【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于tpu，具體地，涉及一種抗靜電的tpu顆粒及其制備方法。
技術介紹
1、熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)具有良好的彈性、耐磨性、耐低溫性和耐油性，常用于鞋材、汽車、電子、體育、醫療等諸多領域，其成型加工時可采用注塑機或擠出機，制作過程干凈、衛生、環保無污染。然而，傳統tpu材料在使用過程中常面臨抗靜電性能不足和力學性能有限的問題，導致其在日常使用或生產加工過程中極易產生靜電積累，難以滿足各行業對抗靜電的要求，抗靜電性能不足可能導致靜電積聚，引發電擊、火災等安全隱患，特別是在電子、醫療和化工等敏感領域；此外，對于某些高強度要求的汽車零部件和體育器材應用場景，現有的市售tpu材料其拉伸性能也需要進一步提升。
2、因此，研發一種兼具抗靜電、高拉伸強度的tpu顆粒及其制備方法具有極為重要的現實意義，能為tpu在更多高端領域的應用提供有力支撐。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種抗靜電的tpu顆粒及其制備方法，解決了現有技術中存在的tpu顆粒抗靜電和拉伸性能欠佳的問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種抗靜電的tpu顆粒，所述tpu顆粒具體包括如下重量份原料：
4、
5、
6、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述tpu顆粒還包括n,n-二甲基甲酰胺。
7、進一步地，所述n,n-二甲基甲酰胺為200-300重量份。
8、碳納米管是一類具有很大的長徑比、
9、還原氧化石墨烯是指氧化石墨烯經過還原后得到的產物，其表面缺陷位點相對氧化石墨烯變少，在結構和性質上都更接近于單層石墨烯，具有極好的導電性；
10、二氧化硅納米粒子具有高硬度和高表面反應活性，在受到外力作用時二氧化硅納米粒子與基體之間的界面相互作用較強，可以有效地轉移應力進而降低基體材料的損傷；
11、木質纖維具有優良的柔韌、高比強度、高模量以及可回收利用的特性，能有效增強體系的支撐力和耐久力，更能提高體系的穩定性和強度。
12、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體，牌號：wht-1185，購于萬華化學集團股份有限公司；所述碳納米管徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，cas號：308068-56-6，購于上海聯田材料科技有限公司；所述還原氧化石墨烯，層數：單層，片徑:1-5μm貨號：r487602，購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；所述改性二氧化硅為γ-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的納米二氧化硅，購于西安齊岳生物科技有限公司；所述的辛基三丁基鏻雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，其cas號：934215-88-0，購于長沙秉航新材料有限公司。
13、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述改性木質纖維的制備方法包括如下步驟：將木質纖維于n,n-二甲基甲酰胺中超聲清洗，洗滌，控溫干燥，向干燥后木質纖維中加入tri?s鹽酸鹽溶液超聲分散，再加入鹽酸多巴胺，調節ph，超聲、靜置，取出木質纖維，洗滌，控溫真空干燥，得到改性木質纖維。
14、進一步地，所述木質纖維直徑為8-12μm。
15、進一步地，所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量為剛好沒過木質纖維；所述干燥后木質纖維、tr?i?s鹽酸鹽溶液和鹽酸多巴胺的用量比為3-4g:220-240ml:0.5-0.7g。
16、進一步地，所述超聲清洗的時間為2-2.5h；所述洗滌均為去離子水洗滌3-5次；所述控溫干燥的溫度為95-100℃，時間為10-12h；所述tr?i?s鹽酸鹽溶液的濃度為10mmo?l/l；所述超聲分散的時間為15-20min；所述調節ph為采用0.1mo?l/l的氫氧化鈉溶液調節ph＝8.5；所述超聲、靜置為超聲1.5-2h再靜置22-24h；所述控溫真空干燥的溫度為30-35℃。
17、一種抗靜電的tpu顆粒的制備方法，具體包括如下步驟：
18、s1、將碳納米管、還原氧化石墨烯和n,n-二甲基甲酰胺混合均勻并超聲，加入雙十二烷二甲基溴化銨于氮氣保護下攪拌，去離子水洗滌、凍干，得到混合料a；
19、s2、將聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體、混合料a、改性二氧化硅和改性木質纖維控溫干燥，將干燥后的聚酯型熱塑性聚氨酯彈性、混合料a、改性二氧化硅、改性木質纖維和辛基三丁基鏻雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽、三聚氰胺依次加入密煉機中熔融共混，擠出、造粒，即得tpu顆粒成品。
20、作為本專利技術的一種優選技術方案，步驟s1所述超聲的時間為0.5-1h；所述攪拌的時間為22-24h。
21、作為本專利技術的一種優選技術方案，步驟s2所述控溫干燥的溫度為80-85℃，時間為5-6h；所述密煉機先以10-15rpm運行3-4min再控速50-55rpm密煉10-15min，其間各區溫度均為70℃。
22、本專利技術的有益效果：
23、(1)本專利技術選用了碳納米管和還原氧化石墨烯作為抗靜電填料使其于體系中形成導電網絡結構，降低了體積電阻率，同時，還加入了雙十二烷二甲基溴化銨對抗靜電填料進行了改性，使其表面連有烷基鏈，阻礙了抗靜電填料間的堆疊從而使其在基體中均勻分散，強化了導電網絡的構建，在此基礎上，還加入了辛基三丁基鏻雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽在基體中產生一定的遷移作用從而彌補一部分抗靜電填料導電網絡的缺陷。因此由此制得的tpu顆粒具有極好的抗靜電效果。
24、(2)本專利技術在碳納米管的基礎上還復配了改性二氧化硅和改性木質纖維作為力學填料，將經改性后的力學填料復配能有效增加其與基體的相容性，使得碳納米管、改性二氧化硅和改性木質纖維能協效增加體系的力學性能；在此基礎上，本專利技術還加入了含有剛性的三嗪環結構的三聚氰胺發揮與基體共同承受應力作用，因此由此制得的tpu顆粒具有優異的拉伸性能。
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1.一種抗靜電的TPU顆粒，其特征在于，所述TPU顆粒具體包括如下重量份原料：
2.根據權利要求1所述的抗靜電的TPU顆粒，其特征在于，所述TPU顆粒還包括N,N-二甲基甲酰胺。
3.根據權利要求2所述的抗靜電的TPU顆粒，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺為200-300重量份。
4.根據權利要求1所述的抗靜電的TPU顆粒，其特征在于，所述改性木質纖維的制備方法包括如下步驟：將木質纖維于N,N-二甲基甲酰胺中超聲清洗，洗滌，控溫干燥，向干燥后木質纖維中加入Tris鹽酸鹽溶液超聲分散，再加入鹽酸多巴胺，調節pH，超聲、靜置，取出木質纖維，洗滌，控溫真空干燥，得到改性木質纖維。
5.根據權利要求4所述的抗靜電的TPU顆粒，其特征在于，所述木質纖維直徑為8-12μm。
6.根據權利要求4所述的抗靜電的TPU顆粒，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺的加入量為剛好沒過木質纖維；所述干燥后木質纖維、Tris鹽酸鹽溶液和鹽酸多巴胺的用量比為3-4g:220-240mL:0.5-0.7g。
7.根據權利要求4所述的抗靜
8.一種如權利要求2-7任一項所述的抗靜電的TPU顆粒的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
9.根據權利要求1所述的抗靜電的TPU顆粒的制備方法，其特征在于，步驟S1所述超聲的時間為0.5-1h；所述攪拌的時間為22-24h。
10.根據權利要求1所述的抗靜電的TPU顆粒的制備方法，其特征在于，步驟S2所述控溫干燥的溫度為80-85℃，時間為5-6h；所述密煉機先以10-15rpm運行3-4min再控速50-55rpm密煉10-15min，其間各區溫度均為70℃。
...【技術特征摘要】
1.一種抗靜電的tpu顆粒，其特征在于，所述tpu顆粒具體包括如下重量份原料：
2.根據權利要求1所述的抗靜電的tpu顆粒，其特征在于，所述tpu顆粒還包括n,n-二甲基甲酰胺。
3.根據權利要求2所述的抗靜電的tpu顆粒，其特征在于，所述n,n-二甲基甲酰胺為200-300重量份。
4.根據權利要求1所述的抗靜電的tpu顆粒，其特征在于，所述改性木質纖維的制備方法包括如下步驟：將木質纖維于n,n-二甲基甲酰胺中超聲清洗，洗滌，控溫干燥，向干燥后木質纖維中加入tris鹽酸鹽溶液超聲分散，再加入鹽酸多巴胺，調節ph，超聲、靜置，取出木質纖維，洗滌，控溫真空干燥，得到改性木質纖維。
5.根據權利要求4所述的抗靜電的tpu顆粒，其特征在于，所述木質纖維直徑為8-12μm。
6.根據權利要求4所述的抗靜電的tpu顆粒，其特征在于，所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量為剛好沒過木質纖維；所述干燥后木質纖維、tris鹽酸鹽溶液和鹽酸多巴胺的用量比為3-4g:220-240ml:0.5-0.7g...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李松航，
申請(專利權)人：得創熱塑性聚氨酯東莞有限公司，
類型：發明
國別省市：
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