CN115467173B - 一种防静电表布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防静电领域，尤其涉及IPC C09D127领域，具体涉及一种防静电表布及其制备方法。所述防静电表布包括玻璃纤维布和胶浆，所述胶浆按重量份计，原料包括，基体50‑150份，交联剂2‑5份，稀释剂50‑150份，防静电剂2‑10份，增粘剂2‑5份，偶联剂1‑4份，引发剂0.2‑0.5份。本发明提供的防静电表布具有较好的拉伸性能，防静电能力较强，同时胶浆与玻璃纤维布的粘合较好，具有较强的稳定性，能够有效达到较好的防静电的效果。

Description

一种防静电表布及其制备方法
技术领域
本发明涉及防静电领域，尤其涉及IPC C09D127领域，具体涉及一种防静电表布及其制备方法。
背景技术
静电问题在实际工业生产过程中会造成多种危害，静电放电对精密电子器件造成电磁干扰，甚至击穿电子元件，且静电引力会吸附细小灰尘，污染电子器件等等，另外在生产易燃易爆品的工厂，如果产生静电火花放电，极易引起***和火灾，因此在工业生产中都有严格的静电防护措施。静电防护一般可以分为“防”和“放”，“防”即为采用导电性高的材料，防止电荷的大量聚集，“放”为对于容易发生电荷堆积的情况，进行接地保护等等，随着科技的发展，高分子材料的应用越加广泛，高分子材料多为绝缘性材料易堆积电荷，造成静电危害，而近年来研发的防静电涂料，可以赋予表面电阻率高的材料一定的导电性，得到广泛应用。而有对于有些场所或设施不便于涂覆防静电涂料，可以将防静电涂料涂覆到织物上制备成防静电的表布。
中国申请专利CN202111577626.5公开了一种防静电涂层材料以及其配置方法，所述防静电涂层材料包括聚合物分子和金属离子的螯合物以及导电纳米材料，所述纳米导电材料包括金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、高分子导电聚合物和金属氧化物中的一种或多种，防静电涂层材料涂覆到固体上，具有较好的导电性能以及耐磨性，且成本较低。但对防静电涂层材料的粘结性未做探讨，限制了防静电涂层材料在防静电表布上的应用。中国申请专利201510373421.3提供一种玻璃纤维防静电布的生产工艺，首先用玻璃纤维粒子和助剂编织成玻璃纤维编织布，再将编织布进行涂膜处理，在涂覆树脂薄膜过程中加入耐久防静电母料，最后消毒处理得到的防静电玻璃纤维编织布。该方法简单，清洁能力好，能循环使用，但是得到的防静电玻璃纤维编织布防静电能力差，涂层的稳定性不好。
针对以上问题，开发一种导电性能良好，粘结力强且耐摩擦的防静电表布具有重要意义。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种防静电表布，包括玻璃纤维布和胶浆。
作为一种优选的方案，所述玻璃纤维布的经线为35-45根/inch，纬线为30-40根/inch。
作为一种优选的方案，所述玻璃纤维布的经线为40-45根/inch，纬线为30-35根/inch。
作为一种优选的方案，所述玻璃纤维布的经线为44根/inch，纬线为32根/inch。
本发明选用经线为44根/inch，纬线为32根/inch的玻璃纤维布，制得的抗静电表布具有良好的拉伸强度，同时涂层胶浆的稳定性和抗剥离性能也得到提升。玻璃纤维布的经纬密度过小时，容易产生形变，不利于胶浆与玻璃纤维布的结合，玻璃纤维布的经纬密度过大时，经纬线之间排列过于紧密，胶浆无法完全渗透到玻璃纤维布的缝隙中，使胶浆和玻璃纤维布的粘结效果变差，影响膜料的剥离性能，同时经纬密度过大会导致屈曲程度增加，使纱线强度下降，反而减小了抗拉伸强度。
作为一种优选的方案，所述玻璃纤维布可购自重庆国际复合材料股份有限公司，产品规格为1528。
作为一种优选的方案，所述胶浆按重量份计，原料包括，基体50-150份，交联剂2-5份，稀释剂50-150份，防静电剂2-10份，增粘剂2-5份，偶联剂1-4份，引发剂0.2-0.5份。
作为一种优选的方案，所述基体包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、三氟丙烯、三氟乙醇中的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述基体为聚偏氟乙烯和三氟丙烯。
作为一种优选的方案，所述聚偏氟乙烯，三氟丙烯重量份比为(3-5)：(1-2)。
作为一种优选的方案，所述聚偏氟乙烯，三氟丙烯重量份比为4:1。
作为一种优选的方案，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，二乙烯基苯，二异氰酸酯的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
作为一种优选的方案，所述稀释剂为环已酮，醋酸丁酯，二甲苯的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述稀释剂为环已酮。
作为一种优选的方案，所述基体与稀释剂重量份比为(1-2)：(2-1)。
作为一种优选的方案，所述基体与稀释剂重量份比为1:1.2。
基体与稀释剂重量份比为1:1.2时，提高了胶浆的耐水性和稳定性，同时胶浆的粘结强度也较高，当基体与稀释剂重量份比较大时，基体黏度过大会导致团聚，不利于基体中助剂的分散，使胶浆的基础性能下降，同时制备得到的胶浆表面发黏，较难渗透到玻璃纤维布内部形成均匀稳定的胶层；当基体与稀释剂重量份比较小时，制备得到的胶浆流平性提升但是在加热凝固时会在玻璃纤维布表面形成起泡降低防静电表布的效果。
作为一种优选的方案，所述防静电剂为导电云母粉，酚醚磷酸酯，月桂基磷酸酯的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述防静电剂为导电云母粉、酚醚磷酸酯。
作为一种优选的方案，所述导电云母粉、酚醚磷酸酯比为(1-5)：(5-10)。
作为一种优选的方案，所述导电云母粉、酚醚磷酸酯比为2:5。
导电云母粉与酚醚磷酸酯重量份比为2:5时，提高了胶浆的防静电能力以及机械强度，同时胶浆的耐热性和耐候性也有所增强。导电云母粉具有较好的导电能力，其鳞片状结构能够提高胶层的机械性能，但其在胶浆中分散性较差，添加过多会在胶浆内部团聚，反而导致胶层的机械性能下降，本发明中通过将导电云母粉与酚醚磷酸酯复配制成到防静电剂，再加入到胶体中，有效提升导电云母粉与酚醚磷酸酯的分散性，使胶浆的防静电能力增强，同时本申请人推测，酚醚磷酸酯会在导电云母粉表面形成一层稳定结构，提升导电云母粉在胶浆中的稳定性。
作为一种优选的方案，所述导电云母粉的粒径为3000目
作为一种优选的方案，所述导电云母粉可购自深圳市海扬粉体科技有限公司，产品型号为HYP000074。
作为一种优选的方案，所述酚醚磷酸酯可购自江苏省海安石油化工厂，产品货号为TXP-10。
作为一种优选的方案，所述增粘剂为松香类树脂，聚萜烯类树脂，石油树脂，聚苯乙烯类树脂，酚醛树脂，二甲苯树脂的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述增粘剂为石油树脂。
作为一种优选的方案，所述石油树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、双环戊二烯石油树脂、C5/C9共聚石油树脂的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述石油树脂为C5石油树脂。
作为一种优选的方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
作为一种优选的方案，所述引发剂为偶氮类引发剂，过氧类引发剂的至少一种。
作为一种优选的方案，所述引发剂为过氧化二苯甲酰，N，N-二甲基苯胺，过氧化二碳酸二异丙酯的一种或几种。
作为一种优选的方案，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。
本发明的第二方面提供了一种防静电表布的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维布置于300-400℃下加热3-5min，取出后冷却至20±5℃；
2)按重量份将所述基体，交联剂，防静电剂，增粘剂，偶联剂，稀释剂搅拌均匀后加入到反应釜中，通入氮气2-5min，搅拌并升温至60-110℃，加入引发剂，保持反应釜温度在60-110℃持续时间为12-18h，得到基体乳液；
3)将步骤2)所基体乳液按重量份涂覆到步骤1)所述玻璃纤维布上，进行烘箱烘干；
4)所述步骤3)重复2-4次，得到防静电表布。
作为一种优选的方案，所述基体乳液的涂覆量按重量份计为100-200g/m2。
作为一种优选的方案，所述步骤2)中基体乳液的涂覆量按重量份计为125g/m2，步骤3)重复次数为3次。
基体乳液的涂覆量每次为125g/m2，步骤3)重复次数为3次，得到的胶浆涂覆量为375g/m2，提高玻璃纤维布的防静电能力和拉伸强度，同时玻璃纤维布的耐磨性也得到提升，涂覆到玻璃纤维表面的胶浆过多会导致胶浆厚度增大，焙烧过程中的水分和有机物质析出难度大，影响胶浆的性能，同时焙烧时容易产生较多裂痕，影响防静电表布的性能，同时胶浆的厚度较低时，防静电表布的性能效果不明显。
作为一种优选的方案，所述步骤3)烘箱烘干在不同温度梯度下进行，第一温度梯度为温度为100-150℃，持续时间为80-120s；第二温度梯度为温度为260-280℃，持续时间为45-85s；第三温度梯度为温度为360-390℃，持续时间为40-80s。
作为一种优选的方案，所述步骤3)烘箱烘干在不同温度梯度下进行，第一温度梯度为温度为110℃，持续时间为95s；第二温度梯度为温度为265℃，持续时间为65s；第三温度梯度为温度为370℃，持续时间为65s。
胶浆烘干温度对形成的胶层的基本性能以及在玻璃纤维表布上的稳定性有较大影响，对胶浆进行烘干温度过高，会使胶浆中的水分快速挥发，在胶层表面形成气泡及流痕，温度过低则使胶浆中的水分和有机物质无法完全挥发，使胶浆发黄，同时表布的表面发黏影响收卷。本发明采用不同温度梯度的烘干方式，使胶浆中的水分和有机物质缓慢的挥发掉，不影响胶浆整体的稳定性，且制备得到的防静电表布具有较好的防静电能力，耐摩擦能力以及耐冲击能力。
有益效果：
(1)本发明选用经纬线为44*32根/inch的玻璃纤维布以及基体与稀释剂重量份比为1:1.25，有效提高胶浆在玻璃纤维布上的稳定性，制备得到的防静电表布具有较好的抗拉强度和耐摩擦能力。
(2)本发明选用导电云母粉与酚醚磷酸酯重量份比为2:5，有效提升导电云母粉与酚醚磷酸酯的分散性，使胶浆的防静电能力增强同时防静电表布的机械强度。
(3)本发明通过选用胶浆涂覆量为350g/m2，以及合适的涂覆次数和烘干参数，使得涂覆的胶浆在玻璃纤维布上的稳定性较好，起到较好的防静电能力。
具体实施方式
实施例1
一种防静电表布，包括玻璃纤维布和胶浆，所述玻璃纤维布的经纬线为44*32根/inch；所述胶浆按重量份计，原料包括，基体105份，交联剂3份，稀释剂126份，防静电剂3.5份，增粘剂2份，偶联剂2份，引发剂0.2份。
所述基体为聚偏氟乙烯和三氟丙烯，重量份比为4:1，所述聚偏氟乙烯购自苏州勤尚塑化有限公司，产品货号为6020，所述三氟丙烯购自浙江环新氟材料股份有限公司；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，购自荆门市东昕生物科技有限公司，产品货号为110-26-9；所述稀释剂为环已酮，购自济南联顺化工有限公司，产品货号为36#；所述防静电剂为导电云母粉、酚醚磷酸酯，重量份比为1:2.5，所述导电云母粉的粒径为3000目，购自深圳市海扬粉体科技有限公司，产品型号为HYP000074，所述酚醚磷酸酯购自江苏省海安石油化工厂，产品货号为TXP-10；所述增粘剂为C5石油树脂，购自济南大晖化工科技有限公司，产品货号为063；所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，购自广州亿珲盛化工有限公司，产品型号为A151；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯，购自上海三抒生物科技有限公司，产品货号为SS30992。
一种防静电表布的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维布置于300℃下加热3min，取出后冷却至20±5℃；
2)按重量份将所述基体，交联剂，防静电剂，增粘剂，偶联剂，稀释剂搅拌均匀后加入到反应釜中，通入氮气5min，搅拌并升温至85℃，加入引发剂，保持反应釜温度在100℃持续时间为18h，得到基体乳液；
3)将步骤2)所述基体乳液按重量份涂覆到步骤1)所述玻璃纤维布上，进行烘箱烘干；
4)所述步骤3)重复3次，得到防静电表布。
步骤2)中所述基体乳液的涂覆量按重量份计为125g/m2；所述步骤3)烘箱烘干在不同温度梯度下进行，第一温度梯度为温度为110℃，持续时间为95s；第二温度梯度为温度为265℃，持续时间为65s；第三温度梯度为温度为370℃，持续时间为65s。
实施例2
一种防静电表布，包括玻璃纤维布和胶浆，所述玻璃纤维布的经纬线为44*32根/inch；所述胶浆按重量份计，原料包括，基体120份，交联剂3份，稀释剂140份，防静电剂7份，增粘剂2份，偶联剂2份，引发剂0.2份。
所述基体为聚偏氟乙烯和三氟丙烯，重量份比为4:1，所述聚偏氟乙烯购自苏州勤尚塑化有限公司，产品货号为6020，所述三氟丙烯购自浙江环新氟材料股份有限公司；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，购自荆门市东昕生物科技有限公司，产品货号为110-26-9；所述稀释剂为环已酮，购自济南联顺化工有限公司，产品货号为36#；所述防静电剂为导电云母粉、酚醚磷酸酯，重量份比为1:2.5，所述导电云母粉的粒径为3000目，购自深圳市海扬粉体科技有限公司，产品型号为HYP000074，所述酚醚磷酸酯购自江苏省海安石油化工厂，产品货号为TXP-10；所述增粘剂为C5石油树脂，购自济南大晖化工科技有限公司，产品货号为063；所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，购自广州亿珲盛化工有限公司，产品型号为A151；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯，购自上海三抒生物科技有限公司，产品货号为SS30992。
一种防静电表布的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维布置于350℃下加热4min，取出后冷却至20±5℃；
2)按重量份将所述基体，交联剂，防静电剂，增粘剂，偶联剂，稀释剂搅拌均匀后加入到反应釜中，通入氮气5min，搅拌并升温至85℃，加入引发剂，保持反应釜温度在105℃持续时间为16h，得到基体乳液；
3)将步骤2)所述基体乳液按重量份涂覆到步骤1)所述玻璃纤维布上，进行烘箱烘干；
4)所述步骤3)重复3次，得到防静电表布。
步骤2)中所述基体乳液的涂覆量按重量份计为110g/m2；所述步骤3)烘箱烘干在不同温度梯度下进行，第一温度梯度为温度为100℃，持续时间为110s；第二温度梯度为温度为250℃，持续时间为60s；第三温度梯度为温度为380℃，持续时间为70s。
实施例3
一种防静电表布，包括玻璃纤维布和胶浆，所述玻璃纤维布的经纬线为44*32根/inch；所述胶浆按重量份计，原料包括，基体94份，交联剂3份，稀释剂106份，防静电剂3.5份，增粘剂2份，偶联剂2份，引发剂0.2份。
所述基体为聚偏氟乙烯和三氟丙烯，重量份比为5:1，所述聚偏氟乙烯购自苏州勤尚塑化有限公司，产品货号为6020，所述三氟丙烯购自浙江环新氟材料股份有限公司；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，购自荆门市东昕生物科技有限公司，产品货号为110-26-9；所述稀释剂为环已酮，购自济南联顺化工有限公司，产品货号为36#；所述防静电剂为导电云母粉、酚醚磷酸酯，重量份比为1:2.5，所述导电云母粉的粒径为3000目，购自深圳市海扬粉体科技有限公司，产品型号为HYP000074，所述酚醚磷酸酯购自江苏省海安石油化工厂，产品货号为TXP-10；所述增粘剂为C5石油树脂，购自济南大晖化工科技有限公司，产品货号为063；所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，购自广州亿珲盛化工有限公司，产品型号为A151；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯，购自上海三抒生物科技有限公司，产品货号为SS30992。
一种防静电表布的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维布置于300℃下加热3min，取出后冷却至20±5℃；
2)按重量份将所述基体，交联剂，防静电剂，增粘剂，偶联剂，稀释剂搅拌均匀后加入到反应釜中，通入氮气5min，搅拌并升温至85℃，加入引发剂，保持反应釜温度在100℃持续时间为18h，得到基体乳液；
3)将步骤2)所述基体乳液按重量份涂覆到步骤1)所述玻璃纤维布上，进行烘箱烘干；
4)所述步骤3)重复3次，得到防静电表布。
步骤2)中所述基体乳液的涂覆量按重量份计为120g/m2；所述步骤3)烘箱烘干在不同温度梯度下进行，第一温度梯度为温度为120℃，持续时间为90s；第二温度梯度为温度为270℃，持续时间为70s；第三温度梯度为温度为375℃，持续时间为70s。
实施例4
所述基体为聚偏氟乙烯和三氟丙烯，重量份比7:1，稀释剂100份，其余同实施例1。
实施例5
所述防静电剂为炭黑，其余同实施例1。
实施例6
所述步骤3)烘箱烘干温度为280℃，烘干时间为210s，其余同实施例1。
实施例7
步骤2)中所述基体乳液的涂覆量按重量份计为300g/m2，所述步骤3)重复1次，其余同实施例1。
性能测试
1.拉伸性能测试
参照国家标准GB/T7689.5进行拉伸性能测试。
2.防静电性能测试
参照国家标准GB/T1410-2006进行防静电表布的电阻率测试。
3.剥离强度性能测试
参照国家标准GB/T 2792-2014进行剥离强度测试。
抗拉强度(N/2.5cm) 电阻率(Ω·m) 剥离力(N/25mm)
实施例1 2901 1×104 10.12
实施例2 2886 1.1×104 9.80
实施例3 2873 1.2×104 10.06
实施例4 2756 1.5×104 9.13
实施例5 2814 1.7×104 9.57
实施例6 2610 1.75×104 9.28
实施例7 2531 1.72×104 9.32
由上述性能测试结果可知，本发明提供的防静电表布具有较好的拉伸性能，防静电能力较强，同时胶浆与玻璃纤维布的粘合较好，具有较强的稳定性，能够有效达到较好的防静电的效果。

Claims (3)

1.一种防静电表布，其特征在于，所述表布包括玻璃纤维布和胶浆；
所述玻璃纤维布的经线为35-45根/inch，纬线为30-40根/inch；
所述胶浆按重量份计，原料包括基体50-150份，交联剂2-5份，稀释剂50-150份，防静电剂2-10份，增粘剂2-5份，偶联剂1-4份，引发剂0.2-0.5份；
所述基体与稀释剂重量份比为（1-2）：（2-1）；
所述防静电剂为导电云母粉、酚醚磷酸酯；所述导电云母粉、酚醚磷酸酯重量份比为（1-5）：（5-10）；
所述基体为聚偏氟乙烯和三氟丙烯，重量份比为（3-5）：（1-2）；
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；
所述稀释剂为环已酮；
所述增粘剂为C5石油树脂；所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。
2.一种根据权利要求1所述的一种防静电表布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将玻璃纤维布置于300-400℃下加热3-5min，取出后冷却至20±5℃；
2）按重量份将所述基体，交联剂，防静电剂，增粘剂，偶联剂，稀释剂搅拌均匀后加入到反应釜中，通入氮气2-5min，搅拌并升温至60-110℃，加入引发剂，保持反应釜温度在60-110℃持续时间为12-18h，得到基体乳液；
3）将步骤2）所基体乳液按重量份涂覆到步骤1）所述玻璃纤维布上，进行烘箱烘干；
4）所述步骤3）重复2-4次，得到防静电表布。
3.根据权利要求2所述的一种防静电表布的制备方法，其特征在于，所述步骤3）烘箱烘干在不同温度梯度下进行，第一温度梯度为温度为100-150℃，持续时间为80-120s；第二温度梯度为温度为260-280℃，持续时间为45-85s；第三温度梯度为温度为360-390℃，持续时间为40-80s。
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