一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法

摘要

一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法，属于聚合物加工改性技术领域。该泡沫塑料由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯100份，有机锡稳定剂1.5~3.0份，增塑剂20~30份，发泡剂4~6份，辅助发泡剂1.0~1.5份，丙烯酸酯共聚物8~10份，有机过氧化物交联剂1.2~1.5份，助交联剂4~6份，复合润滑剂0.5~1.0份，抗静电剂15~20份。本发明的泡沫塑料抗静电性能分布均匀，且抗静电性能持久，质量轻盈、回弹力高、阻燃性能较好，并且由于该泡沫塑料颜色较浅，有利于添加颜料生产彩色制品。本发明的制备方法简便易行，所获得的PVC泡沫塑料的品质易于控制，并且发泡效果、回弹性能和抗静电性能分布均匀。

权利要求

1.一种抗静电PVC泡沫塑料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯100份，有机锡稳定剂1.5 3.0份，增塑剂20 30份，发泡剂4 6份，辅助发泡剂1.0 1.5份，丙烯酸酯~ ~ ~ ~共聚物8 10份，有机过氧化物交联剂1.2 1.5份，助交联剂4 6份，复合润滑剂0.5 1.0份，抗~ ~ ~ ~静电剂15 20份；

~

所述抗静电剂为聚酰胺/聚酯嵌段抗静电剂与聚乙二醇/甲基丙烯酸共聚物抗静电剂或含有季铵盐基团的甲基丙烯酸酯类共聚物抗静电剂按质量比1 3：1的混合物；

~

所述的有机过氧化物交联剂为双（叔丁过氧基）二异丙基苯；

所述的助交联剂为三烯丙异基氰脲酸酯；

所述的润滑剂为硬脂酰胺或N、N′-亚乙基双硬脂酰胺与聚乙烯蜡或/和微晶蜡或/和氧化聚乙烯蜡或/和硬脂酸的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC泡沫塑料，其特征在于：所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺与碳酸氢钠按质量比2 4：1混合而成，辅助发泡剂为氧化锌。

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3.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC泡沫塑料，其特征在于：所述的增塑剂为亚磷酸三（壬基苯基）酯、磷酸三（异丙苯基）酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三（2，3－二氯丙基）酯、磷酸三（氯丙基） 酯中的任意一种或任意两种的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种抗静电PVC泡沫塑料，其特征在于：所述的增塑剂为磷酸三甲苯酯，或者磷酸三甲苯酯和磷酸三（2，3－二氯丙基）酯的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC泡沫塑料，其特征在于：所述的氯乙烯树脂为悬浮法生产的聚氯乙烯，聚合度为800 1000。

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6.一种如权利要求1 5任一项所述的抗静电PVC泡沫塑料的制备方法，其特征在于，采~用以下步骤制得：

1）研磨：将发泡剂和增塑剂按配比称量，经胶体磨研磨；

2）物料配混：将按配比称量的聚氯乙烯、有机锡稳定剂、辅助发泡剂、丙烯酸酯共聚物、有机过氧化物交联剂、助交联剂、复合润滑剂、抗静电剂，以及步骤1）中经研磨获得的发泡剂和增塑剂在高低速混合机组内混合加热，至混合温度100 120℃时，将物料放到低速混合~机，待物料温度冷却至40 45℃时出料；

~

3）挤出成型：将配混物料通过挤出机挤出成型，挤出温度为160 170℃获得预成型型~坯；

4）二次发泡定型：将预成型型坯在模具中二次发泡、定型，发泡温度为190 200℃。

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说明书

一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法

技术领域

[0001] 一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法，属于聚合物加工改性技术领域。

背景技术

[0002] 物品在运输过程中通常使用泡沫塑料进行缓冲防护，如聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯等发泡塑料。而对于集成电路、通讯设备等易受到静电影响的电子产品，包装材料需要有抗静电功能。聚氯乙烯相对于聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯等材料，不仅本身价格便宜，而且阻燃性能优良，所以使用聚氯乙烯生产的抗静电泡沫材料非常适合用于电子产品包装、运输、储存。

[0003] 材料的抗静电功能通常添加抗静电助剂和导电填料获得。抗静电剂一般以季铵盐类和磷酸酯类的抗静电剂为主,这种方法可以在短期内改善制品的抗静电性能;导电填料主要加入的导电填料是炭黑,炭黑的加入可改变泡沫塑料的泡体结构,在泡沫基体中形成导电通路,从而使制品具有长期稳定的抗静电性能，此方法的特点是生产的泡沫材料颜色为灰黑色，影响美观，同时阻燃性能也下降。

[0004] 中国专利CN 103242606 A公开了一种抗静电PVC发泡地板的制备方法，其所采用的抗静电剂为乙炔炭黑，这使得无法生产彩色制品；中国专利CN 103289232 A公开了一种抗静电PVC鞋底发泡材料，该专利中使用小分子非离子型抗静电剂，容易造成制品在使用过程中随抗静电剂析出而性能逐渐下降；中国专利CN 103396623 A公开了一种PVC抗静电地板，此制品添加大量填料且使用小分子抗静电剂；中国专利CN 103362273 A公开的抗静电PVC复合墙面板采用了多层复合工艺。以上专利都不能很好满足电子产品包装材料质轻、抗静电性能持久的要求。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法，该泡沫塑料抗静电性能分布均匀，且抗静电性能持久，质量轻盈、回弹力高、阻燃性能较好，并且由于该泡沫塑料颜色较浅，有利于添加颜料生产彩色制品。

[0006] 本发明的技术方案为，一种抗静电PVC泡沫塑料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯100份，有机锡稳定剂1.5 3.0份，增塑剂20 30份，发泡剂4 6份，辅助发泡~ ~ ~剂1.0 1.5份，丙烯酸酯共聚物8 10份，有机过氧化物交联剂1.2 1.5份，助交联剂4 6份，复~ ~ ~ ~
合润滑剂0.5 1.0份，抗静电剂15 20份。
~ ~

[0007] 所述抗静电剂为聚酰胺/聚酯嵌段抗静电剂与聚乙二醇/甲基丙烯酸共聚物抗静电剂或含有季铵盐基团的甲基丙烯酸酯类共聚物抗静电剂按质量比1 3：1的混合物。~

[0008] 所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺（简称AC）与碳酸氢钠（简称SBC）按质量比2 4：1混~合而成，辅助发泡剂为氧化锌。

[0009] 所述的有机过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯（简称DCP）或双（叔丁过氧基）二异丙基苯（简称BIPB）。

[0010] 所述的助交联剂为三烯丙异基氰脲酸酯（简称TAIC）、三烯丙基氰脲酸酯（简称TAC）、季戊四醇三丙烯酸酯或乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

[0011] 所述的增塑剂为亚磷酸三（壬基苯基）酯（简称TNPP）、磷酸三（异丙苯基）酯（IPPP）、磷酸三甲苯酯（简称TCP）、磷酸三（2，3－二氯丙基）酯（简称TDCP）、磷酸三（氯丙基） 酯（简称 TCPP）中的任意一种或任意两种的混合物。

[0012] 所述的增塑剂为磷酸三甲苯酯（简称TCP），或者磷酸三甲苯酯（TCP）和磷酸三（2，3－二氯丙基）酯（简称TDCP）的混合物。

[0013] 所述的润滑剂为硬脂酰胺或N、N′-亚乙基双硬脂酰胺（简称EBS）与聚乙烯蜡或/和微晶蜡或/和氧化聚乙烯蜡或/和硬脂酸的混合物。

[0014] 所述的氯乙烯树脂为悬浮法生产的聚氯乙烯，聚合度为800 1000。~

[0015] 一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法，其特征在于，采用以下步骤制得：

[0016] 1）研磨：将发泡剂和增塑剂按配比称量，经胶体磨研磨；

[0017] 2）物料配混：将按配比称量的聚氯乙烯、有机锡稳定剂、辅助发泡剂、丙烯酸酯共聚物、有机过氧化物交联剂、助交联剂、复合润滑剂、抗静电剂，以及步骤1）中经研磨获得的发泡剂和增塑剂在高低速混合机组内混合加热，至混合温度100 120℃时，将物料放到低速~混合机，待物料温度冷却至40 45℃时出料；
~

[0018] 3）挤出成型：将配混物料通过挤出机挤出成型，挤出温度为160 170℃获得预成型~型坯；

[0019] 4）二次发泡定型：将预成型型坯在模具中二次发泡、定型，发泡温度为190 200℃。~

[0020] 对本发明的说明如下：

[0021] 本发明所用的有机锡稳定剂也可以为巯基乙酸异辛基酯单丁基锡、巯基乙酸异辛基酯单甲基锡、巯基乙酸异辛基酯单辛基锡、巯基乙酸异辛基酯二丁基锡、巯基乙酸异辛基酯二丁基锡、巯基乙酸异辛基酯二丁基锡、二烷基马来酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡。本发明中所用稳定剂为17MOK为美国科聚亚公司生产。

[0022] 本发明所用的丙烯酸酯共聚物的数重分子量大于300万的全酯类共聚物，可以为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物或甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物。优选淄博华星助剂公司的ZB-530。

[0023] 与现有技术相比，本发明的一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法所具有的有益效果是：

[0024] 1、本发明的抗静电PVC泡沫塑料具有优异的抗静电持久性；本发明中采用聚酰胺/聚酯嵌段抗静电剂与聚乙二醇/甲基丙烯酸共聚物抗静电剂混合，或者聚酰胺/聚酯嵌段抗静电剂与含有季铵盐基团的甲基丙烯酸酯类共聚物抗静电剂混合，来作为抗静电剂。使用抗静电剂复配为了得到更好的抗静电效果，但最主要的是避免和现有专利冲突。

[0025] 2、本发明的抗静电PVC泡沫塑料具有优异阻燃性能。申请人设计增塑剂为亚磷酸三（壬基苯基）酯（TNPP）、磷酸三（异丙苯基）酯（IPPP）、磷酸三甲苯酯（TCP）、磷酸三（2，3－二氯丙基）酯（TDCP）、磷酸三(氯丙基) 酯( TCPP)中的两种或三种的复合物。优选增塑剂为TCP、或者TCP和TDCP的混合物时可以获得较好的增塑效果，有利于提高本发明发泡塑料的回弹性能。（这些增塑剂具有阻燃性，可保证材料优良的阻燃效果。

[0026] 3、本发明的抗静电PVC泡沫塑料质量轻盈、回弹性好，适用于作为高档电子产品的包装缓冲材料。本发明所使用的抗静电剂本身是高聚物型的抗静电剂，本身不会发生迁移，这保持了材料永久抗静电性。同时所使用的助剂如EBS又具有抗静电功能，但这种助剂属于小分子，容易迁移。采用交联的技术有以下目的：一是交联后材料形成网络结构，对小分子助剂起到束缚作用，避免了迁移析出；二是在加工时交联结构能够使发泡剂产生气泡包裹在基体内，有利于生产较低密度的泡沫材料；没有交联的话，气泡极易塌陷；三是交联形成的网络结构本身保证材料自身的回弹性。

[0027] 4、本发明的制备方法简便易行，由于申请人在操作中给予了明确的组分用量、时间温度、转速的限定，实际生产中对于所获得的PVC泡沫塑料的品质易于控制。

具体实施方式

[0028] 实施例1 10是本发明的一种抗静电PVC泡沫塑料及其制备方法的具体实施方式，~其中实施例1为最佳实施例。该抗静电PVC泡沫塑料的实施例配比组分如表1所示。

[0029] 表1 实施例1 5组分配比（按重量份计）~

[0030] 。

[0031] 实施例1 5中发泡剂A为偶氮二甲酰胺与碳酸氢钠按质量比3:1混合而成。实施例1~5中抗静电剂A按照聚酰胺/聚酯嵌段抗静电剂与聚乙二醇/甲基丙烯酸共聚物抗静电剂质~
量比例2：1混合而成。

[0032] 将实施例1 5的组分配比按表1所示，并按如下方法制备：~

[0033] 1）研磨：将发泡剂和增塑剂按配比称量，经胶体磨研磨；

[0034] 2）物料配混：将按配比称量的聚氯乙烯、有机锡稳定剂、辅助发泡剂、丙烯酸酯共聚物、有机过氧化物交联剂、助交联剂、复合润滑剂、抗静电剂，以及步骤1）中经研磨获得的发泡剂和增塑剂在高低速混合机组内混合加热，至混合温度100℃时，将物料放到低速混合机，待物料温度冷却至40℃时出料；

[0035] 3）挤出成型：将配混物料通过挤出机挤出成型，挤出温度为170℃获得预成型型坯；

[0036] 4）二次发泡定型：将预成型型坯在模具中二次发泡、定型，发泡温度为190℃。

[0037] 表2 实施例6 10组分配比（按重量份计）~

[0038] 。

[0039] 实施例6 10中发泡剂B为偶氮二甲酰胺与碳酸氢钠比例2:1混合而成。实施例1 5~ ~中抗静电剂B按照聚酰胺/聚酯嵌段抗静电剂与含有季铵盐基团的甲基丙烯酸酯类共聚物抗静电剂质量比例2：1混合而成。

[0040] 将实施例6 10的组分配比按表1所示，并按如下方法制备：~

[0041] 1）研磨：将发泡剂和增塑剂按配比称量，经胶体磨研磨；

[0042] 2）物料配混：将按配比称量的聚氯乙烯、有机锡稳定剂、辅助发泡剂、丙烯酸酯共聚物、有机过氧化物交联剂、助交联剂、复合润滑剂、抗静电剂，以及步骤1）中经研磨获得的发泡剂和增塑剂在高低速混合机组内混合加热，至混合温度120℃时，将物料放到低速混合机，待物料温度冷却至45℃时出料；

[0043] 3）挤出成型：将配混物料通过挤出机挤出成型，挤出温度为170℃获得预成型型坯；

[0044] 4）二次发泡定型：将预成型型坯在模具中二次发泡、定型，发泡温度为200℃。

[0045] 对比例1 5~

[0046] 对比例1 6是申请人为了与实施例的方案和效果进行对比，而设计的对比实施例。~
对比例1 6的组分配比如表3所示。
~

[0047] 表3对比例1 5组分配比（按重量份计）~

[0048] 。

[0049] 对比例1 6中所用发泡剂A与实施例1 5相同。对比例1 3的制备方法同实施例1 5；~ ~ ~ ~
对比例4 5的制备方法同实施例6 10。
~ ~

[0050] 性能测试

[0051] 将实施例1 10和对比例1 5所得组合物进行检测，对比例和实施例生产及检测方~ ~法相同，其检测结果如表4 6所示。密度按照GB /T 6343－2009检测；体积电阻按照GB/T ~
15662－1995检测；氧指数按照GB/T 10707－2008检测。

[0052] 表4 实施例1 5性能测试结果~

[0053] 。

[0054] 表5 实施例1 5性能测试结果~

[0055] 。

[0056] 表6 对比例1 6性能测试结果~

[0057] 。

[0058] 参照表4 6的检测结果可以看出，对比例1 3使用单一抗静电剂，抗静电效果较两~ ~种复配使用效果差；对比例使用通用增塑剂，材料氧指数小，阻燃性差；对比例5只交联没有抗静电剂，抗静电效果较差。

[0059] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。