具有優良抗靜電性能的abs樹脂組合物及生產方法
2023-12-09 08:03:51 1
專利名稱：具有優良抗靜電性能的abs樹脂組合物及生產方法
技術領域：
本發明涉及樹脂加工應用技術領域，是一種ABS樹脂組合物及其製造方法。
背景技術：
ABS樹脂是一種具有優良的耐衝擊性的良好的成型加工性能的通用聚合物，它具有較高的性能/價格比，易於電鍍、機械加工，尺寸穩定性好，廣泛用作電器或者電子材料、汽車材料等，但是ABS樹脂一般具有很高的電絕緣性，而這一性質招致了各種問題，即靜電不容易從帶靜電的塑料上消失，因此，就產生了各種問題，例如灰塵粘在塑料產品上，給該產品的用戶或者操作者電擊，計數器或者集成電路晶片不正常工作等等。因此，已經進行了防止塑料帶靜電方法的研究。
具有抗靜電性能的聚合物樹脂以及製品一般可以通過在複合過程中將抗靜電與聚合物樹脂直接共混而得到。但不幸的是，在一段時間後抗靜電劑會遷移到製品的表面層，由於表面層的磨損，而降低抗靜電劑。因此始終需要一些穩定的抗靜電組合物，其中的抗靜電劑在高溫加工過程中和隨後的使用中很好的分散在聚合物樹脂的本體中，另外，需要用於最終應用如電子應用的抗靜電組合物。
為了得到永久的抗靜電效果且抗靜電劑不從製品裡析出，這些方法包括把抗靜電的聚合物加到樹脂中，已經公開的日本專利有把聚醚脂醯胺作為抗靜電的聚合物加到含有聚碳酸酯和聚苯乙烯基聚合物的樹脂中；作為抗靜電的由聚醯胺作為骨架聚合物組成的接枝聚合物和作為支鏈聚合物的由聚亞烷基醚和聚酯組成的嵌段聚合物，並且介紹了接枝聚合物的降低表面電阻率的效果。美國專利也公開了一種抗靜電的聚醯胺，該聚醯胺在分子中含有芳族磺酸磷鹽，並且具有25℃或者小於25℃的玻璃化轉化溫度。
但是為了得到高的抗靜電效果，必須把比較大量的每一種這樣的抗靜電聚合物加入到樹脂中。這就造成了許多問題，即損害了樹脂所固有的耐熱性能和機械性能；特殊結構的每一種抗靜電聚合物使它的生產成本提高；並且這樣低的聚合物玻璃化溫度使得它難以處理。
發明內容
本發明的目的在於提供一種抗靜電性能優異、抗靜電劑不會從製品表面析出，且具有很好的機械性能和成型性的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物及生產方法。
本發明的技術解決方案是一種具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是基本上由下列重量組份組成ABS樹脂 50～94％聚醚酯 5～35％相溶劑 1～15％。
ABS樹脂是丙烯腈類、丁二烯類、苯乙烯類的共聚物，可由浮液接枝法、乳液接枝摻混法、本體-懸浮法等方法製成。根據ABS中三個單體的特性，通過調節各單體構成比例、分子量、添加助劑的方法，可生產出各種ABS牌號，通常在A/B/S＝(20-30)/(5-40)/(40-70)的範圍內，在本發明中優選A/B/S＝(20-30)/(20-35)/(50-60)的範圍。
聚醚酯是聚酯和聚醚的共聚物，其中聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯，優選聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚醚為二元醇的聚合物。二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、1、5-戊二醇或1、6-己二醇。優選聚乙二醇。聚醚的分子量為200～50000，優選分子量1000-10000。聚醚酯中聚酯的含量為30％-99％；聚醚的含量為1％-70％，優選20％-45％。相溶劑為聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物或聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。相溶劑按重量計算，聚苯乙烯含量為55％-82％，優選65％-75％；聚丙烯腈含量為15％-30％，優選20％-25％；聚甲基丙烯酸含量為3％-15％，優選5％-10％。聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中，三種物質的比例按重量計算，聚苯乙烯含量為55％-80％，優選65％-75％；聚丙烯腈含量為15％-30％，優選20％-25％；聚甲基丙烯酸縮水甘油酯含量為5％-15％，優選5％-10％。
具有抗靜電性的ABS樹脂組合物，在不影響組合物樹脂的抗靜電性的情況下，還可以混合各種添加劑。作為添加劑的例子，可以列舉填充劑、阻燃劑、抗氧化劑、增塑劑、著色劑等。
抗氧劑的選擇主要從熱穩定性、變色性、揮發性、成本等方面考慮，綜合以上要素，本發明中的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑，例如IR1010、IR1330、PEP36等。
一種具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物的生產方法，其特徵是將ABS樹脂、聚醚酯、相溶劑按配比混合，經高溫混煉得產品。
高溫混煉過程是在單螺杆擠出機或雙螺杆擠出機中混煉而成。高溫混煉的溫度為220～280℃。
本發明產品抗靜電性能優異、抗靜電劑不會從製品表面析出，且具有很好的機械性能和成型性。由於優良的抗靜電性，本組合物可被用於電氣和電子設備以及精密機械中。本發明生產方法簡單，易操作。
下面結合實施例對本發明作進一步說明
具體實施例方式下面實施例和比較例中所有ABS樹脂由日本東麗公司的生產。
實施例1100重量份的對苯二甲酸、90重量份的丁二醇和80重量份的聚乙二醇(PEG)1000，稱量好後，加入帶攪拌棒的酯化釜，加熱到230℃，反應結束後移入密閉的帶攪拌棒的聚合釜中，抽真空進行反應，反應結束後，吐出、切粒，得到聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚乙二醇(PEG)1000的共聚物(B-1)。乾燥，密封待用。
將ABS樹脂、相溶劑和乾燥好的聚醚酯(B-1)在L/D(長度/直徑)為40的單軸擠出機裡共混擠出，相溶劑為聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，且相溶劑中三種物質的比例按重量計算，聚苯乙烯含量為55％-80％(例55％、65％、75％、80％)；聚丙烯腈含量為15％-30％(例15％、20％、25％、30)；聚甲基丙烯酸縮水甘油酯含量為5％-15％(例5％、10％、15)。
在不影響產品的抗靜電效果下，添加了抗氧劑，機筒溫度為250℃(或220℃、280℃)。並進行注射成型。
實施例2聚醚酯(B-2)的原料比為100重量份的對苯二甲酸、90重量份的丁二醇和65重量份的聚乙二醇(PEG)2000。其餘同實施例1。
實施例3聚醚酯(B-3)的原料比為100重量份的對苯二甲酸、90重量份的丁二醇和80重量份的聚乙二醇(PEG)2000。其餘同實施例1。
實施例4聚醚酯(B-4)的原料比為100重量份的對苯二甲酸、90重量份的丁二醇和65重量份的聚乙二醇(PEG)4000。餘同實施例1。
實施例5聚醚酯(B-5)的原料比為100重量份的對苯二甲酸、90重量份的丁二醇和80重量份的聚乙二醇(PEG)4000。餘同實施例1。
實施例6聚醚酯(B-6)的原料比為100重量份的對苯二甲酸、90重量份的丁二醇和65重量份的聚乙二醇(PEG)6000。餘同實施例1。
實施例7聚醚酯中聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(或聚對苯二甲酸丙二醇酯)聚醚為二元醇的聚合物，且二元醇為丙二醇(或丁二醇、1、5-戊二醇、1、6-己二醇)聚醚的分子量為200～50000(例200、10000、30000、50000)。聚醚酯中聚酯的含量為30％-99％(例31％、50％、99％)；聚醚的含量為1％-70％(例1％、50％、69％)。
將ABS樹脂、相溶劑和乾燥好的聚醚酯(B-1)在L/D(長度/直徑)為40的單軸擠出機裡共混擠出，相溶劑為聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物，且相溶劑中，聚苯乙烯含量為55％-82％(例55％、65％、75％、82)；聚丙烯腈含量為15％-30％(例15、20％、25％、30％)；聚甲基丙烯酸含量為3％-15％(例3％、5％、10％、15％)。機筒溫度為250℃(或220℃、280℃)。並進行注射成型。
用以下比較例與本發明進行對比比較例1抗靜電劑為十二磺基苯磺酸鈉(D-1)。共混擠出參照實施例1。
比較例2抗靜電劑為聚乙二醇1000(D-1)，共混擠出參照實施例1。
比較例3抗靜電劑為聚乙二醇2000(D-3)，共混擠出參照實施例1。
實施例、對比例的實施如下表
成型品的表面電阻率按照ASTM-D257測試樣品的表面電阻率。
成型品的拉伸強度按照ISO527測試樣品的拉伸強度。
成型品的缺口衝擊強度按照ISO179測試樣品的缺口衝擊強度。
成型品的成型性目視觀察注射成型的試驗片的表面，按下面的標準進行判斷。
○沒有剝離，具有均勻外觀，×發現剝離。
從實施例和對比例中的表面電阻率可以看出，模片都達到了抗靜電的要求。但是對比例中的抗靜電劑有析出現象，成型品表面不光滑。時間長了將失去抗靜電性。
這種抗靜電組合物可有利地用於電子電氣、汽車部件、包裝等領域中的許多應用。
權利要求
1.一種具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是基本上由下列重量組份組成ABS樹脂50～94％聚醚酯 5～35％相溶劑 1～15％。
2.根據權利要求1所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是聚醚酯是聚酯和聚醚的共聚物，其中聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯，聚醚為二元醇的聚合物。
3.根據權利要求2所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、1、5-戊二醇或1、6-己二醇。
4.根據權利要求2或3所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是聚醚的分子量為200～50000。
5.根據權利要求2或3所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是聚醚酯中聚酯的含量為30％-99％；聚醚的含量為1％-70％。
6.根據權利要求2或3所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是相溶劑為聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物或聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
7.根據權利要求6所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物，其特徵是相溶劑聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物中三種物質的比例按重量計算，聚苯乙烯含量為55％-82％，聚丙烯腈含量為15％-30％，聚甲基丙烯酸含量為3％-15％；聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中，三種物質的比例按重量計算，聚苯乙烯含量為55％-80％，聚丙烯腈含量為15％-30％，聚甲基丙烯酸縮水甘油酯含量為5％-15％。
8.一種權利要求1所述的具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物的生產方法，其特徵是將ABS樹脂、聚醚酯、相溶劑按配比混合，經高溫混煉得產品。
9.根據權利要求8所述得具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物的生產方法，其特徵是高溫混煉過程是在單螺杆擠出機或雙螺杆擠出機中混煉而成。
10.根據權利要求8或9所述得具有優良抗靜電性能的ABS樹脂組合物的生產方法，其特徵是高溫混煉的溫度為220～280℃。
全文摘要
本發明公開了一種生產抗靜電的ABS樹脂組合物及其製造方法，包括下列方面50％～94％的ABS樹脂，和5％～35％的聚醚酯，及1％～15％的相溶劑。得到表面電阻率為1×1011－1×1012Ω，製品性能穩定並易於加工。本發明的組合物有永久的抗靜電作用，並且該組合物有很好的機械性能和成型性。
文檔編號C09K3/16GK101058662SQ200610039879
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月22日 優先權日2006年4月22日
發明者喬旭擎, 李旭, 本田圭介 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司