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《江南大学》 2012年
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脂肪酸酯类抗静电剂的合成及应用研究

夏鹏  
【摘要】:聚烯烃材料具有性价比高、安全稳定性好、热稳定性好、可循环再利用等特点,广泛应用于各行各业。聚烯烃材料的体积电阻率一般在10~(16)~10~(20)Ω·cm,容易积累静电,在使用中引起一些危害,通常在加工中以添加抗静电剂的方法来消除聚烯烃的静电积累。 本文以多聚甘油和硅片切割废液中回收的聚乙二醇为原料,与棕榈酸、硬脂酸通过酯化反应合成脂肪酸酯作为抗静电剂,添加到聚烯烃中制备抗静电聚烯烃。 在酯化反应过程中,通过测试酸值和酯化率,研究了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度对酯化反应的影响。结果表明:在醇酸摩尔比为1.5:1,催化剂用量为反应物总质量的0.8%,反应时间为5h和反应温度为140℃的条件下,聚乙二醇与脂肪酸的酯化反应最完全;而聚甘油与脂肪酸的最佳反应条件为醇酸摩尔比为1:1,催化剂用量为反应物总质量的1.0%,反应时间为5h,反应温度为160℃。 将合成的脂肪酸酯作为抗静电剂添加到聚烯烃中,通过测试聚烯烃板材的体积电阻率,研究了抗静电剂添加量、放置时间对聚烯烃板材抗静电性能的影响。研究结果表明:添加抗静电剂以后,聚烯烃板材的体积电阻率下降了3个数量级,在10~(10)Ω·cm;随着抗静电剂释放时间的延长,聚烯烃板材的体积电阻率呈下降趋势,直至平衡。聚乙二醇脂肪酸酯在聚烯烃中添加量为3phr时,抗静电效果最佳,在放置时间为七天时,体积电阻率达到平衡,大约为4×10~(10)Ω·cm;而聚甘油脂肪酸酯的添加量为2phr时,抗静电效果最佳,体积电阻率在放置时间为五天时达到平衡,为4.5×10~(10)Ω·cm。 同时研究了抗静电剂种类、环境湿度和温度对聚烯烃板材抗静电性能的影响。添加聚乙二醇棕榈酸酯的PE板材的抗静电性能优于添加聚乙二醇硬脂酸酯的PE板材,添加聚甘油棕榈酸酯的PE板材的抗静电性能也优于添加聚甘油硬脂酸酯的PE板材;随着环境湿度和温度的升高,抗静电效果更加明显。 添加抗静电剂对聚烯烃板材的力学性能基本无影响,能够满足使用要求。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ314.247

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【参考文献】
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