CN108586972B - 一种抗静电pvc输送带及其制备方法 - Google Patents

一种抗静电pvc输送带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗静电PVC输送带及其制备方法，涉及输送带加工技术领域，解决了现有技术中的输送带抗静电效果较差的技术问题。其覆盖胶层包括以下重量份数的组分：聚氯乙烯糊状树脂PB‑128 50‑100份；对苯二甲酸二辛酯0.18‑30份；环氧大豆油2.9‑5份；N‑环已基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺2.9‑5份；抗静电剂5‑10份；导电炭黑2.9‑5份；PU树脂5‑10份；邻苯二甲酸丁二酯3‑6份；绿色浆1.7‑3份；聚氯乙烯糊状树脂PB‑108 33‑80份；PVC‑KP‑11糊树脂8.2‑20份；碳酸钙20.5‑50份；白色浆1.7‑3份；SY‑Z140糊树脂45‑80份。本发明中的输送带能达到界于导电与不导电的临界阶段，抗静电指数可以达到107欧姆，抗静电效果好。

Description

一种抗静电PVC输送带及其制备方法
技术领域
本发明涉及输送带加工技术领域，更具体地说，它涉及一种抗静电PVC输送带及其制备方法。
背景技术
PVC输送带作为一种轻型输送带，以其质量轻、寿命长、阻燃性好、不易产生摩擦等优点，在多行业中得到广泛的应用。但是由于PVC的高绝缘性和低吸水性，在输送时摩擦产生的静电难以消去，直接影响产品的应用。目前国外公司生产的抗静电输送带的表面电阻一般在108Ω左右，且价格昂贵，难以满足国内客户的需要。
国内企业生产的抗静电输送带通常采用添加导电炭黑的方式加速静电泄露，以避免静电的大量聚积，其抗静电输送带产品的颜色为黑色或浅黑色，颜色单一，使用领域受到限制；随着炭黑添加量的增加，PVC的拉伸强度、冲击强度以及伸长率等大幅度下降，并伴随硬度上升。另外，由于目前PVC输送带普遍采用涂覆工艺加工，炭黑等固体材料的添加使PVC制糊困难，直接影响PVC输送带的制造和产品的最终性能。
现有技术中的PVC输送带抗静电指数一般在108-109欧姆，当应用于高端电子输送设备时,会因受到摩擦使得带体上正、负电荷失去平衡而产生静电荷，静电荷积聚在输送带表面不易消失，会造成电极击穿，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种抗静电PVC输送带，通过导电性强的导电炭黑和导电性弱的抗静电剂配合使用，解决上述问题，其具有抗静电指数低、抗静电效果好的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种抗静电PVC输送带，其覆盖胶层包括以下重量份数的组分：
聚氯乙烯糊状树脂PB-12850-100份；
对苯二甲酸二辛酯0.18-30份；
环氧大豆油2.9-5份；
N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.9-5份；
抗静电剂5-10份；
导电炭黑2.9-5份；
PU树脂5-10份；
邻苯二甲酸丁二酯3-6份；
绿色浆1.7-3份；
聚氯乙烯糊状树脂PB-10833-80份；
PVC-KP-11糊树脂8.2-20份；
碳酸钙20.5-50份；
白色浆1.7-3份；
SY-Z140糊树脂45-80份。
进一步优选为，所述导电炭黑的粒径为30-45nm。
进一步优选为，所述导电炭黑经过前处理，前处理步骤为：将导电炭黑置于真空或惰性气体条件下加热至1150-1200℃除去含氧挥发份和油状杂质，加热时间30-180秒。
进一步优选为，所述抗静电PVC输送带的覆盖胶层还包括重量份数为1-3份的氧化锡锑。
进一步优选为，所述氧化锡锑的粒径为20-40nm。
进一步优选为，所述抗静电剂为购自临安市永盛塑料化工厂的HBS-160。
本发明的目的二在于提供一种如目的一所述的抗静电PVC输送带的制备方法，采用该方法制备的输送带抗静电指数低、抗静电效果好。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种如目的一所述的抗静电PVC输送带的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将聚氯乙烯糊状树脂PB-128、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、1/2的绿色浆、抗静电剂混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，真空脱泡1.5小时，得到粘度为4000Pa·s的第一浆料；
步骤二，将SY-Z140糊树脂、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、白色浆、邻苯二甲酸丁二酯混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，得到粘度为12000Pa·s的第二浆料；
步骤三，将PU树脂、导电炭黑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料；
步骤四，将聚氯乙烯糊状树脂PB-108、PVC-KP-11糊树脂、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、碳酸钙、1/2的绿色浆混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，得到粘度为4000Pa·s的第四浆料；
步骤五，聚酯织物烘布，烘布温度180℃，车速18m/min，张力300kg；
步骤六，取两块聚酯织物，分别编号为第一块织物和第二块织物，将第二浆料均匀的涂刮到第一块织物的上表面，车速16m/min，温度170℃，张力300kg，将第三浆料均匀涂刮到第二块织物的上表面，车速16m/min，温度170℃，张力300kg，并在第二块织物的下表面涂刮第二浆料；
步骤七，在上述的第二块织物的上表面和下表面均匀涂刮第一浆料，温度190℃，车速6m/min，张力250kg；
步骤八，在第一块织物的下表面继续涂刮第四浆料，使第一块织物的下表面与第二块织物的上表面进行贴合形成半成品，温度190℃，车速5m/min，张力280kg；
步骤九，贴合完成后，在半成品的下表面用第一浆料进行修面，温度180℃，车速8m/min，张力280kg，得到抗静电PVC输送带。
进一步优选为，所述步骤三具体包括：将PU树脂、导电炭黑、氧化锡锑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料。
其中，绿色浆为钛白粉和钴绿以任意比例混合的混合物，根据客户需求调配色浆，白色浆为为钛白粉和氧化锌以任意比例混合的混合物。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过采用导电性强的导电炭黑和导电性弱的抗静电剂配合使用，使输送带能达到界于导电与不导电的临界阶段，抗静电指数可以达到107欧姆，抗静电效果好；
(2)本发明通过对导电炭黑进行前处理，除去含氧挥发份和油状杂质，有利于两个炭黑粒子接触形成导电通道，从而降低输送带的电阻；
(3)本发明通过加入纳米级的氧化锡锑，在输送带内部分布均匀且不易脱落，进一步降低输送带的抗静电指数，提高抗静电效果，而且纳米级的氧化锡锑色泽浅、透明度高、性能稳定；
(4)本发明中的输送带粘接性能强，不易剥离，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明中的输送带的剖视图。
附图标记：1、第一浆料层；2、第二浆料层；3、第三浆料层；4、第四浆料层；5、第一块织物；6、第二块织物。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种抗静电PVC输送带，其覆盖胶层的各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
步骤一，将聚氯乙烯糊状树脂PB-128、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、1/2的绿色浆、抗静电剂混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，真空脱泡1.5小时，得到粘度为4000Pa·s的第一浆料；
步骤二，将SY-Z140糊树脂、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、白色浆、邻苯二甲酸丁二酯混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，得到粘度为12000Pa·s的第二浆料；
步骤三，将PU树脂、导电炭黑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料；
步骤四，将聚氯乙烯糊状树脂PB-108、PVC-KP-11糊树脂、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、碳酸钙、1/2的绿色浆混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，得到粘度为4000Pa·s的第四浆料；
步骤五，聚酯织物烘布，烘布温度180℃，车速18m/min，张力300kg；
步骤六，取两块聚酯织物，分别编号为第一块织物5和第二块织物6，将第二浆料均匀的涂刮到第一块织物5的上表面，车速16m/min，温度170℃，张力300kg，将第三浆料均匀涂刮到第二块织物6的上表面，车速16m/min，温度170℃，张力300kg，并在第二块织物6的下表面涂刮第二浆料；
步骤七，在上述的第二块织物6的上表面和下表面均匀涂刮第一浆料，温度190℃，车速6m/min，张力250kg；
步骤八，在第一块织物5的下表面继续涂刮第四浆料，使第一块织物5的下表面与第二块织物6的上表面进行贴合形成半成品，温度190℃，车速5m/min，张力280kg；
步骤九，贴合完成后，在半成品的下表面用第一浆料进行修面，温度180℃，车速8m/min，张力280kg，得到抗静电PVC输送带。
其中，抗静电剂为购自临安市永盛塑料化工厂的HBS-160，聚氯乙烯糊状树脂PB-128和聚氯乙烯糊状树脂PB-108均购自安徽天辰化工股份有限公司，PU树脂购自上海熠竺化学科技有限公司，邻苯二甲酸丁二酯是购自广元瑞峰新材料有限公司的VP-201，PVC-KP-11糊树脂购自上海皇普实业有限公司，SY-Z140糊树脂购自唐山三友集团有限公司，绿色浆为钛白粉和钴绿以1:1比例混合的混合物，白色浆为为钛白粉和氧化锌以1:1比例混合的混合物，导电炭黑的粒径为30nm。
如图1所示，一种抗静电PVC输送带，从上至下依次包括0.01mm厚的第二浆料层2、0.55mm厚的第一块织物5、0.35mm厚的第四浆料层4、0.35mm厚的第一浆料层1、0.01mm厚的第三浆料层3、0.55mm厚的第二块织物6、0.01mm厚的第二浆料层2和0.2mm厚的第一浆料层1。
实施例2-5：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，其覆盖胶层的各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-5中各组分及其重量份数
Figure BDA0001598573830000051
实施例6：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，导电炭黑的粒径为35nm。
实施例7：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，导电炭黑的粒径为45nm。
实施例8：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，导电炭黑经过前处理，前处理步骤为：将导电炭黑置于真空条件下加热至1150℃除去含氧挥发份和油状杂质，加热时间180秒。
实施例9：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，导电炭黑经过前处理，前处理步骤为：将导电炭黑置于充满氩气的条件下加热至1150℃除去含氧挥发份和油状杂质，加热时间180秒。
实施例10：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，导电炭黑经过前处理，前处理步骤为：将导电炭黑置于真空条件下加热至1180℃除去含氧挥发份和油状杂质，加热时间100秒。
实施例11：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，导电炭黑经过前处理，前处理步骤为：将导电炭黑置于真空条件下加热至1200℃除去含氧挥发份和油状杂质，加热时间30秒。
实施例12：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，抗静电PVC输送带的覆盖胶层还包括重量份数为1份的氧化锡锑，氧化锡锑的粒径为20nm；步骤三具体包括：将PU树脂、导电炭黑、氧化锡锑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料。
实施例13：一种抗静电PVC输送带，与实施例12的不同之处在于，抗静电PVC输送带的覆盖胶层还包括重量份数为2份的氧化锡锑，氧化锡锑的粒径为30nm。
实施例14：一种抗静电PVC输送带，与实施例12的不同之处在于，抗静电PVC输送带的覆盖胶层还包括重量份数为3份的氧化锡锑，氧化锡锑的粒径为40nm。
对比例1：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，未添加抗静电剂。
对比例2：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，未添加导电炭黑。
对比例3：一种抗静电PVC输送带，与实施例1的不同之处在于，将导电炭黑和抗静电剂替换为重量份数为1份的氧化锡锑；步骤三具体包括：将PU树脂、氧化锡锑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料。
试验一抗静电性能测试
试验样品：采用实施例1-14中获得的输送带作为试验样品1-14，采用对比例1-3中获得的输送带作为对照样品1-3，输送带的规格为300mm*300mm。
试验方法：在温度为25℃，相对湿度为65％的条件下测定试验样品1-14和对照样品1-3的表面电阻。
试验结果：试验样品1-14和对照样品1-3的测定结果如表2所示。由表2可知，说明本发明通过采用导电性强的导电炭黑和导电性弱的抗静电剂配合使用，使输送带能达到界于导电与不导电的临界阶段，表面电阻(抗静电指数)可以达到107欧姆，抗静电效果好；本发明通过对导电炭黑进行前处理，除去含氧挥发份和油状杂质，有利于两个炭黑粒子接触形成导电通道，从而降低输送带的电阻；本发明通过加入纳米级的氧化锡锑，在输送带内部分布均匀且不易脱落，进一步降低输送带的抗静电指数，提高抗静电效果。
表2试验样品1-14和对照样品1-3的测定结果
样品编号 表面电阻/Ω
试验样品1 6.5*10<sup>7</sup>
试验样品2 6.8*10<sup>7</sup>
试验样品3 6.3*10<sup>7</sup>
试验样品4 6.4*10<sup>7</sup>
试验样品5 6.6*10<sup>7</sup>
试验样品6 6.1*10<sup>7</sup>
试验样品7 6.2*10<sup>7</sup>
试验样品8 5.8*10<sup>7</sup>
试验样品9 5.7*10<sup>7</sup>
试验样品10 5.6*10<sup>7</sup>
试验样品11 5.5*10<sup>7</sup>
试验样品12 3.1*10<sup>7</sup>
试验样品13 3.2*10<sup>7</sup>
试验样品14 3.0*10<sup>7</sup>
对照样品1 1.0*10<sup>8</sup>
对照样品2 1.2*10<sup>8</sup>
对照样品3 9.9*10<sup>7</sup>
试验二机械性能测试
试验样品：采用实施例1-14中获得的输送带作为试验样品1-14，采用对比例1-3中获得的输送带作为对照样品1-3，输送带的宽度为10mm。
试验方法：根据GB/T524-2003平型传动带中的测试方法测试试验样品1-14和对照样品1-3的剥离性能，车速为200mm/min，国家标准是平均剥离强度大于2N/mm。
试验结果：试验样品1-14和对照样品1-3的测定结果如表3所示。由表3可知，试验样品1-14的平均剥离强度均大于2N/mm，符合国家标准，说明本发明中的输送带粘接性能强，不易剥离，使用寿命长。
表3试验样品1-14和对照样品1-3的测定结果
Figure BDA0001598573830000081
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗静电PVC输送带，其特征在于，其覆盖胶层包括以下重量份数的组分：
聚氯乙烯糊状树脂PB-128 50-100份；
对苯二甲酸二辛酯0.18-30份；
环氧大豆油2.9-5份；
N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.9-5份；
抗静电剂5-10份；
导电炭黑2.9-5份；
PU树脂5-10份；
邻苯二甲酸丁二酯3-6份；
绿色浆1.7-3份；
聚氯乙烯糊状树脂PB-108 33-80份；
PVC-KP-11糊树脂 8.2-20份；
碳酸钙20.5-50份；
白色浆1.7-3份；
SY-Z140糊树脂 45-80份；
所述的抗静电PVC输送带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将聚氯乙烯糊状树脂PB-128、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、1/2的绿色浆、抗静电剂混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，真空脱泡1.5小时，得到粘度为4000Pa·s的第一浆料；
步骤二，将SY-Z140糊树脂、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、白色浆、邻苯二甲酸丁二酯混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，得到粘度为12000Pa·s的第二浆料；
步骤三，将PU树脂、导电炭黑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料；
步骤四，将聚氯乙烯糊状树脂PB-108、PVC-KP-11糊树脂、1/3的对苯二甲酸二辛酯、1/3的环氧大豆油、1/3的N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、碳酸钙、1/2的绿色浆混合搅拌均匀，搅拌时间20分钟，搅拌车速1000转/s，得到粘度为4000Pa·s的第四浆料；
步骤五，聚酯织物烘布，烘布温度180℃，车速18m/min，张力300kg；
步骤六，取两块聚酯织物，分别编号为第一块织物（5）和第二块织物（6），将第二浆料均匀的涂刮到第一块织物（5）的上表面，车速16m/min，温度170℃，张力300kg，将第三浆料均匀涂刮到第二块织物（6）的上表面，车速16m/min，温度170℃，张力300kg，并在第二块织物（6）的下表面涂刮第二浆料；
步骤七，在上述的第二块织物（6）的上表面和下表面均匀涂刮第一浆料，温度190℃，车速6m/min，张力250kg；
步骤八，在第一块织物（5）的下表面继续涂刮第四浆料，使第一块织物（5）的下表面与第二块织物（6）的上表面进行贴合形成半成品，温度190℃，车速5m/min，张力280kg；
步骤九，贴合完成后，在半成品的下表面用第一浆料进行修面，温度180℃，车速8m/min，张力280kg，得到抗静电PVC输送带。
2.根据权利要求1所述的抗静电PVC输送带，其特征在于，所述导电炭黑的粒径为30-45nm。
3.根据权利要求1所述的抗静电PVC输送带，其特征在于，所述导电炭黑经过前处理，前处理步骤为：将导电炭黑置于真空或惰性气体条件下加热至1150-1200℃除去含氧挥发份和油状杂质，加热时间30-180秒。
4.根据权利要求1所述的抗静电PVC输送带，其特征在于，所述抗静电PVC输送带的覆盖胶层还包括重量份数为1-3份的氧化锡锑。
5.根据权利要求4所述的抗静电PVC输送带，其特征在于，所述氧化锡锑的粒径为20-40nm。
6.根据权利要求1所述的抗静电PVC输送带，其特征在于，所述抗静电剂为购自临安市永盛塑料化工厂的HBS-160。
7.根据权利要求1所述的抗静电PVC输送带，其特征在于，所述步骤三具体包括：将PU树脂、导电炭黑、氧化锡锑混合搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，转速1000转/s，得到粘度为2000Pa·s的第三浆料。
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