实施例中，所述聚丙烯抗静电柔软母粒还包括以下重量份的原料：
抗氧剂3.5～5份。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物，其中抗氧剂1076和抗氧剂1010的质量之比为1：(3～5)。
在本实施例中，所述聚丙烯粉的粒度为800目以上。
本实施例还提供一种所述的聚丙烯抗静电柔软母粒的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份，分别称取油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，备用；
B、将油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物送入高速混合机中，搅拌转速为1500～2000r/min，混合温度为90～95℃，混合8～10min；
C、然后送入双螺杆挤出机中熔融共混，并添加抗氧剂，且熔融温度控制在175～215℃，螺杆转速为200～250r/min，进行挤出造粒、干燥，得到所述聚丙烯抗静电柔软母粒。
实施例2：
一种聚丙烯抗静电柔软母粒，由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3份、
芥酸酰胺2份、
硬脂酸锌4份、
抗静电剂9份、
聚丙烯粉50份、
乙烯-丙烯共聚物23份。
在本实施例中，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵15份、
乙氧基化十二烷基胺10份、
乙氧基胺7.5份、
单硬脂酸甘油酯12份。
在本实施例中，所述聚丙烯抗静电柔软母粒还包括以下重量份的原料：
抗氧剂3.5份。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物，其中抗氧剂1076和抗氧剂1010的质量之比为1：3。
在本实施例中，所述聚丙烯粉的粒度为800目以上。
本实施例还提供一种所述的聚丙烯抗静电柔软母粒的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份，分别称取油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，备用；
B、将油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物送入高速混合机中，搅拌转速为1500r/min，混合温度为90℃，混合10min；
C、然后送入双螺杆挤出机中熔融共混，并添加抗氧剂，且熔融温度控制在175～215℃(分6个温度区段，每个温度区段的温度递增)，螺杆转速为200r/min，进行挤出造粒、干燥，得到所述聚丙烯抗静电柔软母粒。
实施例3：
一种聚丙烯抗静电柔软母粒，由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺4份、
芥酸酰胺3份、
硬脂酸锌5份、
抗静电剂11份、
聚丙烯粉58份、
乙烯-丙烯共聚物27份。
在本实施例中，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵20份、
乙氧基化十二烷基胺13份、
乙氧基胺10份、
单硬脂酸甘油酯16份。
在本实施例中，所述聚丙烯抗静电柔软母粒还包括以下重量份的原料：
抗氧剂5份。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物，其中抗氧剂1076和抗氧剂1010的质量之比为1：5。
在本实施例中，所述聚丙烯粉的粒度为800目以上。
本实施例还提供一种所述的聚丙烯抗静电柔软母粒的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份，分别称取油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，备用；
B、将油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物送入高速混合机中，搅拌转速为2000r/min，混合温度为95℃，混合8min；
C、然后送入双螺杆挤出机中熔融共混，并添加抗氧剂，且熔融温度控制在175～215℃(分6个温度区段，每个温度区段的温度递增)，螺杆转速为250r/min，进行挤出造粒、干燥，得到所述聚丙烯抗静电柔软母粒。
实施例4：
一种聚丙烯抗静电柔软母粒，由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3.5份、
芥酸酰胺2.5份、
硬脂酸锌4.5份、
抗静电剂10份、
聚丙烯粉54份、
乙烯-丙烯共聚物25份。
在本实施例中，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵17份、
乙氧基化十二烷基胺11份、
乙氧基胺8.8份、
单硬脂酸甘油酯14份。
在本实施例中，所述聚丙烯抗静电柔软母粒还包括以下重量份的原料：
抗氧剂4.4份。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物，其中抗氧剂1076和抗氧剂1010的质量之比为1：4。
在本实施例中，所述聚丙烯粉的粒度为800目以上。
本实施例还提供一种所述的聚丙烯抗静电柔软母粒的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份，分别称取油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，备用；
B、将油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物送入高速混合机中，搅拌转速为1800r/min，混合温度为93℃，混合9min；
C、然后送入双螺杆挤出机中熔融共混，并添加抗氧剂，且熔融温度控制在175～215℃(分6个温度区段，每个温度区段的温度递增)，螺杆转速为230r/min，进行挤出造粒、干燥，得到所述聚丙烯抗静电柔软母粒。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有油酸酰胺，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有芥酸酰胺，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，所述抗静电剂采用市售抗静电剂AV-400替代，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，没有乙烯-丙烯共聚物，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的聚丙烯抗静电柔软母粒以及对比例1至对比例4制得的色母粒进行性能测试，测试结果如表1所示。
具体地，爽滑性和表面电阻：将实施例2至实施例4得到的聚丙烯抗静电柔软母粒和对比例1至对比例4制得的色母粒，在聚丙烯基材中添加3％挤出成薄片，再裁剪成多个标准样条，进行爽滑性和表面电阻性能测试。
其中，爽滑性：将10个标准样条重叠，压上5kg砝码，在140℃烘箱里放置1h后，自然冷却，放置72小时，观察可剥离难易，采用“良好”、“一般”、“较差”、“差”4个等级标准衡量。
柔软性：将实施例2至实施例4得到的聚丙烯抗静电柔软母粒和对比例1至对比例4制得的色母粒，在聚丙烯基材中添加3％，制成克重为300克/平方米的无纺布，然后参照文献“王亚,卢雨正,高卫东.织物柔软度的等级划分[J].纺织学报,2008,(11):44-47.”进行测试；其中：1为很柔软、2为柔软、3为较柔软、4为较硬、5为硬、6为很硬。
表1
从上表可以看出，本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒具有以下优点：应用于聚丙烯中，制得的聚丙烯产品的抗静电性能好，抗静电效果佳；且制得的聚丙烯产品的爽滑性好；制得的聚丙烯产品具有良好的柔软性；因此，本发明的聚丙烯抗静电柔软母粒不仅适用于聚丙烯片材的生产，还特别适用于聚丙烯纤维制品的生产，具有广阔的市场应用前景。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3～4份、
芥酸酰胺2～3份、
硬脂酸锌4～5份、
抗静电剂9～11份、
聚丙烯粉50～58份、
乙烯-丙烯共聚物23～27份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述聚丙烯抗静电柔软母粒由包括以下重量份的原料制成：
油酸酰胺3.5份、
芥酸酰胺2.5份、
硬脂酸锌4.5份、
抗静电剂10份、
聚丙烯粉54份、
乙烯-丙烯共聚物25份。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵15～20份、
乙氧基化十二烷基胺10～13份、
乙氧基胺7.5～10份、
单硬脂酸甘油酯12～16份。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵16～18份、
乙氧基化十二烷基胺11～12份、
乙氧基胺8～9份、
单硬脂酸甘油酯13～15份。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述抗静电剂是由包括以下重量份的原料混合而成的混合物：
十二烷基二羟乙基甲基溴化铵17份、
乙氧基化十二烷基胺11份、
乙氧基胺8.8份、
单硬脂酸甘油酯14份。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述聚丙烯抗静电柔软母粒还包括以下重量份的原料：
抗氧剂3.5～5份。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物，其中抗氧剂1076和抗氧剂1010的质量之比为1：(3～5)。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯抗静电柔软母粒，其特征在于，所述聚丙烯粉的粒度为800目以上。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的聚丙烯抗静电柔软母粒的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、按重量份，分别称取油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物，备用；
B、将油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、抗静电剂、聚丙烯粉和乙烯-丙烯共聚物送入高速混合机中，搅拌转速为1500～2000r/min，混合温度为90～95℃，混合8～10min；
然后送入双螺杆挤出机中熔融共混，并添加抗氧剂，且熔融温度控制在175～215℃，螺杆转速为 200～250r/min，进行挤出造粒、干燥，得到所述聚丙烯抗静电柔软母粒。
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