CN109137121A - 一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法 - Google Patents

一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，本发明将改性聚氯乙烯、氯化橡胶、聚芳醚树脂、甲壳素、聚氨基甲酸酯加热后熔融共混；加入铒掺杂抗静电剂和各种助剂熔融，进行熔融纺丝，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。本发明使用一种铒掺杂抗静电剂具有很好的分散性，并且在织物中能够与基体有很好的相容性，抗静电成分为酯化反应得到的，具有较好的耐水洗性，吸水性，稳定性，织物的表面抗静电性能稳定，使用寿命长，当迁移到表面后不容易被雨水冲刷和湿擦，能维持长效的抗静电效果。

Description

一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法
技术领域
本发明属于矿山设备技术领域；具体涉及一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法。
背景技术
我国煤矿除露天开采外，深井作业占比已超过55%，为了确保井下安全生产，保障人身安全，导风筒是矿井下必不可少的作业材料之一，风筒布是影响导风筒安全性能最关键的材料之一。
CN202685420U公开了一种防吸附的风筒布面结构，包括风筒布面主体，所述风筒布面主体上表面和/或下表面设有防粘接层。该实用新型结构简单，有效解决了风筒布层之间形成真空吸附效应这一技术问题，开卷顺畅，降低了操作人员的劳动强度。
CN203476365U公开了一种煤矿用风筒布缝合聚酯纤维假顶柔性网，由联接捆绑丝、矿用风筒布、纬向条带、经向条带组成，其特征是纬向条带与经向条带垂直交叉设置在矿用风筒布上，纬向条带与经向条带垂直交叉点处设置联接捆绑丝，该实用新型的有益效果是煤矿用风筒布缝合聚酯纤维假顶柔性网具有重量轻、承载力高、耐腐蚀等特性，且具有隔水、隔气功能，适合用作煤矿井下密封材料和支护假顶材料，整体性强，具有良好的柔韧性，阻燃、抗静电性能优异，可预制成不同强度和规格，灵活性强。
CN201671004U公开了一种矿用橡胶风筒布，涉及井下通风用品，基层以纺织材料编织而成，在基层的上、下表面分别均匀的涂覆一层改性橡胶层，其中基层和改性橡胶层制成的风筒布的幅宽为1000mm，将制好的风筒布卷曲后形成风筒。有益效果是产品的外表美观，制作起来也是十分简单，同时扩大了风筒布的幅宽，就相应的扩大了卷曲后风筒的直径，使得针对井下的通风效果更加顺畅。
以上发明专利提供的技术方案，存在表面抗静电性能不稳定，且寿命短、抗静电剂为水溶性小分子，当迁移到表面后容易被雨水冲刷和湿擦，使抗静电剂除去，所以难以维持长效的抗静电效果。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法。
一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取85-128份的改性聚氯乙烯、0.5-2.5份的氯化橡胶、3-14份聚芳醚树脂、5-22份的甲壳素、1-10份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入5-10份的铒掺杂抗静电剂、1-5份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、0.5-2.5份的环烷酸钴、0.5-5份的多聚磷酸铵、0.1-0.8份的热稳定剂辛基硫醇锡和10-30份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将100-120份聚氯乙烯、10-30份的氯磺化聚乙烯和1-10份的热塑性聚氨酯弹性体，在80-110℃的真空烘箱中预塑化20-40min；然后和0.1-5份的二月桂酸二丁基锡，1-5份的季戊四醇硬脂酸酯，5-10份的硬脂酸钙，2-8份的玻璃纤维和0.1-1.5份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在170-200℃下于双辊塑炼机上塑炼 10-20min；将塑炼后的胶片于 130-180℃、5-15MPa 的压力下保持 60-120 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将10-20份油酸、5-15份聚氧乙烯二胺、2-4份柠檬酸钠、0.5-3份的三乙醇胺、20-40份的对苯二甲酸二甲酯、5-10份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温50-70℃，搅拌均匀，然后加入1-5份的乙酸锌和0.5-3份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到70-90℃，反应1-5h，然后将0.02-1份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、10-20份的硅溶胶、0.05-0.5份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.1-0.8份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、0.05-1份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应60-180min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入150-200℃的烘箱中烘5-10h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.1-0.8mm。
所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为高频热合或普通缝纫方式，优选高频热合方式加工。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明使用一种铒掺杂抗静电剂与一种改性聚氯乙烯材料进行共混，制备出的一种铒掺杂抗静电风筒布，铒掺杂抗静电剂具有很好的分散性，并且在织物中能够与基体有很好的相容性，抗静电成分为酯化反应得到的，具有较好的耐水洗性，吸水性，稳定性，织物的表面抗静电性能稳定，使用寿命长，当迁移到表面后不容易被雨水冲刷和湿擦，能维持长效的抗静电效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取108份的改性聚氯乙烯、1.5份的氯化橡胶、8份聚芳醚树脂、12份的甲壳素、6份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入8份的铒掺杂抗静电剂、2份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、1.5份的环烷酸钴、2.5份的多聚磷酸铵、0.5份的热稳定剂辛基硫醇锡和20份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将110份聚氯乙烯、20份的氯磺化聚乙烯和5份的热塑性聚氨酯弹性体，在90℃的真空烘箱中预塑化30min；然后和3份的二月桂酸二丁基锡，3份的季戊四醇硬脂酸酯，8份的硬脂酸钙，5份的玻璃纤维和0.8份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在180℃下于双辊塑炼机上塑炼 15min；将塑炼后的胶片于 150℃、10MPa 的压力下保持 90 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将15份油酸、10份聚氧乙烯二胺、3份柠檬酸钠、2份的三乙醇胺、30份的对苯二甲酸二甲酯、8份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温60℃，搅拌均匀，然后加入3份的乙酸锌和2份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到80℃，反应3h，然后将0.2份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、16份的硅溶胶、0.1份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.5份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、0.2份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应120min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入180℃的烘箱中烘5-10h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.5mm。
所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为高频热合方式。
本实验制备的材料的表面电阻为1.2×108Ω，布料的径向扯断强度为2370N/50mm。
实施例2
一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取85份的改性聚氯乙烯、0.5份的氯化橡胶、3份聚芳醚树脂、5份的甲壳素、1份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入5份的铒掺杂抗静电剂、1份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、0.5份的环烷酸钴、0.5份的多聚磷酸铵、0.1份的热稳定剂辛基硫醇锡和10份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将100份聚氯乙烯、10份的氯磺化聚乙烯和1份的热塑性聚氨酯弹性体，在80℃的真空烘箱中预塑化20min；然后和0.1份的二月桂酸二丁基锡，1份的季戊四醇硬脂酸酯，5份的硬脂酸钙，2份的玻璃纤维和0.1份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在170℃下于双辊塑炼机上塑炼 10min；将塑炼后的胶片于 130℃、5MPa 的压力下保持 60 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将10份油酸、5份聚氧乙烯二胺、2份柠檬酸钠、0.5份的三乙醇胺、20份的对苯二甲酸二甲酯、5份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温50℃，搅拌均匀，然后加入1份的乙酸锌和0.5份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到70℃，反应1h，然后将0.02份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、10份的硅溶胶、0.05份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.1份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、0.05份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应60min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入150℃的烘箱中烘5h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.1mm。
所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为普通缝纫方式。
本实验制备的材料的表面电阻为1.6×108Ω，布料的径向扯断强度为2256N/50mm。
实施例3
一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取128份的改性聚氯乙烯、2.5份的氯化橡胶、14份聚芳醚树脂、22份的甲壳素、10份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入10份的铒掺杂抗静电剂、5份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、2.5份的环烷酸钴、5份的多聚磷酸铵、0.8份的热稳定剂辛基硫醇锡和30份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将120份聚氯乙烯、30份的氯磺化聚乙烯和10份的热塑性聚氨酯弹性体，在110℃的真空烘箱中预塑化40min；然后和5份的二月桂酸二丁基锡，5份的季戊四醇硬脂酸酯，10份的硬脂酸钙，8份的玻璃纤维和1.5份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在200℃下于双辊塑炼机上塑炼 20min；将塑炼后的胶片于180℃、15MPa的压力下保持 120 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将20份油酸、15份聚氧乙烯二胺、4份柠檬酸钠、3份的三乙醇胺、40份的对苯二甲酸二甲酯、10份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温70℃，搅拌均匀，然后加入5份的乙酸锌和3份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到90℃，反应5h，然后将1份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、20份的硅溶胶、0.5份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.8份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、1份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应180min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入200℃的烘箱中烘10h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.8mm。
所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为高频热合。
本实验制备的材料的表面电阻为1.1×108Ω，布料的径向扯断强度为2430N/50mm。
实施例4
一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取85份的改性聚氯乙烯、0.5份的氯化橡胶、3份聚芳醚树脂、5份的甲壳素、1份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入5份的铒掺杂抗静电剂、1份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、0.5份的环烷酸钴、0.5份的多聚磷酸铵、0.1份的热稳定剂辛基硫醇锡和10份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将120份聚氯乙烯、30份的氯磺化聚乙烯和10份的热塑性聚氨酯弹性体，在110℃的真空烘箱中预塑化40min；然后和5份的二月桂酸二丁基锡，5份的季戊四醇硬脂酸酯，10份的硬脂酸钙，8份的玻璃纤维和1.5份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在200℃下于双辊塑炼机上塑炼 20min；将塑炼后的胶片于180℃、15MPa的压力下保持 120 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将20份油酸、15份聚氧乙烯二胺、4份柠檬酸钠、3份的三乙醇胺、40份的对苯二甲酸二甲酯、10份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温70℃，搅拌均匀，然后加入5份的乙酸锌和3份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到90℃，反应5h，然后将0.02份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、20份的硅溶胶、0.05份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.8份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、0.05份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应180min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入200℃的烘箱中烘10h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.5mm。
所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为高频热合。
本实验制备的材料的表面电阻为1.3×108Ω，布料的径向扯断强度为2409N/50mm。
实施例5
一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取128份的改性聚氯乙烯、2.5份的氯化橡胶、14份聚芳醚树脂、22份的甲壳素、10份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入10份的铒掺杂抗静电剂、5份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、2.5份的环烷酸钴、5份的多聚磷酸铵、0.8份的热稳定剂辛基硫醇锡和30份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将120份聚氯乙烯、30份的氯磺化聚乙烯和10份的热塑性聚氨酯弹性体，在110℃的真空烘箱中预塑化40min；然后和5份的二月桂酸二丁基锡，5份的季戊四醇硬脂酸酯，10份的硬脂酸钙，8份的玻璃纤维和1.5份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在200℃下于双辊塑炼机上塑炼 20min；将塑炼后的胶片于180℃、15MPa的压力下保持 120 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将10份油酸、5份聚氧乙烯二胺、2份柠檬酸钠、0.5份的三乙醇胺、20份的对苯二甲酸二甲酯、5份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温50℃，搅拌均匀，然后加入1份的乙酸锌和0.5份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到70℃，反应1h，然后将1份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、10份的硅溶胶、0.05份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.8份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、0.5份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应60min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入150℃的烘箱中烘5h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.2mm。
所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为普通缝纫。
本实验制备的材料的表面电阻为1.4×108Ω，布料的径向扯断强度为2398N/50mm。
对比例1
制备组分中不包含氯化橡胶，其它同实施例1。
本实验制备的材料的表面电阻为1.2×108Ω，布料的径向扯断强度为2327N/50mm。
对比例2
制备组分中不包聚芳醚树脂，其它同实施例1。
本实验制备的材料的表面电阻为1.2×108Ω，布料的径向扯断强度为2340N/50mm。
对比例3
制备组分中不包含三(8-羟基喹啉)-铒，其它同实施例1。
本实验制备的材料的表面电阻为1.9×108Ω，布料的径向扯断强度为2356N/50mm。
对比例4
制备组分中不包含5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑，其它同实施例1。
本实验制备的材料的表面电阻为1.9×108Ω，布料的径向扯断强度为2364N/50mm。
对比例5
制备组分中不包含1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐，其它同实施例1。
本实验制备的材料的表面电阻为2.3×108Ω，布料的径向扯断强度为2351N/50mm。
对比例6
制备组分中不包含二乙基二硫代氨基甲酸锌，其它同实施例1。
本实验制备的材料的表面电阻为2.1×108Ω，布料的径向扯断强度为2362N/50mm。

Claims (5)

1.一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其技术方案如下：
按照质量份数，取85-128份的改性聚氯乙烯、0.5-2.5份的氯化橡胶、3-14份聚芳醚树脂、5-22份的甲壳素、1-10份的聚氨基甲酸酯加热后，在高速混合机中进行熔融共混；向熔融共混料中加入5-10份的铒掺杂抗静电剂、1-5份的润滑剂高密度氢化聚乙烯蜡、0.5-2.5份的环烷酸钴、0.5-5份的多聚磷酸铵、0.1-0.8份的热稳定剂辛基硫醇锡和10-30份的超细碳酸钙，维持温度不变，再进行熔融共混；将熔融的共混料加热成为纺丝液，对纺丝液进行脱气处理，脱气后进行熔融纺丝、冷却、热拉伸和热定型，制备得到抗静电风筒布的纤维材料，将纤维材料纺成布，即可得到一种铒掺杂抗静电风筒布。
2.根据权利要求1所述的一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其特征在于：所述改性聚氯乙烯按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将100-120份聚氯乙烯、10-30份的氯磺化聚乙烯和1-10份的热塑性聚氨酯弹性体，在80-110℃的真空烘箱中预塑化20-40min；然后和0.1-5份的二月桂酸二丁基锡，1-5份的季戊四醇硬脂酸酯，5-10份的硬脂酸钙，2-8份的玻璃纤维和0.1-1.5份的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯偶联剂混合均匀，在170-200℃下于双辊塑炼机上塑炼 10-20min；将塑炼后的胶片于 130-180℃、5-15MPa 的压力下保持 60-120 min脱模，冷却后粉碎成粒料即可。
3.根据权利要求1所述的一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其特征在于：所述铒掺杂抗静电剂按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将10-20份油酸、5-15份聚氧乙烯二胺、2-4份柠檬酸钠、0.5-3份的三乙醇胺、20-40份的对苯二甲酸二甲酯、5-10份的聚乙二醇加入到反应釜中，控温50-70℃，搅拌均匀，然后加入1-5份的乙酸锌和0.5-3份的三氧化二锑，使用氮气的保护下，加热升温到70-90℃，反应1-5h，然后将0.02-1份的1-(3-氟苯基)双胍盐酸盐、10-20份的硅溶胶、0.05-0.5份的三(8-羟基喹啉)-铒、0.1-0.8份的5-氨基-3-(4-氟苯基)吡唑、0.05-1份的二乙基二硫代氨基甲酸锌，加入到反应釜中，继续反应60-180min；完成反应后降温至室温，出料后将物料放入150-200℃的烘箱中烘5-10h，最后研磨出料，即可制得铒掺杂抗静电剂。
4.根据权利要求1所述的一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其特征在于：所述铒掺杂抗静电风筒布厚度为0.1-0.8mm。
5.根据权利要求1所述的一种矿山用铒掺杂抗静电风筒布的制作方法，其特征在于：所述铒掺杂抗静电风筒布再制作风筒时的加工方式为高频热合或普通缝纫方式。
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