CN115679697A - 耐高温石油导电带的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导电带制造技术领域，具体涉及一种耐高温石油导电带的生产工艺。一种耐高温石油导电带的生产工艺，包括如下步骤：S1、熔融氟橡胶；S2、将导电炭黑、染色炭黑、硅烷、EVA乳液、分散剂和乙酸乙酯按质量比1:（0.1‑0.3）:（0.3‑0.5）:（0.1‑0.2）:（0.02‑0.03）:5混合均匀，得炭黑分散体；S3、将熔融后的氟橡胶和炭黑分散体按质量比（0.6‑0.8）:1搅拌均匀，得涂布液，采用刮涂的方式将涂布液涂布在涤纶面料两面，烘干，过压辊，收卷，得耐高温石油导电带。本申请提供的耐高温石油导电带，对高温石油的耐久性好，且表面电阻低。
Description
技术领域
本发明涉及导电带制造技术领域，具体涉及一种耐高温石油导电带的生产工艺。
背景技术
随着社会和经济的发展，液压油管用于挖掘机、装载机、侧翻车、液压助力、液压支架、水泥输送管、农业灌溉胶管、工程机械液压油管、海底天燃气输送、石油运输等，液压油管飞速发展，对液压油管的承载能力要求也越来越高。然而，液压油管在使用、运输和装卸的过程中，由于摩擦，很容易产生静电荷，如果这些静电荷不及时转移或释放而积累起来，加上空气中本身容易含有一些易燃的物质，就会产生爆炸，甚至发生火灾。导电带主要用于液压油管的静电导泄，对提高液压油管的安全具有重要作用。
现有导电带常采用金属箔或者不织布等织物作为基材，导电性填充物作为粘着层。使用金属箔作为基材的情况下，导电带的耐热性不好，且粘着层因金属箔的变形容易剥离，影响导电带的强度。公开号为CN 104818654 A的专利公开了一种基于间位芳纶的导电纸及其导电带，以间位芳纶作为基材，在芳纶短纤维和间位芳纶浆粕的表面涂上导电高分子材料，制备的导电带的宽度为20-50mm、电导率为0.1-10s/m、纵向拉伸强度为40-250N/cm、纵向抗撕裂强度为10-70N。
本申请人发现在芳纶上涂导电高分子材料，由于导电高分子材料的稳定性较差，且导电高分子材料的耐油性差，使得导电带对高温石油的耐久性不好，不适用于耐高温石油导电带。因此，本申请亟需研发一种耐高温石油导电带。
发明内容
为了提高导电带对高温石油的耐久性，本申请提供一种耐高温石油导电带的生产工艺。
第一方面，本申请提供一种耐高温石油导电带的生产工艺，采用如下技术方案实现：一种耐高温石油导电带的生产工艺，包括如下步骤：
S1、熔融氟橡胶；
S2、将导电炭黑、染色炭黑、硅烷、EVA乳液、分散剂和乙酸乙酯按质量比1:(0.1-0.3):(0.3-0.5):(0.1-0.2):(0.02-0.03):5混合均匀，得炭黑分散体；
S3、将熔融后的氟橡胶和炭黑分散体按质量比(0.6-0.8):1搅拌均匀，得涂布液，采用刮涂的方式将涂布液涂布在涤纶面料两面，烘干，过压辊，收卷，得耐高温石油导电带。
本申请首次将涤纶面料用于制备导电带，可以提高导电带的耐热性，在涤纶面料两面涂布有熔融后的氟橡胶，氟橡胶的稳定性好，提高了导电带的耐热性和耐油性，从而提高了导电带对高温石油的耐久性。同时，将导电炭黑、染色炭黑、硅烷、EVA乳液、分散剂和乙酸乙酯混合得到的炭黑分散体，不仅提高了导电炭黑与氟橡胶的相容性，使导电炭黑能均匀涂布在涤纶面料的两面，有效降低了导电带的表面电阻，还提高了涂布液与涤纶面料的结合力，进一步提高了导电带对高温石油的耐久性。此外，还有利于染色炭黑对涤纶面料的上色，提高了涂布液对涤纶面料的着色力。
优选的，所述涂布量为120-140g/m2。
优选的，所述氟橡胶由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成。
由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成的氟橡胶具有较高的氟含量，耐油和耐高温性更优，进一步提高了导电带对高温石油的耐久性。
优选的，所述氟橡胶的氟含量为70wt％。
氟含量为70wt％的氟橡胶对石油的耐用性更高，进而提高了导电带对高温石油的耐久性。
优选的，所述导电炭黑的粒径为9-17nm。
导电炭黑的粒径小，比表面积大，分散性更好，易于与氟橡胶加工混合，进而降低导电带的表面电阻。
优选的，所述硅烷由巯基硅烷和氨基硅烷按质量比1:(0.3-0.5)混合而成。
巯基硅烷和氨基硅烷复配，不仅提高了导电炭黑、染色炭黑与氟橡胶的相容性，使导电带的耐热性更好，还能提高涂布液与涤纶面料的粘接性，从而提高导电带的力学性能。这是由于巯基硅烷含有巯基、氨基硅烷含有氨基，提高了涂布液对涤纶的亲和力，有利于涂布液分子进入涤纶面料的纤维内，从而提高了导电带对高温石油的耐久性。
优选的，所述氨基硅烷为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷为双氨基硅烷，且碳链短，渗透性更强，有利于提高涂布液对涤纶的亲和力，从而提高了导电带对高温石油的耐久性。
优选的，所述烘干的温度为180-220℃，烘干的时间为2-3min。
第二方面，本申请提供一种耐高温石油导电带，采用如下技术方案实现：
一种耐高温石油导电带，由上述耐高温石油导电带的生产工艺制备得到。
优选的，所述耐高温石油导电带在230℃石油的保持时间不低于10min。
本申请提供的耐高温石油导电带，对高温石油的耐久性好，在230℃石油中放置15min纵向拉断力依旧很高，放置前后纵向拉断力基本没降低，且表面电阻小。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过在耐热性好的涤纶面料表面涂布含氟橡胶和导电炭黑等组分的涂布液，提高了导电带的耐热性和耐油性，从而提高了导电带对高温石油的耐久性；硅烷和EVA乳液等组分的加入，提高了炭黑分散体的分散性，使导电炭黑能均匀涂布在涤纶面料的两面，有效降低了导电带的表面电阻，还提高了涂布液与涤纶面料的结合力，进一步提高了导电带对高温石油的耐久性。
2、本申请采用由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成的氟橡胶，进一步提高了导电带对高温石油的耐久性。
3、本申请通过巯基硅烷和氨基硅烷复配，巯基硅烷含有巯基、氨基硅烷含有氨基，两者共同作用，提高了涂布液对涤纶的亲和力，有利于涂布液分子进入涤纶面料的纤维内，从而提高了导电带对高温石油的耐久性。具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1-13提供了一种耐高温石油导电带，以下以实施例1为例进行说明。
实施例1提供的耐高温石油导电带，其生产工艺的步骤为：
S1、将氟橡胶加热至熔融状态，得熔融后的氟橡胶；
S2、将导电炭黑、染色炭黑、硅烷、EVA乳液BJ-705、吐温60和乙酸乙酯按质量比1:0.1:0.3:0.1:0.02:5混合均匀，得炭黑分散体；
S3、将熔融后的氟橡胶和炭黑分散体按质量比0.6:1搅拌均匀，得涂布液，采用刮涂的方式将涂布液涂布在涤纶面料的两面，控制涂布量为120g/m2，涂布后在180℃烘干3min，过压辊保证平整性，收卷，得耐高温石油导电带；
其中，氟橡胶为氟橡胶FKM-26M，由偏氟乙烯和六氟丙烯共聚而成，氟含量为66wt％，购买自天津华夏神舟新材料有限公司；
导电炭黑为超导电炭黑F900A，粒径为20-30nm，购买自天津亿博瑞化工有限公司；
染色炭黑为欧励隆色素碳黑NEROX505，购买自广州市壹诺化工科技有限公司；
硅烷为乙烯基硅烷KH-151，购买自杭州杰西卡化工有限公司；
EVA乳液BJ-705购买自北京万图明科技有限公司；
涤纶面料的规格为50mm×50mm。
实施例2，与实施例1不同之处仅在于：导电炭黑、染色炭黑、硅烷、EVA乳液BJ-705、吐温60和乙酸乙酯的质量比为1:0.3:0.5:0.2:0.03:5。
实施例3，与实施例2不同之处仅在于：熔融后的氟橡胶和炭黑分散体的质量比为0.8:1。
实施例4，与实施例3不同之处仅在于：涂布量为140g/m2。
实施例5，与实施例4不同之处仅在于：烘干的温度为220℃，烘干的时间为2min。
实施例6，与实施例4不同之处仅在于：氟橡胶FKM-26等质量替换为氟橡胶FKM-2460，氟橡胶FKM-2460由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成，氟含量为66wt％，购买自天津华夏神舟新材料有限公司。
实施例7，与实施例4不同之处仅在于：氟橡胶FKM-26等质量替换为氟橡胶FKM-246G，氟橡胶FKM-246G由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成，氟含量为70wt％，购买自天津华夏神舟新材料有限公司。
实施例8，与实施例7不同之处仅在于：超导电炭黑F900A等质量替换为超导电炭黑F900B，超导电炭黑F900B的粒径为9-17nm，购买自天津亿博瑞化工有限公司。
实施例9，与实施例8不同之处仅在于：乙烯基硅烷KH-151等质量替换为巯基硅烷KH-590，巯基硅烷KH-590购买自广州市龙凯化工有限公司。
实施例10，与实施例8不同之处仅在于：乙烯基硅烷KH-151等质量替换为3-氨丙基三乙氧基硅烷。
实施例11，与实施例8不同之处仅在于：乙烯基硅烷KH-151等质量替换为巯基硅烷KH-590和3-氨丙基三乙氧基硅烷的混合物，巯基硅烷KH-590和3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.3。
实施例12，与实施例11不同之处仅在于：巯基硅烷KH-590和3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.5。
实施例13，与实施例12不同之处仅在于：3-氨丙基三乙氧基硅烷等质量替换为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
对比例
对比例1，与实施例1不同之处仅在于：涂布液中不添加熔融后的氟橡胶。
对比例2，与实施例1不同之处仅在于：炭黑分散体中不加入硅烷。
对比例3，与实施例1不同之处仅在于：炭黑分散体中不加入硅烷和EVA乳液。
性能检测试验
针对本申请实施例1-13和对比例1-3制备的耐高温石油导电带，进行如下的性能检测。
1、对高温石油的耐久性：分别将本申请实施例1-13和对比例1-3耐高温石油导电带置于230℃石油中，放置15min后取出，按照ISO9073-3的标准测试放置前后导电带的纵向拉断力，测试结果见表1。
2、表面电阻：按照DIN53482-1989的标准测试本申请实施例1-13和对比例1-3耐高温石油导电带的表面电阻，测试结果见表1。
表1测试结果
以下针对表1的测试数据，详细说明本申请。
从实施例1和对比例1的测试数据可知，氟橡胶的加入极大的提高了导电带在230℃石油中放置后的纵向拉断力，说明氟橡胶提高了导电带对高温石油的耐久性。
从实施例1和对比例2的测试数据可知，硅烷的加入明显降低了导电带的表面电阻，这是由于硅烷提高了导电炭黑、染色炭黑与氟橡胶的相容性，使导电炭黑能均匀涂布在涤纶面料的两面；同时，硅烷的加入还提高了导电带在230℃石油中放置后的纵向拉断力，这是由于硅烷提高了涂布液与涤纶面料的结合力，进一步提高了导电带对高温石油的耐久性。
从实施例1和对比例2、3的测试数据可知，EVA乳液提高了涂布液对涤纶面料的粘接性能，从而提高了导电带的纵向拉断力。且硅烷和EVA乳液共同作用，还能提高导电带对高温石油的耐久性，以及降低导电带的表面电阻。
从实施例6和实施例4的测试数据可知，实施例4中氟橡胶由偏氟乙烯和六氟丙烯共聚而成，而实施例6中氟橡胶由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成，三元胶的耐油和耐高温性更优，使得导电带在230℃石油中放置后的纵向拉断力得到明显提高。
从实施例7和实施例6的测试数据可知，实施例7中氟橡胶的氟含量高于实施例6中氟橡胶的氟含量，氟含量越高对高温石油的耐用性更好。
从实施例8和实施例7的测试数据可知，实施例8中导电炭黑的粒径比实施例7中导电炭黑的粒径小，粒径小的导电炭黑，比表面积大，分散性更好，更易于均匀涂布在涤纶面料两面，从而显著降低了导电带的表面电阻。
从实施例10和实施例8、9的测试数据可知，与乙烯基硅烷相比，巯基硅烷含有巯基，氨基硅烷含有氨基，提高了涂布液对涤纶的亲和力，使导电炭黑均匀涂布在涤纶面料两面，从而降低了导电带的表面电阻，且有利于涂布液进入涤纶面料的纤维内，使得导电带在230℃石油中放置后的纵向拉断力得到提高。
从实施例11和实施例9、10的测试数据可知，巯基硅烷和氨基硅烷复配，提高了导电带的力学性能，在230℃石油中放置前后的纵向拉断力都有明显提高，尤其是放置后的纵向拉断力，说明巯基硅烷和氨基硅烷复配明显提高了导电带对高温石油的耐久性。
从实施例13和实施例12的测试数据可知，实施例13中N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷为双氨基硅烷，且碳链短，渗透性更强，有利于提高涂布液对涤纶的亲和力，从而提高了导电带对高温石油的耐久性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、熔融氟橡胶；
S2、将导电炭黑、染色炭黑、硅烷、EVA乳液、分散剂和乙酸乙酯按质量比1:（0.1-0.3）:（0.3-0.5）:（0.1-0.2）:（0.02-0.03）:5混合均匀，得炭黑分散体；
S3、将熔融后的氟橡胶和炭黑分散体按质量比（0.6-0.8）:1搅拌均匀，得涂布液，采用刮涂的方式将涂布液涂布在涤纶面料两面，烘干，过压辊，收卷，得耐高温石油导电带。
2.根据权利要求1所述的耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述涂布量为120-140g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述氟橡胶由偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚而成。
4.根据权利要求3所述的耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述氟橡胶的氟含量为70wt%。
5.根据权利要求1所述的耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述导电炭黑的粒径为9-17nm。
6.根据权利要求1所述的耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述硅烷由巯基硅烷和氨基硅烷按质量比1:（0.3-0.5）混合而成。
7.根据权利要求6所述的耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述所述氨基硅烷为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
8.根据权利要求1所述的耐高温石油导电带的生产工艺，其特征在于，所述烘干的温度为180-220℃，烘干的时间为2-3min。
9.一种由权利要求1-8中任一项所述生产工艺制备的耐高温石油导电带。
10.根据权利要求9所述的耐高温石油导电带，其特征在于，所述耐高温石油导电带在230℃石油的保持时间不低于10min。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1116855A (zh) * | 1993-10-05 | 1996-02-14 | 大金工业株式会社 | 可赋予导电性及非粘着性的组合物、利用该组合物的涂料和胶辊 |
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2022
- 2022-11-04 CN CN202211375875.0A patent/CN115679697A/zh active Pending
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| 钱寅国;谢苏江;童壮根;张思泽;: "氟橡胶及其与金属的粘结", 化工装备技术, no. 04 * |
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