一种应用于烟花爆竹防护安全的防爆静电材料及其制备、用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及防爆静电材料技术领域，尤其涉及应用于烟花爆竹防护安全的防爆静 电材料及其制备、用途。
【背景技术】
[0002] 伴随着中国传承1500年的传统节日文化，烟花爆竹产品得到了应用而生。由于在 生产过程中的传统工艺流程与使用、存储、装卸、运输摩擦碰撞起电等气候原因，瞬间使静 电或其他原因引起烟花爆竹燃烧和爆炸事故，任何一个程序如未控制静电材料和机理、摩 擦碰撞，就会产生静电爆炸，造成人身伤亡及财产损失等。因此，急需一种应用于烟花爆竹 防护安全的防爆静电材料。在静电敏感专用包装材料中，根据中华人民共和国安全生产行 业标准的烟花爆竹防止防静电通用导则AQ4115/2011的规定：实施一个完整的ESD控制材 料系列的技术方案和要求，在静电敏感的生产及运输和储存与阶段过程中，合理使用烟花 爆竹产品防静电包装材料系列及选择。
[0003] 传统抗静电热塑性材料是采用内部添加/或外部处理两种方法制造的。在聚合物 内部添加乙炔碳黑或石墨导电剂，包括黑色碳纤维及金属粉末等，其添加量大，外观黑色不 宜调色不洁净，力学物理性能及耐老化性能差，而且在生产过程中碳和金属粉末污染及尘 埃飞扬难以控制，对人体健康和环境污染及为严重。尤其是用于烟花爆竹行业因材料内部 体积和表面含有碳与金属元素，在使用期间经摩擦碰撞使材料表面的碳和金属微细尘埃进 入火药体内，进而使火药静电无法释放，从而导致事故。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种应用于烟花爆竹防护安全防爆 静电材料及其制备、用途，导电性、防静电性能的体积电阻和表面电阻及摩擦起电稳定性能 永久优异，防爆防护性能优异，工艺简便效率高，长期使用性高，符合本领域静电无尘洁净 及环保的相关要求。
[0005] 本发明提出的一种应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料，其原料按重量百分比 包括：
[0006]
[0007] 以上各组分之和为100%;
[0008]其中所述热塑性树脂为PE、PP、ABS、PA、PA6、PA66、PBT、HIPS、PET、AS、ΡΜΜΑ、Ρ0Μ、 PC、PVC、TPU、PC中的一种或多种组合物。
[0009] 优选地，导电纤维的原料按重量百分比包括：
[0010]
[0011] 以上各组分之和为100%。
[0012] 优选地，抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三 甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、 十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐及脂肪醇 聚氧乙烯醚磷酸盐中的一种或多种组合。
[0013] 优选地，弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0014] 优选地，抗氧剂为抗氧剂1076。
[0015] 本发明还提出的上述应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料的制备方法，包括如 下步骤：
[0016]S1、按上述比例将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机 中，高速混合2-10min;
[0017]S2、将搅拌均匀后的物料加入双螺杆挤出机料斗中，将得到的物料在双螺杆挤出 机的螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒与 其他组分混合，双螺杆挤出机的料筒温度为200~250°C;
[0018]S3、混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然 后经冷却切粒，将颗粒静电材料注塑成型包装制品得到应用于烟花爆竹防护安全防爆静电 材料。
[0019] 本发明还提出的上述应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料在制备静电扎带、静 电周转箱或静电托盘中的应用。
[0020] 本发明的热塑性防爆静电材料体积电阻率小，通过导电纤维的长径比调整，使得 材料抗静电能力具有较强可设计性，导电纤维的添加量小，加工性能好，综合性能优异，特 别适用于规模化生产，本发明中添加的抗静电剂具有较好的导电性，能有效降低原料的体 积电阻或表面电阻，加速静电泄漏，从而消除或降低用其配制的烟花爆竹的静电危害，防爆 性能优异。同时本发明添加四脚状三维结构的氧化锌晶须，其分散在基体中时邻接各针状 部位相互搭接形成导电通路，与永久性抗静电剂起协同作用，从而高效地赋予材料抗静电 性能。
[0021] 本发明通过物理化学法及电能熔融法，经改性其高分子的功能性，加入导电纤 维共混，实现材料全共辄η键电子交叠的规则型与紧密结构，使体积电阻和表面电阻有 序排列成电子网链的构建，有效使静电材料以防止其本身高绝缘受到静电损害而引燃 引爆的实现。本发明其中静电包装材料使静电材料应用于烟花爆竹防护安全技术要求 的周转箱、烟花扎带系列及其它包装等表面洁净度和光滑度，控制静电指标为体积电阻 1. 0X1〇6Ω-1. 〇X101°Ω·表面电阻1. 〇X1〇7Ω-1. 〇X1011Ω，不吸尘，耐磨耐侯，使摩擦静 电瞬间释放大地。
[0022] 同时由于本发明具有优秀的抗静电性能，使得本发明还能运用于电子行业的各产 品系列，可大大减少电子产品生产过程中吸尘现象，而且能保护电子产品的零部件不会被 静电破坏损伤。
【附图说明】
[0023]图1是本发明提出的一种应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料的制备工艺流 程图。
【具体实施方式】
[0024] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0025] 如图1所示，图1是本发明提出的一种应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料的 制备工艺流程图。
[0026] 参照图1，上述应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料的制备方法，包括如下步 骤：
[0027] S1、按上述比例将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机 中，高速混合2-10min;
[0028] S2、将搅拌均匀后的物料加入双螺杆挤出机料斗中，将得到的物料在双螺杆挤出 机的螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒与 其他组分混合，双螺杆挤出机的料筒温度为200~250°C;
[0029] S3、混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然 后经冷却切粒，将颗粒注塑成型得到烟花爆竹防护安全防爆静电材料。
[0030] 实施例1
[0031] 本发明提出的一种应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料，其原料按重量百分比 包括：
[0032]
[0033] 以上各组分之和为100% ;
[0034] 其中所述热塑性树脂由PE、PP、ABS、PA、PA6、PA66、PBT、HIPS、PET组成；导电纤维 的原料按重量百分比包括：
[0035]
[0036] 以上各组分之和为100 %。
[0037] 其中，所述抗静电剂由硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基 三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化 铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐及脂肪 醇聚氧乙烯醚磷酸盐组成。
[0038] 弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS。
[0039] 上述应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料的制备方法，包括如下步骤：
[0040] S1、按上述比例将热塑性树脂、抗静电剂、弹性体、氧化锌晶须、抗氧剂加入混合机 中，高速混合2min;
[0041] S2、将搅拌均匀后的物料加入双螺杆挤出机料斗中，将得到的物料在双螺杆挤出 机的螺杆的推动下进入挤出机料筒，所述导电纤维从所述挤出机的料筒侧喂口加入料筒与 其他组分混合，双螺杆挤出机的料筒温度为250°C;
[0042]S3、混合物在所述料筒中经塑化混合形成共混物，再经抽真空排气后进行挤出，然 后经冷却切粒，将颗粒注塑成型得到烟花爆竹防护安全防爆静电材料。
[0043] 实施例2
[0044] 本发明提出的一种应用于烟花爆竹防护安全防爆静电材料，其原料按重量百分比 包括：
[0045]
[0046] 以上各组分之和为100%;
[0047] 其中所述热塑性树脂由AS、PMMA、POM、PC、PVC、TPU、PC组成。