一种抗静电高分子材料的制备方法

一种抗静电高分子材料的制备方法

技术领域

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。

发明内容

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。