抗静电聚甲醛的研究

研究了A,B,C三类抗静电剂对聚甲醛(POM)力学性能及抗静电性能的影响。结果表明:A质量分数为6%时,POM的表面电阻率为10~(12)Ω。C对POM的抗静电性能改善明显,可将POM的表面电阻率降低到10~7~10~8Ω,但力学性能下降了50%~60%。B质量分数在15%时,POM表面电阻率为1.1×10~9Ω,力学性能下降15%~22%,可应用于一些对抗静电性能要求较高的场合。     

石墨烯改性抗静电塑料的制备及性能

采用溶剂预分散法处理石墨烯,以乙烯–辛烯共聚物(POE)、高密度聚乙烯(PE-HD)、聚丙烯(PP)和丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)为基体,结合双螺杆共混挤出法制备石墨烯改性抗静电塑料,研究了石墨烯含量变化对这4种改性塑料电性能和力学性能的影响。结果表明,随着石墨烯含量的增加,4种石墨烯改性塑料的表面电阻率和体积电阻率均呈下降趋势,其中石墨烯改性POE的电性能最好,石墨烯改性PP的电性能最差;石墨烯对POE的力学性能影响不大;石墨烯对PE-HD,PP和ABS拉伸及弯曲强度的不利影响总体上较小,但对这3种塑料的韧性有较大的不利影响,当石墨烯质量分数由0.05%增加至5%时,石墨烯改性PE-HD,PP和ABS的缺口冲击强度分别下降了15.8%,30.5%和57.8%。当石墨烯质量分数为1%时,石墨烯改性POE的体积电阻率达到1.6×10~9Ωm,表面电阻率达到2.6×10~8Ω,具有较好的抗静电能力。     

永久抗静电聚甲醛的研究

使用共混聚醚酰胺嵌段共聚物来制备永久抗静电型聚甲醛(POM)。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析仪(DSC)等方法对材料的结构及性能进行了表征及测试。结果表明,当聚醚酰胺嵌段共聚物的质量分数为7%时,POM表面电阻率为1012Ω,体积电阻率为1011Ω·cm,具有很好的抗静电效果。SEM研究表明,聚醚酰胺嵌段共聚物在POM中分散均匀。永久抗静电POM与普通POM相比,前者的拉伸和弯曲强度都有所降低,缺口冲击强度大幅提升。     

DMDAAC–HEA共聚物对ABS的抗静电作用

以无水乙醇为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,合成二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)–丙烯酸羟乙酯(HEA)共聚物,分析了共聚物中单体DMDAAC与HEA质量比对其抗静电性能的影响,发现DMDAAC与HEA质量比为2∶1和1.5∶1时,共聚物的抗静电效果较理想。将DMDAAC与HEA质量比为2∶1的共聚物作为抗静电剂添加到丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)中制备抗静电ABS,研究了抗静电剂添加量、储存时间、环境相对湿度、水洗次数等对ABS抗静电性能的影响,并研究了抗静电剂对ABS力学性能的影响。结果表明,随抗静电剂添加量的增加,抗静电ABS的表面电阻率(ρs)和体积电阻率(ρv)迅速下降,当抗静电剂质量分数为1%时,抗静电ABS的ρs下降至1×108Ω左右,此后基本保持稳定;在此添加量下,抗静电ABS的ρs和ρv随储存时间的增加而迅速下降,在20 d左右达到稳定值,其在低相对湿度环境下的ρs仍低于1×1010Ω,水洗200次后仍具有一定的抗静电效果,且力学性能下降幅度较小。     

聚甲醛树脂的永久抗静电化

本文从抗静电剂和树脂的相容性出发,研究了改性PEG对POM树脂的抗静电化效果,并考察了环境湿度、水洗对抗静电化POM树脂的影响.结果表明,当改性PEG的添加量为7%～10%(质量)时,POM树脂的表面和体积电阻率可达10~(12)(Ω或Ω·cm)数量级,其抗静电性随环境湿度的变化较小,且不因水洗而发生明显的变化,具有耐久性和全天候.本文还介绍用裂解色谱法对抗静电化POM树脂表层进行了分析及用扫描电镜对断面进行了观察,结果确定,抗静电化POM树脂的最外表面层都存在着抗静电剂主要成分PEC,PEG经改性后存在于POM表面的浓度有较大增加,相当于未改性时的3倍左右,抗静电剂在POM树脂表面层附近以一种平行于表面的层状结构存在.表面上的抗静电剂和表面层附近层状结构中的抗静电剂之间通过相互贯通,构成了从树脂内部到表层的电流泄漏通道,赋于树脂永久性的抗静电化效果.     

导电增韧聚甲醛的制备及性能

探讨了炭黑和抗静电剂改性硅油分别使用与协同使用对聚甲醛(POM)导电性能和力学性能的影响,同时研究了增韧剂聚氨酯弹性体(TPU)对POM导电性能和力学性能的影响。结果表明:炭黑和改性硅油配合使用,可使POM的表面电阻率达到102Ω,而其力学性能也比单独使用炭黑有所改善。增韧剂TPU进一步提高了导电POM的冲击强度,但使导电POM的表面电阻率增加到106Ω。     

矿用高分子泡沫材料抗静电研究

研究了抗静电剂及其协同作用对高分子(聚氨酯)泡沫的抗静电性能的影响。本实验讨论了抗静电剂A及十六烷基三甲基溴化铵对半硬质聚氨酯泡沫的体积电阻率(ρv)、表面电阻率(ρs)以及力学性能的影响。结果表明,以聚醚多元醇10 g为基准时,抗静电剂A和十六烷基三甲基溴化铵的同时使用,当抗静电剂A的用量为0.6 g和十六烷基三甲基溴化铵的用量为0.25 g时,聚氨酯泡沫的表面电阻率从7.33×1011Ω降低到6.1×108Ω。聚氨酯泡沫的表面电阻率可以降低到满足抗静电的需要,而同时其力学性能也达到行业的标准要求。     

不同抗静电剂对聚丙烯抗静电性能和力学性能的影响

通过熔融共混法制备不同配比的多元醇脂肪类抗静电剂、磺酸类抗静电剂改性聚丙烯（PP）抗静电材料;分别考察了两种抗静电材料的体积电阻率、表面电阻率、拉伸强度、冲击强度和表面硬度。结果表明：两种抗静电剂的加入都能够降低PP的表面电阻率,起到抗静电效果,而多元醇脂肪类抗静电剂的效果要比磺酸类抗静电剂突出;两种抗静电剂对PP体积电阻率影响都不大。此外,两种抗静电剂的加入会降低PP的拉伸强度和表面硬度,对冲击强度影响不大。在PP中添加6份多元醇脂肪类抗静电剂,抗静电效果最佳,其表面电阻率为4.7×1011Ω,拉伸强度为27.28MPa,冲击强度为4.9kJ/m2,邵氏硬度为64.8。     

高分子型抗静电剂的制备

采用模板诱导法和模压成型法制备了高分子型抗静电剂聚丙烯接枝苯乙烯磺酸共聚物-聚苯胺(PP-g-SPS-PANI)和抗静电聚丙烯(PP)材料,考察了盐酸用量、过硫酸铵/苯胺(APS/AN)物质的量比、原料磺化度等因素对抗静电剂产率和抗静电PP材料体积电阻率的影响.结果表明:抗静电PP材料的体积电阻率比PP降低了5个数量级;在一定范围内,增加盐酸用量和APS/AN物质的量比可提高抗静电剂产率和降低抗静电PP的体积电阻率;随着原料磺化度的提高,样品体积电阻率逐渐降低;随着样品中抗静电剂含量的提高,样品体积电阻率不断下降,但当抗静电剂质量分数超过10%后,电阻率变化不大.     

导电炭黑对木粉/PP复合材料抗静电及力学性能的影响

文章对比分析了非离子型抗静电剂、高分子型抗静电剂与导电炭黑对木粉/PP复合材料的抗静电作用,重点探讨了导电炭黑的添加量对其抗静电及力学性能的影响。结果表明:与非离子型抗静电剂、高分子型抗静电剂相比,导电炭黑对木粉/PP复合材料的抗静电作用效果更优;当导电炭黑的添加量达到8份时,复合材料的表面电阻率和体积电阻率分别达到1.64×10~8?和2.54×10~8?·cm,具有较好的抗静电效果;在马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)的存在下,导电炭黑提高了木粉/PP复合材料的抗弯性能。     

无卤阻燃永久抗静电GFPP材料研制

以玻纤增强聚丙烯(GFPP)为基体,加入无卤阻燃剂FR–1420、永久抗静电剂P–22制备复合材料,考察了体系的阻燃性能、永久抗静电性能、力学性能和热稳定性能。结果表明,FR–1420单独添加20%时,可使GFPP阻燃等级达到UL–94 V0级;P–22单独添加20%,可使GFPP表面电阻率下降至1.4×108Ω。当阻燃剂与抗静电复合使用,FR–1420添加量为25%,P–22添加量为20%时,复合材料阻燃等级达到V0级,表面电阻达率到1.5×108Ω,且抗静电性能持久稳定;复合材料力学性能仍维持在较高的水平,拉伸强度为37 MPa,缺口冲击强度为11.2 kJ/m2;复合材料初始分解温度大幅度降低,由纯样的423℃降低至330℃。     

溶剂-非溶剂法制备抗静电硝化棉复合材料及其性能表征

以硝化棉和导电填料为原料,采用溶剂-非溶剂法制备了抗静电硝化棉复合材料。通过扫描电子显微镜、体积表面电阻测定仪、非接触式静电压测试仪、热分析仪表征了抗静电硝化棉复合材料的微观形貌、抗静电性能及热分解性能。结果表明,导电填料质量分数为0.6%的抗静电硝化棉复合材料内部导电网络分布均匀、完整,体积电阻率和表面电阻率分别为1.02×109Ω·m和4.66×1010Ω,较硝化棉分别降低5个数量级和3个数量级,达到GJB2527-1995弹药防静电要求,且制备过程中静电电位为0.20kV,较硝化棉降低77.8%,显示了良好的抗静电性能;其表观分解热为259.4J/g,较硝化棉提高81.4J/g。     

石墨烯/碱式硫酸镁晶须/PVC复合材料的制备及性能表征

以改进的Hummers法制备还原氧化石墨烯(RGO),以RGO和碱式硫酸镁晶须(MHSHw)为填料,采用机械球磨法制备RGO/MHSHw/PVC复合粉料,经平板硫化机热压成型得三相复合板材。考察了RGO和MHSHw对复合材料电阻率、阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:RGO具有很好的片层结构和导电性;当MHSHw添加量为5%,RGO添加量为1%时,RGO/MHSHw/PVC复合板材的表面电阻率为4×106Ω/square,比纯PVC下降8个数量级,达到了商业抗静电效果,拉伸强度达到最大值17.61 MPa,比纯PVC提高了44.04%,复合板材氧指数>33%,具有阻燃性能,得到力学性能优良兼具有抗静电和阻燃性能的复合材料。     

煤矸石改性聚丙烯性能研究

采用熔融共混制备了不同配比的聚丙烯（PP）／煤矸石（coal gangue）复合材料,与纯PP材料相对照,分别研究了复合材料的表面电阻率、体积电阻率,热变形温度以及拉伸强度,弹性模量、硬度等力学性能。结果表明：加入煤矸石能明显降低PP的表面电阻率和体积电阻率,起到较好的抗静电效果。当煤矸石含量约为20％时．复合材料的表面电阻率和体积电阻率均达到最小,分别为2．4×10^8Ω·cm和3．8×10^8Ω·cm,抗静电效果最佳;随着煤矸石填充量的增加,复合材料的力学性能呈现先下降后上升的趋势。材料的拉伸强度和断裂伸长率均在10％时下降至最小,而复合材料的硬度则随煤矸石用量的增加逐渐增强,其综合力学性能约在煤矸石含量为15％时达到最佳值;热变形温度随煤矸石用量的增加没有明显的下降。因此煤矸石含量约为15％的PP改性复合材料可用于生产静电逸散材料。     

石墨烯/二氧化钛对PVC薄膜性能影响

以石墨粉和三氯化钛为原料,通过Hummers和水解法制备得石墨烯/二氧化钛(G/TiO₂),将G/TiO₂作为填料添加到聚氯乙烯(PVC)中,探究其对PVC薄膜性能的影响。结果表明,添加G/TiO₂提高了PVC薄膜的力学性能、抗静电性能和耐紫外老化性能。添加G/TiO₂的PVC薄膜的拉伸强度由纯PVC薄膜的12.79 MPa提升至22.74 MPa,提高了77.80%,断裂伸长率由77.73%提升至98.23%,提高了26.37%,表面电阻由大于1.034×10¹²Ω降低至8.156×10⁵Ω,达到抗静电材料要求;经过150 h紫外老化后,纯PVC薄膜的拉伸强度由12.79 MPa降低至8.49 MPa,下降了33.62%;添加G/TiO₂的PVC薄膜的拉伸强度由22.74 MPa降低至18.54 MPa,仅下降18.64%。     

无卤阻燃永久抗静电玻璃纤维增强聚酰胺6材料的研制

采用熔融共混法将无卤阻燃剂LX?15、永久抗静电剂MH?2030添加到玻璃纤维增强聚酰胺6（PA6/GF）基体中制备复合材料,分别采用垂直燃烧仪、绝缘电阻测试仪、热重分析仪（TG）、悬臂梁冲击试验机和微机控制万能试验机对复合材料的阻燃性能、抗静电性能、热稳定性和力学性能进行了测试和表征。结果表明,复合材料的阻燃等级和抗静电性能随着阻燃剂和永久抗静电剂含量的增加而提升;单独作用时,添加15 %（质量分数,下同）的LX?15可使PA6/GF的阻燃等级达到UL 94测试V?0级,添加20 % 的MH?2030可使PA6/GF的表面电阻下降至1.1×10⁸ Ω;复合使用时,添加20 %的MH?2030时,LX?15含量增加至25 %可使用复合材料的阻燃等级达UL 94测试V?0级的同时表面电阻下降至1.1×10⁸ Ω,且抗静电性能持久稳定;同时,添加20 % MH?2030、25 % LX?15复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和初始分解温度分别为103 MPa、15.3 kJ/m²和376 ℃,与纯PA6/GF的143 MPa、22.3 kJ/m²和382 ℃相比,虽然有所降低,但仍能保持在较高水平。     

PET抗静电复合材料的性能研究

以PET为基体树脂,研究了3种不同类型的抗静电剂与PET熔融共混制备的抗静电复合材料的力学性能、抗静电性能及微观形态。结果表明,含磺酸盐及聚醚的复合抗静电母料和聚醚型复合抗静电母料均可显著提高PET的抗静电性能,当两种母料的质量分数均为3%时,可使PET复合材料的表面电阻率均降低6~7个数量级,而对复合材料的力学性能影响不大;非离子型表面活性剂的改性效果较差。     

耐高温无机防静电胶粘剂的制备及性能研究

以磷酸铝胶粘剂为基体,锑掺杂的二氧化锡(ATO粉)为导电填料,制备无机防静电胶粘剂。研究了ATO粉用量对该胶粘剂的热稳定性、表面电阻率、介电性能和力学性能等影响。结果表明:当温度为200～800℃时,防静电胶粘剂具有良好的热稳定性(其热失重率仅为6%);防静电胶粘剂的表面电阻率主要与介质材料的性能有关,当w(ATO粉)=5%～30%时(相对于磷酸铝胶粘剂而言),表面电阻率在4.2～5.0 MΩ/m2之间;当w(ATO粉)=25%时,防静电胶粘剂的介电性能最优,而力学性能变化不大。