[发明专利]一种改性的ABS抗静电材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ABS抗静电材料及其制备方法，属于ABS树脂材料的改性加工应用领域。

背景技术

ABS树脂是由苯乙烯(St)、丁二烯(Bd)、丙烯腈(AN)三种单体为原料共聚合制得的一种热塑性塑料。ABS树脂具有优良的综合性能，有极好的冲击性能、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。但是由于其分子结构决定其为电的不良导体，在加工和使用过程中容易积累静电荷，当静电电荷积累到一定程度，静电会造成材料吸尘，以及造成材料破坏，还可能产生静电火花放电，引起化工产品库等爆炸起火，造成重大人身事故。近年来，随着电子行业的迅速发展，尤其在集成电路和计算机领域，塑料制品的静电危害特别突出，如造成电子机器或办公室用机器中集成电路的误动作或存储器毁坏以及短路事故等。因此，对静电危害及抗静电技术的研究和应用正日益重视。

炭黑、金属粉一类抗静电剂加入树脂中效果很好，但往往使材料颜色改变，颜色加深。而要得到浅色制品，则需要考虑用其他类抗静电剂。表面活性剂类是小分子抗静电剂，包括阴离子型、阳离子型、非离子型两性离子型等，在使用过程中，随着时间的延长，小分子会不断的从材料的内部向材料表面迁移，可能会使材料表面起霜，由于表面活性剂的损失，不具有长时间持久抗静电性能。而且，这类抗静电材料齐机理是通过吸附空气中的水分，在材料表面形成一层水膜，来泄露材料表面和内部的静电荷，达到抗静电的效果。其缺点是材料的抗静电效果受空气的相对湿度影响较大，当空气干燥时，含水量较低，材料表面很难形成一层水膜，不能起到泄露静电荷的作用，因而材料也就失去了抗静电性能。而高分子类抗静电剂抗静电机理有所不同，通过加入大量的抗静电剂，抗静电剂在材料的内部形成导电网络，将材料内部和表面的静电荷泄露掉，起到抗静电效果。由于抗静电剂不迁移到表面，抗静电剂不会损失，而且相对湿度影响较小，因此，具有永久抗静电性能，是近年来抗静电剂研究的热点。

另外，将一些抗静电剂加入材料中，能提高材料的抗静电性能，但对材料的力学性能有一定影响，如冲击强度、弯曲强度、拉伸强度等可能会降低；对其他性能如热变形温度、成型收缩率都会有影响。所以，现在希望得到一种新型的抗静电材料，使其在具有较优异的抗静电性能的同时，能够保持甚至提高其力学性能。

发明内容

针对ABS树脂的上述缺陷，本发明目标在于制备一种ABS抗静电材料。采用适当的抗静电剂与ABS树脂共混，制备的抗静电ABS材料颜色浅，与ABS树脂有良好的相容性，表面电阻从10¹⁶Ω降低到10¹⁰Ω以下，具有长久的抗静电性，耐水洗性好，相对湿度影响较小，且有较好的力学性能。

本发明是通过以下技术解决方案的：

一种改性的ABS抗静电材料，其特征是：其组成按照重量配比为：

ABS树脂           70％～90％

聚醚酯酰胺        5％～15％

相容剂            1％～5％

氧化锌晶须        1％～15％

偶联剂            0.01％～1％

热稳定剂          0.1％～0.5％

润滑剂            0.1％～0.4％

所述的ABS树脂为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三者的共聚物，其密度为1.0～1.1g/cm³，丙烯腈含量约为15％～35％，丁二烯含量约为5％～30％、苯乙烯含量约为40％～60％。

上述聚醚酯酰胺是为己内酰胺水解后的产物，数均分子量为1000～5000的聚酰胺与扩链剂、聚乙二醇的共聚物。其中聚乙二醇的数均分子量是2000～10000，扩链剂是己二酸、癸二酸、己二胺、异氰酸酯(TDI、MDI等)、6-氨基己酸、乳酸(或者分子量为400～3000的聚乳酸)中的一种或几种。

上述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂(ABS-g-MAH)(宁波能之光新材料科技有限公司提供)、苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)(荷兰Polyscope公司提供)。

上述氧化锌晶须(由成都晶宇科技有限公司提供)为白色疏松状粉末，显微形貌(电镜观察)四针状，纳米针尖晶体结构(XRD)单晶结构，铅锌矿晶型针状体长度10～50μm，针状体根部直径0.5～5μm，表观密度0.2±0.1g/cm³，真实密度5.3±0.2g/cm³，粉体电阻105～10⁸Ω·cm热膨胀系数4.0×10^-6，耐热性能大于1000℃。