本发明涉及抗静电材料制造领域,具体涉及一种抗静电高分子材料的制备方法。
背景技术:
静电,是一种处于静止状态的电荷。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,就是我们日常见到火花静电放电现象。
高分子材料在一些特定的使用环境下,易积蓄静电而发生危险。为了减少或消除聚集电荷对高分子材料使用过程中造成的危害,常常在高分子材料中添加抗静电剂,及时地将聚集的有害电荷疏导或消除。抗静电剂通过在高分子材料表面形成有序排列,或者在聚合物基体中形成传导电荷的网络结构,来达到降低高分子材料材料的电阻率。
本发明提供一种长效型抗静电高分子材料,对周围环境不敏感,抗静电持久力强,且有较佳的耐热性。
技术实现要素:
本发明提供一种抗静电高分子材料的制备方法,本发明采用在高分子材料中添加抗静电填料来提升高分子材料的抗静电能力,本发明的抗静电填料利用高粱根和绿豆芽中天然导电抗静电物质,与营养物质进行混合,培养微生物,在培养过程中,以通电作为诱导,促进微生物变异,增加其抗静电能力,本发明制备的抗静电高分子材料对周围环境不敏感,抗静电持久力强,比普通高分子材料的抗静电能力高,且有较佳的耐热性。
为了实现上述目的,本发明提供了一种抗静电高分子材料的制备方法,该方法包括如下步骤:
(1)制备抗静电填料
按质量比1:3-5,取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h,再进行粉碎,过100目筛,将过筛颗粒与质量分数为1.5%醋酸溶液按料液比1:1,放入蒸煮锅中,在90-95℃下蒸煮4-5h,随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤,收集滤液,并使用质量分数20%氢氧化钾调节滤液ph至中性;
将上述调节ph后的滤液放入真空浓缩罐中,浓缩至原体积的55-60%,按重量份数计20-25份浓缩液、15-20份卵磷脂、15-20份乙二醇、1-3份磷酸氢二钾,混合均匀,并杀菌消毒,得培养基;
按接种量12-16%,将大豆根瘤菌接种至上述培养基,并置于恒温摇床中,设定温度30-35℃,在200-250r/min下培养15-20h,在培养过程中,对培养基进行通电,使培养基内的电流为5-10a,在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面,直至其表面无菌丝,收集淋洗液;
按重量份数计,取10-15份碳纤维、25-30份上述淋洗液、10-15份质量分数为10%柠檬酸溶液、2-3份质量分数为3%硝酸银溶液及0.5-1.5份硝酸铝,放入搅拌机中以150r/min搅拌20-25min,再静置3-5h,随后过滤,干燥后得到抗静电填料;
(2)配料
按照如下重量份配料:上述抗静电填料10-15份,12-15份钢质纤维,15-20份天然橡胶,20-25份尼龙,2-3份氧化锌,4-5份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉,3-4份次氯酸钾,5-10份丁烯酸脂,5-10份乙二醇,2-3份引发剂;
(3)将开放式炼塑机升高温度至160-170℃,将上述配料加到双辊中间熔融塑炼,调整双辊间距,辊炼、薄通多次使混合均匀,得到混合材料;
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为15-20:1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度170-175℃,二区温度为175-185℃,三区温度为195-200℃,四区温度为200-210℃;双螺杆挤出机的机头温度为165-175℃;将熔融挤出料再进行切粒,制备得到抗静电的高分子材料。
具体实施方式
实施例一
按质量比1:3,取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h,再进行粉碎,过100目筛,将过筛颗粒与质量分数为1.5%醋酸溶液按料液比1:1,放入蒸煮锅中,在90℃下蒸煮4-5h,随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤,收集滤液,并使用质量分数20%氢氧化钾调节滤液ph至中性;将上述调节ph后的滤液放入真空浓缩罐中,浓缩至原体积的55%,按重量份数计20份浓缩液、15份卵磷脂、15份乙二醇、1份磷酸氢二钾,混合均匀,并杀菌消毒,得培养基。
按接种量12%,将大豆根瘤菌接种至上述培养基,并置于恒温摇床中,设定温度30℃,在200r/min下培养15h,在培养过程中,对培养基进行通电,使培养基内的电流为5a,在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面,直至其表面无菌丝,收集淋洗液。
按重量份数计,取10份碳纤维、25份上述淋洗液、10份质量分数为10%柠檬酸溶液、2份质量分数为3%硝酸银溶液及0.5份硝酸铝,放入搅拌机中以150r/min搅拌20min,再静置3h,随后过滤,干燥后得到抗静电填料。
按照如下重量份配料:上述抗静电填料10份,12份钢质纤维,15份天然橡胶,20份尼龙,2份氧化锌,4份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉,3份次氯酸钾,5份丁烯酸脂,5份乙二醇,2份引发剂。
将开放式炼塑机升高温度至160℃,将上述配料加到双辊中间熔融塑炼,调整双辊间距,辊炼、薄通多次使混合均匀,得到混合材料。
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为15:1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度170℃,二区温度为175℃,三区温度为195℃,四区温度为200℃;双螺杆挤出机的机头温度为165℃;将熔融挤出料再进行切粒,制备得到抗静电的高分子材料。
实施例二
按质量比1:5,取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥9h,再进行粉碎,过100目筛,将过筛颗粒与质量分数为1.5%醋酸溶液按料液比1:1,放入蒸煮锅中,在95℃下蒸煮5h,随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤,收集滤液,并使用质量分数20%氢氧化钾调节滤液ph至中性;将上述调节ph后的滤液放入真空浓缩罐中,浓缩至原体积的60%,按重量份数计25份浓缩液、20份卵磷脂、20份乙二醇、3份磷酸氢二钾,混合均匀,并杀菌消毒,得培养基。
按接种量16%,将大豆根瘤菌接种至上述培养基,并置于恒温摇床中,设定温度35℃,在250r/min下培养20h,在培养过程中,对培养基进行通电,使培养基内的电流为10a,在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面,直至其表面无菌丝,收集淋洗液。
按重量份数计,取15份碳纤维、30份上述淋洗液、15份质量分数为10%柠檬酸溶液、3份质量分数为3%硝酸银溶液及1.5份硝酸铝,放入搅拌机中以150r/min搅拌25min,再静置5h,随后过滤,干燥后得到抗静电填料。
按照如下重量份配料:上述抗静电填料15份,15份钢质纤维,20份天然橡胶,25份尼龙,3份氧化锌,5份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉,4份次氯酸钾,10份丁烯酸脂,10份乙二醇,3份引发剂。
将开放式炼塑机升高温度至170℃,将上述配料加到双辊中间熔融塑炼,调整双辊间距,辊炼、薄通多次使混合均匀,得到混合材料。
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为20:1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度175℃,二区温度为185℃,三区温度为200℃,四区温度为210℃;双螺杆挤出机的机头温度为175℃;将熔融挤出料再进行切粒,制备得到抗静电的高分子材料。