本发明属于防静电材料
技术领域：
，具体涉及一种计算机用防静电剂及其制备方法。
背景技术：
：物体通常所具有的正负电荷是等量的，也就是说是电中性的。两个不同物体经摩擦、接触等机械作用，电荷就会通过接触界面移动，在一个物体上造成正电荷过剩，在另一个物体上则负电荷过剩，并在界面上形成双电荷层，而两物体之外的空间并不呈现静电现象。当在此接触界面上施加任何机械作用而使两个物体分离，则在各个物体上分别产生静电，并在外部形成静电场。因此，静电是经过接触、电荷迁移、双电荷层形成和电荷分离等过程而产生的。当物体所带电荷在空间所产生的电场强度超过介质的击穿强度时，就会发生静电放电。静电放电可成为可燃性气体或粉尘的点火源而引起爆炸和火灾。静电现象在聚合物的生产、加工和使用过程中是非常普遍的。由于一般高聚物的电阻率高，一旦带上静电，便很难消除。这些电荷的积聚将可能造成很大的危害，如在医药上引尘、引菌；医疗手术上引起电颤事故；矿山、石油化工上引起火灾、爆炸；在电子工业上引起集成电路破坏；在纺织上引起纤维聚集；在埋于地下输送各种燃料的管道内，由于燃料的流动能够在管道和燃料的接触面上积聚大量的静电荷；输送可燃性液体或粉体的橡胶软管，一端若装有金属管，会由于静电感应点燃可燃性蒸气或粉体而造成火灾和爆炸事故等。公开号为cn104419097a公开了一种含有复合抗静电剂的聚氯乙烯组合物及其制备方法，所述有复合抗静电剂的聚氯乙烯组合物，由如下重量份数的组分组成：聚乙烯100份，复合抗静电剂1～5份，碳酸钙1～3份，润滑剂0.8～1.5份，所述复合抗静电剂由抗静电剂a和抗静电剂b组成，重量比为：抗静电剂a：抗静电剂b＝1：0.2～0.4；抗静电剂a为蓖麻油环氧乙烷缩合物，抗静电剂b为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，本发明制备工艺简单，控制容易。经测试，其表面电阻值小于2.5×108ω，冲击强度大于37kj/m2，为一种具有永久性抗静电性能和高冲击强度的硬质聚乙烯组合物，且能在任意湿度环境下保持其抗静电性质。公开号为cn104962011a公开了一种复配型pvc抗静电剂的制备方法以及应用，该抗静电剂的制备包括两个关键步骤：1、脂肪酸单甘酯的制备，酯化原料甘油与脂肪酸在催化剂的作用下于110℃～160℃下反应1～6小时即得；2、脂肪酸单甘酯和其他物料的混合复配即得抗静电剂成品。所述的抗静电剂按重量百分比由以下材料复配而成：脂肪酸单甘酯50％～80％，脂肪酸聚氧乙烯酯10％～30％，无机金属盐10％～30％。本发明的pvc抗静电剂采用两种非离子表面活性剂和无机金属盐复配而得，三者起到协同抗静电作用，具有耐热性能较好，与pvc基体相容性较好，抗静电性能优良，在pvc抗静电材料中具有重大的应用价值。以上现有技术的防静电剂制备方法操作复杂，所使用原料价格较为昂贵，制备得到的防静电剂无法得到有效的推广使用。综上所述，因此需要一种更好的防静电剂，来改善现有技术的不足。技术实现要素：本发明的目的是提供一种计算机用防静电剂及其制备方法，本发明的制备方法简单，制得的防静电剂可有效的防止静电电荷的积聚，从而避免静电事故的发生，同时，本发明制得的防静电剂对环境友好、无污染，其与其他材料进行共混、复配时，可使得复配材料的体积电阻率得到大幅度降低，防静电性能得到显著提升。本发明提供了如下的技术方案：一种计算机用防静电剂，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛12-16份、海藻酸钠5-8份、饱和氢氧化钠溶液8-12份、无机填料5-10份、苯胺-3，5-二磺酸3-7份、苯乙烯-马来酸酐聚合物4-8份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8-12份、碱溶液5-8份、酸溶液5-9份、异丙醇3-6份、n-甲基二乙醇胺4-8份、改性剂4-7份和复合助剂5-8份。优选的，所述防静电剂包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛14-16份、海藻酸钠5-7份、饱和氢氧化钠溶液9-12份、无机填料5-9份、苯胺-3，5-二磺酸5-7份、苯乙烯-马来酸酐聚合物6-8份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8-11份、碱溶液6-8份、酸溶液5-7份、异丙醇3-5份、n-甲基二乙醇胺4-6份、改性剂4-6份和复合助剂6-8份。优选的，所述防静电剂包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛15份、海藻酸钠5份、饱和氢氧化钠溶液11份、无机填料9份、苯胺-3，5-二磺酸7份、苯乙烯-马来酸酐聚合物6份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、碱溶液6份、酸溶液7份、异丙醇3份、n-甲基二乙醇胺6份、改性剂6份和复合助剂7份。一种计算机用防静电剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将饱和氢氧化钠溶液、苯胺-3，5-二磺酸导入反应釜中，升温至45-48℃，加热反应直至苯胺-3，5-二磺酸完全溶解，再升温至122-128℃，加入苯乙烯-马来酸酐聚合物，搅拌反应1.2-1.3h，冷却至常温后，得到材料一；b、将纳米二氧化钛与酸溶液混合导入反应釜中，在58-62℃下加热反应22-24min，过滤，向滤渣中再加入碱溶液，保持温度不变，继续加热反应0.6-0.8h，反应结束后，过滤取滤渣，对滤渣用蒸馏水冲洗3-5次，再干燥，置于360-380℃下煅烧1.3-1.5h，得到材料二；c、将海藻酸钠、无机填料、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和异丙醇混合，导入搅拌机中，在64-68℃、0.3-0.5mpa的压力下，以120-140r/min的转速搅拌分散0.6-0.7h，再加入n-甲基二乙醇胺和改性剂，进行超声分散5-8min，得到材料三；d、将材料一、材料、材料三和复合助剂混合，超声分散12-15min，再进行抽滤和真空干燥，即可得到成品。优选的，所述步骤b的酸溶液由质量浓度为14%的盐酸溶液、锡盐和锑盐按质量比5:1:1混合而成。优选的，所述锡盐为氯化锡、硝酸锡和硫酸锡的混合，锑盐为氯化锑和硫酸锑的混合。优选的，所述步骤b的碱溶液由质量浓度为22％的氢氧化钠溶液和质量浓度为15％的氢氧化钾溶液按质量比1:1混合而成。优选的，所述步骤c的无机填料为滑石粉和空心玻璃微珠按质量比2:1混合而成。优选的，所述步骤c的改性剂为氧化锌、硫酸锌、乙醇胺和聚乙二醇按质量比2:1:1:2混合而成。优选的，所述步骤d的复合助剂包括相容剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和热稳定剂。本发明的有益效果是：本发明的制备方法简单，制得的防静电剂可有效的防止静电电荷的积聚，从而避免静电事故的发生，同时，本发明制得的防静电剂对环境友好、无污染，其与其他材料进行共混、复配时，可使得复配材料的体积电阻率得到大幅度降低，防静电性能得到显著提升。本发明中的主料纳米二氧化钛经过酸、碱溶液的双重反应后，更加的稳定，其表面的电荷钢架难以聚集，从而可以很好的达到防静电的效果。本发明中的无机填料采用的滑石粉和空心玻璃微珠的配比，首先该两种成分的绝缘性能较好，其次该配比下，两者与其他成分混合后，经过有机溶剂和改性剂的反应后，其表面的电荷移动性变差，可有效降低静电的产生，另外，滑石粉和空心玻璃微珠的相容性较好，可使得制备出的防静电剂再加入其它材料的制备中，分散型好，使得防静电效果能够在材料上均匀分布。本发明中的酸溶液由质量浓度为14%的盐酸溶液、锡盐和锑盐配比而成，该配比下，形成的酸溶液的成本较低，并且锡盐和锑盐均易溶，含有较多的活性离子，可以提高反应速度；而锡盐为氯化锡、硝酸锡和硫酸锡的混合，锑盐为氯化锑和硫酸锑的混合，其成分均具有一定的半导性质，可以在一定程度上降低成品的体积电阻率。本发明中的改性剂为氧化锌、硫酸锌、乙醇胺和聚乙二醇的配比，该比例下，其成分的相容性最佳，并且总体的作用可以改善本发明反应体系的各成分的分散性，使得原料混合更为均匀，反应更加充分。本发明中的复合助剂包括相容剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和热稳定剂，多种助剂的添加一方面提高反应速率，另一方面可以辅助提高本发明成品的质量，并且使本发明的成品出防静电功能外，还就有具有一定的多样性功能。具体实施方式实施例1一种计算机用防静电剂，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛12份、海藻酸钠8份、饱和氢氧化钠溶液8份、无机填料10份、苯胺-3，5-二磺酸7份、苯乙烯-马来酸酐聚合物8份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺12份、碱溶液5份、酸溶液5份、异丙醇3份、n-甲基二乙醇胺4份、改性剂7份和复合助剂8份。一种计算机用防静电剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将饱和氢氧化钠溶液、苯胺-3，5-二磺酸导入反应釜中，升温至47℃，加热反应直至苯胺-3，5-二磺酸完全溶解，再升温至128℃，加入苯乙烯-马来酸酐聚合物，搅拌反应1.3h，冷却至常温后，得到材料一；b、将纳米二氧化钛与酸溶液混合导入反应釜中，在58℃下加热反应24min，过滤，向滤渣中再加入碱溶液，保持温度不变，继续加热反应0.6h，反应结束后，过滤取滤渣，对滤渣用蒸馏水冲洗5次，再干燥，置于360℃下煅烧1.5h，得到材料二；c、将海藻酸钠、无机填料、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和异丙醇混合，导入搅拌机中，在68℃、0.5mpa的压力下，以140r/min的转速搅拌分散0.6h，再加入n-甲基二乙醇胺和改性剂，进行超声分散8min，得到材料三；d、将材料一、材料、材料三和复合助剂混合，超声分散15min，再进行抽滤和真空干燥，即可得到成品。步骤b的酸溶液由质量浓度为14%的盐酸溶液、锡盐和锑盐按质量比5:1:1混合而成。锡盐为氯化锡、硝酸锡和硫酸锡的混合，锑盐为氯化锑和硫酸锑的混合。步骤b的碱溶液由质量浓度为22％的氢氧化钠溶液和质量浓度为15％的氢氧化钾溶液按质量比1:1混合而成。步骤c的无机填料为滑石粉和空心玻璃微珠按质量比2:1混合而成。步骤c的改性剂为氧化锌、硫酸锌、乙醇胺和聚乙二醇按质量比2:1:1:2混合而成。步骤d的复合助剂包括相容剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和热稳定剂。实施例2一种计算机用防静电剂，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛16份、海藻酸钠7份、饱和氢氧化钠溶液12份、无机填料9份、苯胺-3，5-二磺酸5份、苯乙烯-马来酸酐聚合物8份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、碱溶液6份、酸溶液5份、异丙醇5份、n-甲基二乙醇胺4份、改性剂6份和复合助剂8份。一种计算机用防静电剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将饱和氢氧化钠溶液、苯胺-3，5-二磺酸导入反应釜中，升温至48℃，加热反应直至苯胺-3，5-二磺酸完全溶解，再升温至122℃，加入苯乙烯-马来酸酐聚合物，搅拌反应1.3h，冷却至常温后，得到材料一；b、将纳米二氧化钛与酸溶液混合导入反应釜中，在58℃下加热反应24min，过滤，向滤渣中再加入碱溶液，保持温度不变，继续加热反应0.8h，反应结束后，过滤取滤渣，对滤渣用蒸馏水冲洗5次，再干燥，置于360℃下煅烧1.5h，得到材料二；c、将海藻酸钠、无机填料、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和异丙醇混合，导入搅拌机中，在68℃、0.3mpa的压力下，以120r/min的转速搅拌分散0.7h，再加入n-甲基二乙醇胺和改性剂，进行超声分散5min，得到材料三；d、将材料一、材料、材料三和复合助剂混合，超声分散15min，再进行抽滤和真空干燥，即可得到成品。步骤b的酸溶液由质量浓度为14%的盐酸溶液、锡盐和锑盐按质量比5:1:1混合而成。锡盐为氯化锡、硝酸锡和硫酸锡的混合，锑盐为氯化锑和硫酸锑的混合。步骤b的碱溶液由质量浓度为22％的氢氧化钠溶液和质量浓度为15％的氢氧化钾溶液按质量比1:1混合而成。步骤c的无机填料为滑石粉和空心玻璃微珠按质量比2:1混合而成。步骤c的改性剂为氧化锌、硫酸锌、乙醇胺和聚乙二醇按质量比2:1:1:2混合而成。步骤d的复合助剂包括相容剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和热稳定剂。实施例3一种计算机用防静电剂，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛15份、海藻酸钠5份、饱和氢氧化钠溶液11份、无机填料9份、苯胺-3，5-二磺酸7份、苯乙烯-马来酸酐聚合物6份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、碱溶液6份、酸溶液7份、异丙醇3份、n-甲基二乙醇胺6份、改性剂6份和复合助剂7份。一种计算机用防静电剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将饱和氢氧化钠溶液、苯胺-3，5-二磺酸导入反应釜中，升温至48℃，加热反应直至苯胺-3，5-二磺酸完全溶解，再升温至122℃，加入苯乙烯-马来酸酐聚合物，搅拌反应1.3h，冷却至常温后，得到材料一；b、将纳米二氧化钛与酸溶液混合导入反应釜中，在62℃下加热反应24min，过滤，向滤渣中再加入碱溶液，保持温度不变，继续加热反应0.8h，反应结束后，过滤取滤渣，对滤渣用蒸馏水冲洗3次，再干燥，置于380℃下煅烧1.3h，得到材料二；c、将海藻酸钠、无机填料、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和异丙醇混合，导入搅拌机中，在64℃、0.5mpa的压力下，以120r/min的转速搅拌分散0.7h，再加入n-甲基二乙醇胺和改性剂，进行超声分散8min，得到材料三；d、将材料一、材料、材料三和复合助剂混合，超声分散15min，再进行抽滤和真空干燥，即可得到成品。步骤b的酸溶液由质量浓度为14%的盐酸溶液、锡盐和锑盐按质量比5:1:1混合而成。锡盐为氯化锡、硝酸锡和硫酸锡的混合，锑盐为氯化锑和硫酸锑的混合。步骤b的碱溶液由质量浓度为22％的氢氧化钠溶液和质量浓度为15％的氢氧化钾溶液按质量比1:1混合而成。步骤c的无机填料为滑石粉和空心玻璃微珠按质量比2:1混合而成。步骤c的改性剂为氧化锌、硫酸锌、乙醇胺和聚乙二醇按质量比2:1:1:2混合而成。步骤d的复合助剂包括相容剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和热稳定剂。对比例1采用现有技术中的普通防静电剂进行检测。检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：表一：项目实施例1实施例2实施例3对比例1与材料复配形成的计算机壳体材料的体积电阻率（ω·cm）4.1×1074.2×1073.8×1072.1×108与材料复配形成的计算机壳体材料的热变形温度（℃）145142146128与材料复配形成的计算机壳体材料的耐电压（v）48454837与材料复配形成的计算机壳体材料的拉伸强度（mpa）32313328与其他材料复配的加工性能优异优异优异一般由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12