專利名稱：煤礦風筒用導電膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于PVC膜功能材料領(lǐng)域，具體涉及煤礦風筒用導電材料。
背景技術(shù)：
煤礦井下導風筒是由風筒布經(jīng)縫合或粘合而成，主要用于井下沒有形成通風回路的工作面，以便給工作人員提供氧氣和防止瓦斯聚集，對煤礦井下安全生產(chǎn)起著非常重要的作用。導風筒性能的好與壞，主要體現(xiàn)在風筒布上。多年來，風筒布多用橡膠制作；橡膠風筒布有很多缺點，如成本高、使用壽命短、工藝復雜、耐燃性和抗靜電性較差、且重量大、 風阻較大、外涂粉料的污染等。為獲得在較寬溫度范圍內(nèi)具有良好機械性能，同時具有良好的耐燃、抗靜電性能的導風筒，以保障礦井下的通風安全，因此具有良好力學性能的抗靜電的風筒用材料的開發(fā)具有重要意義。聚氯乙烯(PVC)是世界塑料工業(yè)中用量最大的樹脂品種之一，其電阻高達1015Ω或更高。良好的電絕緣性能導致材料在某些場合下使用易出現(xiàn)靜電荷積聚而造成損失甚至釀成災害。因此對PVC抗靜電材料的研究開發(fā)已成為PVC科研與生產(chǎn)的重要課題。通過提高高分子材料表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚；添加抗靜電劑也是提高高分子材料表面電導率的有效方法之一，而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料或與其它導電分子共混的技術(shù)。根據(jù)添加方式不同，PVC抗靜電劑的使用可分為外涂型和內(nèi)加型兩類。外涂型抗靜電劑是通過刷涂、噴涂或浸涂等方法涂敷于制品表面，它們見效快，適用廣，但容易因摩擦、洗滌而脫失。因此只能提供暫時的或短期的抗靜電效應(yīng)。內(nèi)加型抗靜電劑是在配料時加入到樹脂中，使其均勻地分散于整個聚合物內(nèi)，它可從高分子材料內(nèi)部向表面遷移，在表面形成均勻的抗靜電層，它耐摩擦、耐洗滌，效能持久，是高分子材料中廣泛使用的抗靜電劑類型?！皳诫s”是實現(xiàn)高分子導電的有效途徑，而且也證實了它的可靠性和實用性。傳統(tǒng)的煤礦風筒用導電膜，常常采用附著導電涂層的導電膜，其耐磨耐用性遠遠適合不了煤礦風筒等劇烈環(huán)境下的使用。因此采用高分子“摻雜”實現(xiàn)其持久導電是一個不錯的選擇，但是高分子膜材料“摻雜”存在的另一個問題是如何實現(xiàn)各個組分材料如高分子材料PVC、導電材料和各種填料的充分融合，從而具有很好的分散性和相容性。因此，有必要開發(fā)一種煤礦風筒用導電膜，通過優(yōu)化加工工藝，找到良好的“摻雜”配方，使各組分具有很好的分散性和相容性。在此基礎(chǔ)上使產(chǎn)品具備持久耐用的導電能力，并且具備良好的拉伸強度、直角撕裂強度和阻燃性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有良好“摻雜”配方，并且具備良好的抗靜電性能、拉伸強度、直角撕裂強度和阻燃性的煤礦風筒用導電膜。所述煤礦風筒用導電膜采用PVC樹脂粉、增塑劑、抗靜電劑以及活性碳酸鈣為主要原料，添加阻燃劑、大豆油、穩(wěn)定劑、色料作為輔料，經(jīng)升溫攪拌、密煉、過濾、四輥壓延、霧面軋花、冷卻定型、裁邊、卷取工序制作而成導電膜；其中，以PVC樹脂粉100重量份計，增塑齊U、抗靜電劑、活性碳酸鈣、阻燃劑、大豆油、穩(wěn)定劑、色料的用量分別為1(Γ20份、1(Γ20份、 20 40份、5 15份、廣5份、廣5份、0.廣2份；
其中，活性碳酸鈣的制備條件為鋁酸酯用量為碳酸鈣的廣3%、轉(zhuǎn)數(shù)為15 000^17000 r/min、乳化溫度為70 85°C、乳化時間為50 70 min、保溫時間為30 50 min。優(yōu)選地，所述的PVC樹脂粉的聚合度為1600，增塑劑為D0P，抗靜電劑為陽離子增塑劑TC-90，穩(wěn)定劑為鋇鋅穩(wěn)定劑，活性碳酸鈣為經(jīng)由鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性的碳酸I丐，阻燃劑為1:3重量比的Mg(OH)2和Al (OH)3。優(yōu)選地，所述導電膜制備過程中，攪拌溫度為60°C ^llO0C,密煉溫度為 2100C 250°C，過濾溫度為140°C 160°C，四輥壓延溫度為140°C 200°C，控制速度為50 80 m/mirio優(yōu)選地，所述導電膜的表面電阻彡6 X IO9 Ω。本發(fā)明的有益效果是
1.通過在PVC膜配方中添加陽離子抗靜電劑TC-90并優(yōu)化其加工工藝，使產(chǎn)品具有良好的導電性能。與附有導電涂層的導電膜相比，具有耐磨耐用的特性，適合煤礦風筒等劇烈環(huán)境下的使用，產(chǎn)品能長期保持良好的導電能力。2.經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理后的碳酸鈣，更易與有機物體系充分融合，具有很好的分散性和相容性?；钚蕴妓徕}填充在有機高聚物中，使界面具有可塑性，可以防止粉末和基材界面剝離及局部應(yīng)力集中而發(fā)生龜裂，從而改善其綜合性能，如拉伸強度、直角撕裂強度、柔韌性等性能。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明，但并不是對本發(fā)明保護范圍的限制。煤礦風筒用導電膜的制備
配料(表1) — PVC樹脂粉先添加液體類添加劑在70°C攪拌后再添加粉體添加劑在 950C 100°C攪拌均勻后進入密煉(溫度230°C)—二輥軋輪繼續(xù)塑化一過濾(溫度155°C)— 四輥壓延(前上輥185°C、中上輥165°C、下輥155°C、后下輥150°C )—霧面軋花一冷卻定型 —裁邊一卷取一成品。期間控制速度為65 m/min。按上述工藝制備所得的煤礦風筒用導電膜內(nèi)在質(zhì)量的測試結(jié)果見表2，說明該工藝所制得的煤礦風筒用導電膜具備良好的抗靜電性能、拉伸強度、直角撕裂強度、阻燃性等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種煤礦風筒用導電膜，其特征在于由下述步驟制備而得采用PVC樹脂粉、增塑齊U、抗靜電劑以及活性碳酸鈣為主要原料，添加阻燃劑、大豆油、穩(wěn)定劑、色料作為輔料，經(jīng)升溫攪拌、密煉、過濾、四輥壓延、霧面軋花、冷卻定型、裁邊、卷取工序制作而成導電膜；其中，以PVC樹脂粉100重量份計，增塑劑、抗靜電劑、活性碳酸鈣、阻燃劑、大豆油、穩(wěn)定劑、色料的用量分別為10 20份、10 20份、20 40份、5 15份、廣5份、廣5份、0.廣2份；其中，活性碳酸鈣的制備條件為鋁酸酯用量為碳酸鈣的廣3%、轉(zhuǎn)數(shù)為15 000^17000 r/min、乳化溫度為70 85°C、乳化時間為50 70 min、保溫時間為30 50 min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風筒用導電膜，其特征在于所述的PVC樹脂粉的聚合度為1600，增塑劑為D0P，抗靜電劑為陽離子增塑劑TC-90，穩(wěn)定劑為鋇鋅穩(wěn)定劑，活性碳酸鈣為經(jīng)由鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性的碳酸鈣，阻燃劑為1:3重量比的Mg(OH)2和Al (OH)30
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風筒用導電膜，其特征在于所述導電膜制備過程中，攪拌溫度為60°C 110°C，密煉溫度為210°C 250°C，過濾溫度為140°C 160°C，四輥壓延溫度為140°C 200°C，控制速度為50 80 m/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風筒用導電膜，其特征在于所述導電膜的表面電阻 < 6 X IO9 Ω。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦風筒用導電膜。所述導電膜采用PVC樹脂粉、增塑劑、抗靜電劑以及活性碳酸鈣為主要原料，添加阻燃劑、大豆油、穩(wěn)定劑、色料作為輔料，經(jīng)升溫攪拌、密煉、過濾、四輥壓延、霧面軋花、冷卻定型、裁邊、卷取工序制作而成。本發(fā)明不僅具有持久耐用的導電性能，而且具備良好的拉伸強度、直角撕裂強度、阻燃性等優(yōu)點。
文檔編號B29C43/58GK102516689SQ20111044438
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者吳劍飛, 曾亮, 朱金浩, 陳忠華 申請人:浙江博泰塑膠有限公司