一種抗靜電tpu薄膜及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗靜電TPU薄膜及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明利用70?90重量份TPU顆粒、20?40重量份環(huán)氧樹脂、30?40重量份導(dǎo)電碳纖維和5?10重量份抗氧劑制備得到TPU薄膜，通過各組分間的協(xié)同作用，使得TPU薄膜的表面電阻率為8×105?5×106Ω，抗靜電性能良好，此外，本發(fā)明抗靜電TPU薄膜的制備方法簡單，具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種抗靜電TPU薄膜及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種抗靜電TRJ薄膜及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 靜電電荷可以在電絕緣體或被這種絕緣體絕緣的制品或人身上出現(xiàn)，一般這是不 利的、有損害的或是有危險(xiǎn)的。因此，目前，對于抗靜電材料的研究成為熱點(diǎn)。
[0003] CN101410444A公開了一種抗靜電性聚氨酯，其含有含離子液體的抗靜電添加劑。 該發(fā)明通過含離子液體的添加劑來增強(qiáng)聚氨酯的抗靜電性能，使得聚氨酯具有較低表面電 阻率，但是在該發(fā)明中抗靜電性聚氨酯的制備需要通過化學(xué)反應(yīng)對材料進(jìn)行改性，方法比 較復(fù)雜。
[0004] CN10383451A公開了一種阻隔抗靜電TPU復(fù)合材料薄膜及其制備方法，首先將多壁 碳納米管(MWNTs)氨基化以及將蒙脫土 (麗T)有機(jī)改性，然后將氨基化MWNTs、有機(jī)改性麗T (0ΜΜΤ)與TPU在涂膜機(jī)上復(fù)合成膜。經(jīng)本發(fā)明方法制備的復(fù)合材料薄膜，0ΜΜΤ大部分可以平 行的分散在ITU基體中，氨基化MWNTs纏繞在0ΜΜΤ上，形成納米尺度的互鎖結(jié)構(gòu)，因此這種薄 膜具有很好的抗靜電性。然而，該發(fā)明仍需要借助于化學(xué)改性的方法來實(shí)現(xiàn)材料的制備。 [0005]因此，在本領(lǐng)域中，期望能夠開發(fā)一種具有良好抗靜電性能，并且可以通過簡單制 備方法制備得到的THJ薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種抗靜電TPU薄膜及其制備方法和應(yīng)用。
[0007] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 本發(fā)明提供一種抗靜電ITU薄膜，所述ITU薄膜主要由以下重量份的原料制備得 到： TPU顆粒 50-60重量份 環(huán)氧樹脂 10-25重量份
[0009] 導(dǎo)電碳纖維 10-20重量份 碳納米管 10-30重量份 抗氧劑 1-5重量份。
[0010] 在本發(fā)明所述的抗靜電TPU薄膜的原料中，所述TPU顆粒的用量為50-60重量份，例 如50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58 重量份、59重量份或60重量份。
[0011] 優(yōu)選地，所述TPU顆粒為聚酯型TPU顆粒和/或聚醚型TPU顆粒。
[0012] 在本發(fā)明所述的抗靜電TPU薄膜的原料中，所述環(huán)氧樹脂的用量為10-25重量份， 例如10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份或 25重量份。
[0013] 在本發(fā)明所述的抗靜電ITU薄膜的原料中，所述導(dǎo)電碳纖維的用量為10-20重量 份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量 份、18重量份、19重量份或20重量份。
[0014] 在本發(fā)明所述的抗靜電TPU薄膜的原料中，所述碳納米管的用量為10-30重量份， 例如10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、 26重量份、28重量份或30重量份。
[0015] 在本發(fā)明所述的抗靜電TPU薄膜的原料中，所述抗氧劑的用量為1-5重量份，例如1 重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份或5重量 份。
[0016] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的抗靜電TPU薄膜的制備方法，所述方法 為將各原料成分預(yù)先干燥，混合均勻，擠出得到所述抗靜電THJ薄膜。
[0017] 在本發(fā)明所述的抗靜電TPU薄膜制備方法中，所述干燥溫度為60-70°C，例如60°C、 61°C、62 °C、63 °C、64°C、65 °C、66 °C、67 °C、68 °C、69 °C 或70 °C，干燥時間為2-4h，例如2h、 2 · 2h、2 · 5h、2 · 8h、3h、3 · 2h、3 · 5h、3 · 8h 或 4h。
[0018] 在本發(fā)明所述的抗靜電TPU薄膜制備方法中，所述擠出利用流延機(jī)擠出。
[0019] 優(yōu)選地，所述流延機(jī)的各段溫度設(shè)置如下：料筒溫度為130_140°C;濾網(wǎng)溫度為 140-150 °C ;彎頭溫度為150-160 °C ;連接溫度為135-150 °C ;模頭溫度為150-165 °C。
[0020] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述抗靜電TPU薄膜的制備方法包括以下步驟:將各原 料成分預(yù)先在60_70°C下干燥2-4h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出，流延機(jī)的各段溫度設(shè)置如下： 料筒溫度為130-140°C ;濾網(wǎng)溫度為140-150°C ;彎頭溫度為150-160°C ;連接溫度為135-150 °C ;模頭溫度為150-165°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。
[0021] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的抗靜電TPU薄膜在功能性材料中的應(yīng) 用。
[0022 ]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0023] 本發(fā)明利用70-90重量份TPU顆粒、20-40重量份環(huán)氧樹脂、30-40重量份導(dǎo)電碳纖 維和5-10重量份抗氧劑制備得到TPU薄膜，通過各組分間的協(xié)同作用，使得TPU薄膜的表面 電阻率為8 X 105-5 X 106 Ω，抗靜電性能良好，此外，本發(fā)明抗靜電ITU薄膜的制備方法簡 單，具有很好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0025] 實(shí)施例1
[0026]在本實(shí)施例中，抗靜電TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 50重量份 環(huán)氧樹脂 15.重量份
[0027]導(dǎo)電碳纖維 2:0重量份 碳納米管 15重量份 抗氧劑 1重量份。
[0028]制備方法包括以下步驟：
[0029]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出，流延機(jī)的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為140°C ;濾網(wǎng)溫度為150°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為135°C ;模頭 溫度為150°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。
[0030] 實(shí)施例2
[0031 ]在本實(shí)施例中，抗靜電TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 60重量份 環(huán)氧樹脂 10重量份
[0032]導(dǎo)電碳纖維 15重量份 碳納米管 10:重量份 抗氧劑 5重量份。
[0033]制備方法包括以下步驟：
[0034]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出，流延機(jī)的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為140°C ;濾網(wǎng)溫度為150°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為135°C ;模頭 溫度為150°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。
[0035] 實(shí)施例3
[0036]在本實(shí)施例中，抗靜電TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： ΤΡ?顆粒 55童量份 環(huán)氧樹脂 20重量份
[0037]導(dǎo)電碳纖維 10重量份 碳納米管 25重量份 抗氧劑 3重量份。
[0038]制備方法包括以下步驟：
[0039]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出，流延機(jī)的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為140°C ;濾網(wǎng)溫度為150°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為135°C ;模頭 溫度為150°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。
[0040] 實(shí)施例4
[0041 ]在本實(shí)施例中，抗靜電TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 58重量份 環(huán)氧樹脂 13重量份
[0042]導(dǎo)電碳纖維 1B重量份 碳納米管 20重量份 抗氧劑 2重量份:。
[0043]制備方法包括以下步驟：
[0044]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出，流延機(jī)的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為140°C ;濾網(wǎng)溫度為150°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為135°C ;模頭 溫度為150°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。
[0045] 實(shí)施例5
[0046] 在本實(shí)施例中，抗靜電TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 53重量份 環(huán)氧樹脂 25重量份
[0047] 導(dǎo)電碳纖維 20重量份 碳納米管 30重量份 抗氧劑 4重量份
[0048] 制備方法包括以下步驟：
[0049]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出，流延機(jī)的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為140°C ;濾網(wǎng)溫度為150°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為135°C ;模頭 溫度為150°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。
[0050] 對比例1
[0051] 該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于所用原料中不包含環(huán)氧樹脂，其余原料與原 料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例1相同。
[0052] 對比例2
[0053] 該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于所用原料中不包含導(dǎo)電碳纖維，其余原料與 原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例1相同。
[0054] 對比例3
[0055] 該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于所用原料中不包含碳納米管，其余原料與原 料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例1相同。
[0056] 對比例4
[0057] 該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于所用原料中TPU顆粒的用量為48重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例1相同。
[0058] 對比例5
[0059]該對比例與實(shí)施例2不同之處僅在于所用原料中TPU顆粒的用量為62重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例2相同。
[0060] 對比例6
[0061] 該對比例與實(shí)施例2不同之處僅在于所用原料中環(huán)氧樹脂的用量為8重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例2相同。
[0062] 對比例7
[0063] 該對比例與實(shí)施例5不同之處僅在于所用原料中環(huán)氧樹脂的用量為27重量份，其 余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例5相同。
[0064] 對比例8
[0065] 該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于所用原料中導(dǎo)電碳纖維的用量為22重量份， 其余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例1相同。
[0066] 對比例9
[0067] 該對比例與實(shí)施例3不同之處僅在于所用原料中導(dǎo)電碳纖維的用量為8重量份，其 余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例3相同。
[0068] 對比例10
[0069] 該對比例與實(shí)施例2不同之處僅在于所用原料中碳納米管的用量為8重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例2相同。
[0070] 對比例11
[0071] 該對比例與實(shí)施例5不同之處僅在于所用原料中碳納米管的用量為32重量份，其 余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實(shí)施例5相同。
[0072]用上海電表廠生產(chǎn)的ZC46A高阻計(jì)對實(shí)施例1 -5以及對比例1 -8制備的TPU薄膜的 表面電阻率進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表1所示。
[0073]表 1
[0075] 由表1可以看出，本發(fā)明制備的了?1]薄膜的表面電阻率為8乂105-5乂106〇，當(dāng)原料 中不包含環(huán)氧樹脂(對比例1)或不包含導(dǎo)電碳纖維(對比例2)或不包含碳納米管(對比例3) 或原料中某種成分的用量限定在本發(fā)明限定的范圍之外時(對比例4-11)，制備得到的TPU 薄膜的表面電阻率顯著高于本發(fā)明制備的TPU薄膜的表面電阻率，這說明在本發(fā)明中各組 分之間是相互配合，協(xié)同作用，從而使得TPU薄膜具有較低的表面電阻率，抗靜電性能良好。
[0076]
【申請人】聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的導(dǎo)電碳纖維及其制備方法和 應(yīng)用，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實(shí)施例才能實(shí)施。 所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替 換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗靜電TPU薄膜，其特征在于，所述抗靜電TPU薄膜主要由w下重量份的原料制 備得到： TPU顆粒 50-60重量份 環(huán)氧樹脂 10-25重量份 導(dǎo)電碳纖維 10-20重量份 碳納米管 10-30重量份 抗氧劑 1-5重量份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電TPU薄膜，其特征在于，所述TPU顆粒為聚醋型TPU顆粒 和/或聚酸型TPU顆粒。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗靜電TPU薄膜的制備方法，其特征在于，所述方法為將各 原料成分預(yù)先干燥，混合均勻，擠出得到所述抗靜電TPU薄膜。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述干燥溫度為60-70°C，干燥時間為 2-4h〇5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述擠出利用流延機(jī)擠出； 優(yōu)選地，所述流延機(jī)的各段溫度設(shè)置如下:料筒溫度為130-140°C;濾網(wǎng)溫度為140-150 °C ;彎頭溫度為150-160°C ;連接溫度為135-150°C ;模頭溫度為150-165°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述抗靜電TPU薄膜的制 備方法包括W下步驟:將各原料成分預(yù)先在60-70°C下干燥2-4h，混合均勻，經(jīng)流延機(jī)擠出， 流延機(jī)的各段溫度設(shè)置如下:料筒溫度為130-140°C;濾網(wǎng)溫度為140-150°C;彎頭溫度為 150-160°C ;連接溫度為135-150°C ;模頭溫度為150-165°C，得到所述抗靜電TPU薄膜。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的抗靜電TPU薄膜在功能性材料中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08L63/00GK105968791SQ201610343967
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】徐德生
【申請人】無錫市嘉邦電力管道廠