CN115434153B - 一种防静电表布涂布胶浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及IPC C08L27领域，进一步的，涉及一种防静电表布涂布胶浆及其制备方法，按重量份计，包括以下原料：45‑65份粘性基体、35‑55份增粘剂、10‑25份导电填料、2‑5份硫化剂、25‑45份溶剂。本发明以门尼粘度为10‑40的JHF2604和门尼粘度为101‑200的JHF 2602作为粘性基体进行复配，添加N990炭黑和石墨烯作为导电材料，使防静电表布涂布胶浆具有优异的抗静电性能和粘结性能。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及IPC C08L27领域，进一步的，涉及一种防静电表布涂布胶浆及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维布是将玻璃拉制成极细的玻璃丝，此时的玻璃丝就具有了很好的柔软性。将玻璃丝纺成纱，再通过织布机就可以织成玻璃纤维布。玻璃纤维布主要性能有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐臭氧及气候老化，具有高强度、高模量、低收缩、不变形、不燃性等，因此玻璃纤维布通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料、绝热保温材料、电路基板等国民经济各个领域。但在使用过程中容易产生静电积累，静电可以使生产中的粉体沉积堵塞管道、筛孔等，造成输送不畅、引起系统憋压、超压、导致设备破裂；另外工作人员由于静电作用遭受电击时，会精神紧张，产生误操作、摔伤或触碰机械造成伤害等后果。因此在玻璃纤维布表面涂布一层防静电胶浆，从而使其具有防静电性能十分必要。
中国专利CN 102492372 A公开了一种防静电胶的配方，按重量份计具体由以下配方组成：纤维素4.7-8份，熟胶粉2.3-4份，桐油41-64份，导电填料24-51.3份；该防静电胶可广泛用于精密仪器、生活器具以及建筑物等方面进行静电防护。该防静电胶以水作为分散介质，由于水的挥发较慢，因此使胶固化减慢或需加热干燥设备。
中国专利CN 110172316 A公开了一种抗静电胶水的制备方法，包括如下制备步骤：首先使用丙烯酸胶水和抗老化剂等搅拌制备丙烯酸类胶黏剂，接着使用低粘硅树脂、高粘硅树脂和无水乙酯等制备有机硅胶黏剂，然后将氧化锌、石墨烯、丙烯酸类胶黏剂、有机硅胶黏剂以及适量导电炭黑在反应釜中制备抗静电胶水。但该发明的抗静电胶水的主要成份为丙烯酸类胶黏剂和有几个胶黏剂，耐酸、碱等抗性略差，受温度与湿度的影响较大。
发明内容
本发明第一方面提供了一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：45-65份粘性基体、35-55份增粘剂、10-25份导电填料、2-5份硫化剂、25-45份溶剂。
在一些优选的实施方式中，所述粘性基体选自氟橡胶23、氟橡胶26、氟橡胶246、氟橡胶TP中的一种或多种组合。
在一些优选的实施方式中，所述粘性基体为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF 2604，购自杭州巨氟新材料科技有限公司。
为了提高防静电表布涂布胶浆的粘接性能，在一些优选的实施方式中，所述JHF2601与JHF 2604的重量比为（1-3）：1，优选为1.5：1。JHF 2604的黏度远高于JHF 2601，对被粘物润湿能力比JHF 2601差，若JHF 2604的加入量过大，会降低与其它组分的相容性，那么在粘接过程中就不能均匀充分地润湿被粘物，就造成了粘接性能的降低。但是，JHF 2604内聚强度高于JHF 2601的，适量加入可增大内聚强度进而提高粘接性能，而且可调整胶液的黏度。因此采用JHF 2601和JHF 2604进行复配，使防静电表布涂布胶浆的内聚强度达到平衡，从而提高其粘接性能。
在一些优选的实施方式中，所述增粘剂选自芳族树脂、松香树脂、氢化烃树脂、萜烯-酚醛树脂、酚醛清漆中的一种或多种组合。
为了提高增粘剂与粘性基体的相容性，所述增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂的组合，重量比为（6-10）：3：1。本申请人意外发现当松香树脂、萜烯树脂与C9石油树脂的重量比为8：3：1时可提高防静电表布涂布胶浆初粘力和粘接强度。本申请人猜测：C9石油树脂、萜烯树脂提高了防静电表布涂布胶浆的内聚强度，但该类树脂的粘接性能较差，粘结力低；松香树脂在配制的防静电表布涂布胶浆中起到增加黏附性的作用，具有高粘性，但降低了胶黏剂的内聚强度；因此使用三者复配可以使防静电表布涂布胶浆体系具有合适的内聚强度和粘附性，从而提高静电表布涂布胶浆的初粘力和粘接强度；所述松香树脂购自江西华锦新材料有限公司，型号为SXSZ-424#；所述萜烯树脂购自广东科茂林产化工股份有限公司，型号为KT10；所述C9石油树脂购自濮阳市恒丰石油化工有限公司，型号为FST-F1140。
增黏剂的加入量决定了最终的粘接性能，在一些优选的实施方式中，所述增粘剂与粘性基体的重量比为（1-1.5）：1。当增粘剂与粘性基体重量比为1.2：1时，防静电表布涂布胶浆的粘接效果最好。本申请人推测为：由于增黏剂的溶解使橡胶相黏度下降，体系的黏度降低，增加对材料表面的润湿性能，拉伸剪切强度增大，提高了粘接性能；但若增黏树脂的添加量过高，使得整个体系的粘度上升，造成拉伸剪切强度降低，从而导致粘接性能降低。
在一些优选的实施方式中，所述导电填料包括银、镍、铜、炭黑、石墨烯、氧化锡、氧化锌、氧化钴中的一种或多种组合。
向体系中添加导电填料，导电填料与粘性基体共同作用形成连续网链，载流子可在网链上运动，从而使胶浆防静电。在一些优选的实施方式中，所述导电填料为N990炭黑和石墨烯的组合，重量比为（6-10）：1。一般的导电填料具有很小的密度和尺寸，表面能大，单体之间存在较强的范德华力，容易聚集成团或簇，阻碍其在胶浆中优异导电性能的发挥；选择经过微颗粒处理后的炭黑N990不仅在加工中可以防止粉尘和有害空气的产生,维护使用者的身体健康,而且造粒后,可以提高炭黑在胶料中的分散性，易与橡胶进行混合。本发明中，申请人意外发现当N990炭黑与石墨烯的重量比为8：1时，既可以提高防静电表布涂布胶浆的抗静电性能，又可以提高防静电表布涂布胶浆的稳定性，本申请人猜测：石墨烯独特的二维片状结构，容易堆叠形成网状结构，并且由于石墨烯的片径较大，与N990炭黑以及粘结剂的接触点多，形成的网状结构更稳定，因此提高防静电表布涂布胶浆的稳定性；所述N990炭黑购自天津天一世纪化工产品科技有限公司；所述石墨烯购自中国科学院成都有机化学有限公司，型号为TNRGO。
在一些优选的实施方式中，所述粘性基体与导电填料重量比为（2-5）：1。本申请人意外发现当粘性基体与导电填料重量比为3:1时，不仅可以提高防静电表布涂布胶浆的抗静电性能，还可以提高其粘接性能。本申请人推测为：当导电填料含量较少时，防静电表布涂布胶浆内部产生的内应力较大，防静电表布涂布胶浆则会出现收缩现象，产生气孔等缺陷，粘结强度降低；随着导电填料含量的增加，防静电表布涂布胶浆内应力减小，收缩率降低，粘结强度随之提高。若导电填料含量过高，防静电表布涂布胶浆中粘性基体含量则相对较少，粘结强度下降，固化时分子活动性降低，导致防静电表布涂布胶浆的粘结强度出现下降趋势。
在一些优选的实施方式中，所述溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、丙酮、环已酮、甲乙酮、乙酸乙酯、乙酸戊酯中的一种或多种组合。
在一些优选的实施方式中，所述溶剂为甲苯，购自青岛锦鹏化工有限公司。
在一些优选的实施方式中，所述硫化剂选自过氧化二苯甲酰、二胺及其衍生物、二羟基化合物、2，2-双-4-羟苯基丙烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧己烷中的一种或多种组合。
在一些优选的实施方式中，所述二胺及其衍生物包括己二胺氨基甲酸盐、乙二胺氨基甲酸盐、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺和双-4-氨己基环己基甲烷氨基甲酸盐。
在一些优选的实施方式中，所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺（CAS号：140-73-8）。
本发明第二方面提供了一种防静电表布涂布胶浆的制备方法，包括以下步骤：将粘性基体、增粘剂、导电填料、硫化剂和溶剂依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
有益效果：
1、本发明中的粘性基体采用门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF 2604进行复配，使防静电表布涂布胶浆的内聚强度达到平衡，从而提高其粘接性能。
2、本发明中添加的导电填料为N990炭黑和石墨烯的组合，既可以提高防静电表布涂布胶浆的抗静电性能，又可以提高防静电表布涂布胶浆的稳定性。
3、本发明中增粘剂与粘性基体的重量比为（1-1.5）：1，有利于体系粘度适当降低，增加对材料表面的润湿性能，提高防静电表布涂布胶浆的粘接强度。
4、本发明增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂的组合，可以调整防静电表布涂布胶浆的内聚强度，从而有利于提高防静电表布涂布胶浆初粘力和粘接强度。
5、粘性基体与导电填料重量比为（2-5）：1，不仅可以提高防静电表布涂布胶浆的抗静电性能，还可以提高其粘接性能。
具体实施方式
实施例1
实施例1提供了一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：54份粘性基体、45份增粘剂、18份导电填料、3份硫化剂、30份溶剂。
所述粘性基体为为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF2604，重量比为1.5:1。
所述增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂，重量比为8:3:1。
所述导电填料为N990炭黑和石墨烯，重量比为8:1。
所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺。
所述溶剂为甲苯。
一种防静电表布涂布胶浆的制备方法，包括以下步骤：将JHF 2601、JHF 2604、松香树脂、萜烯树脂、C9石油树脂、N990炭黑、石墨烯、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺和甲苯依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
实施例2
实施例2提供了一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：54份粘性基体、54份增粘剂、18份导电填料、3份硫化剂、30份溶剂。
所述粘性基体为为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF2604，重量比为1.5:1。
所述增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂，重量比为8:3:1。
所述导电填料为N990炭黑和石墨烯，重量比为8:1。
所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺。
所述溶剂为甲苯。
一种防静电表布涂布胶浆的制备方法，包括以下步骤：将JHF 2604、JHF 2601、松香树脂、萜烯树脂、C9石油树脂、N990炭黑、石墨烯、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺和甲苯依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
实施例3
实施例3提供了一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：54份粘性基体、40份增粘剂、18份导电填料、3份硫化剂、30份溶剂。
所述粘性基体为为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF2604，重量比为1.5:1。
所述增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂，重量比为8:3:1。
所述导电填料为N990炭黑和石墨烯，重量比为8:1。
所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺。
所述溶剂为甲苯。
一种防静电表布涂布胶浆的制备方法，包括以下步骤：将JHF 2604、JHF 2601、松香树脂、萜烯树脂、C9石油树脂、N990炭黑、石墨烯、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺和甲苯依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
实施例4
实施例4提供了一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：54份粘性基体、45份增粘剂、9份导电填料、3份硫化剂、30份溶剂。
所述粘性基体为为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF2604，重量比为1.5:1。
所述增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂，重量比为8:3:1。
所述导电填料为N990炭黑和石墨烯，重量比为8:1。
所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺。
所述溶剂为甲苯。
一种防静电表布涂布胶浆的制备方法，包括以下步骤：将JHF 2604、JHF 2601、松香树脂、萜烯树脂、C9石油树脂、N990炭黑、石墨烯、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺和甲苯依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
实施例5
实施例5提供了一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：54份粘性基体、45份增粘剂、30份导电填料、3份硫化剂、30份溶剂。
所述粘性基体为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF 2604，重量比为1.5:1。
所述增粘剂为松香树脂、萜烯树脂和C9石油树脂，重量比为8:3:1。
所述导电填料为N990炭黑和石墨烯，重量比为8:1。
所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺。
所述溶剂为甲苯。
一种防静电表布涂布胶浆的制备方法，包括以下步骤：将JHF 2601、JHF 2604、松香树脂、萜烯树脂、C9石油树脂、N990炭黑、石墨烯、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺和甲苯依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
实施例6
实施例6提供了一种防静电表布涂布胶浆，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述粘性基体为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF 2604，重量比为4:1。
实施例7
实施例7提供了一种防静电表布涂布胶浆，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述增粘剂为C9石油树脂和萜烯树脂，重量比为8:3。
实施例8
实施例8提供了一种防静电表布涂布胶浆，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述导电填料为炭黑N990。
性能测试方法：
1、稳定性
将实施例1-8所制备的防静电表布涂布胶浆在室温（25℃）下放置3个月，观察其稳定性，结果见表一。
2、表面电阻
将实施例1-8所制备的防静电表布涂布胶浆涂布在玻璃纤维布表面在室温下固化后，采用数字万用表分别测量固化后的防静电胶表面电阻，结果见表一。
3、初粘力
将实施例1-8所制备的防静电表布涂布胶浆按照GB/T 4852—2002标准，采用斜面滚球法进行测定，结果见表一。
4、剥离强度
将实施例1-8所制备的防静电表布涂布胶浆涂布在玻璃纤维布表面按照GB-2792-81测试剥离力，结果见表一。
测试结果：
表一：
Claims (2)
1.一种防静电表布涂布胶浆，按重量份计，包括以下原料：45-65份粘性基体、35-55份增粘剂、10-25份导电填料、2-5份硫化剂、25-45份溶剂；
所述粘性基体为门尼粘度为10-40的JHF 2601和门尼粘度为101-200的JHF 2604组合，JHF 2601和JHF 2604的重量比为（1-3）：1；
所述增粘剂为松香树脂、萜烯-酚醛树脂和C9石油树脂的组合，重量比为（6-10）：3：1；
所述导电填料为N990炭黑和石墨烯的组合，重量比为（6-10）：1；
所述硫化剂为N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺；
所述溶剂为甲苯。
2.一种如权利要求1所述的防静电表布涂布胶浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将粘性基体、增粘剂、导电填料、硫化剂和溶剂依次投入密炼机混练，搅拌均匀后得到所述防静电表布涂布胶浆。
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