CN117645090B - 一种防静电特氟龙输送带及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防静电特氟龙输送带及其制备工艺，涉及光伏制造技术领域。本发明公开的防静电特氟龙输送带的骨架材料是由复合纤维布经浸渍液浸渍处理而成的，复合纤维布是采用玻璃纤维丝的经纱和复合纤维材料的纬纱通过直经直纬机织而成的；浸渍液是由60wt％PTFE乳液、萘钠处理液、PES乳液、芳纶纤维和去离子水组成；覆盖层为PTFE复合乳液，其原料为：60wt％PTFE乳液、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸、PES包覆氧化纳米碳球和钛酸钾晶须。本发明提供特氟龙输送带制备工艺简单，具有优异的力学强度、耐腐蚀性、化学稳定性和耐高低温性能，硬度高，耐摩擦磨损和防静电性能优异；覆盖层与骨架材料之间具有较优的粘结性，不易开裂，显著延长了本发明的使用效果和使用寿命。

Description

一种防静电特氟龙输送带及其制备工艺
技术领域
本发明属于光伏制造技术领域，尤其涉及一种防静电特氟龙输送带及其制备工艺。
背景技术
目前光伏组件的专用皮带主要是以特氟龙输送带为主。常规的特氟龙输送带是以玻璃纤维布为基材涂覆特氟龙树脂(即PTFE树脂)，然后在高温条件下烧结而成的。特氟龙输送带具有优异的耐高低温性，可在-70℃-260℃范围内长时间使用，并具有优异的化学稳定性、耐腐蚀、电气绝缘性、疏水性、尺寸稳定性和防粘性等性能。然而，特氟龙输送带在生产中需要承载工装，因此对传输带的强度和耐磨性均有较高的要求。虽然市场上的特氟龙输送带具有较低摩擦系数，但是PTFE的力学强度较差、硬度较低且易磨损(即磨损率高)，并且输送带在长时间连续载荷作用下，易发生塑性变形(即蠕变)；在较大载荷条件，还会使输送带容易断裂，韧性较差。由于PTFE固体表面张力小，致使其不粘附任何物质，因此使其与玻璃纤维等基材的粘附性较差，容易脱落，影响输送带的使用寿命。
特氟龙输送带的不导电性和低表面能，导致其表面带有离子电荷，特别是在摩擦、撞击或拉伸等过程中，将会进一步增加其表面的电荷密度，产生静电现象。而特氟龙的低表面能又使其表面上的静电难以释放，增加了静电的积累和放电的风险，从而导致设备电磁干扰，产生误差和故障，影响生产工艺，严重还具有引火爆炸的潜在危险。对于光伏组件的输送，特氟龙输送带若是存在静电，则会在光伏组件层压时产生“静电纹”，导致整个组件降级，影响产品的质量。产线上为了预防和消除特氟龙表面静电的产生，一般通过调整环境湿度、涂覆防静电层、添加适当润滑剂。通过加湿或使用湿润的布擦拭特氟龙表面，有助于释放静电并减少积累，但是会影响制品的生产进程，降低生产效率，并会对光伏组件的品质产生影响；在特氟龙表面涂上一层防静电涂层，可以有效消除和预防静电产生，但是会影响特氟龙输送带的使用效果和寿命，表层易脱落、易磨损，不易维护；适当的润滑剂可减少特氟龙之间的摩擦，从而减少静电的产生，同时也会对特氟龙表层的机械性能、耐磨损性、化学稳定性等产生消极影响。
中国发明专利CN109368124A公开了一种具有防爆耐磨输送带及其制备工艺，其是由橡胶层、石棉层、碳纤维层、树脂层和耐磨层组成，橡胶层经过特氟龙溶液浸泡后具有较高耐热性及耐腐蚀性，耐磨层上设置有TPU涂层及棱形防滑条，提高了输送面的耐磨和防滑性，基层内部设置有若干柔性硅胶球，起到稳定及防冲击作用，但是层数较多，且特氟龙粘性不佳，各层之间的性能差异较大，随着长时间连续载荷，会导致层间脱落、断裂等不良影响，进而降低输送带的使用寿命，而且该专利并未对输送带进行防静电处理，不适于光伏组件等对静电有特殊要求的产业。
中国发明专利CN202111240943.8公开了一种基于浸渍法制备特氟龙高温布的工艺，其将玻纤基布置于浸渍液中进行超声浸渍处理，然后通过烧结制得，通过添加改性氧化石墨烯和耐高温丙烯酸酯，提高浸渍液与基布的粘接性和特氟龙布料的耐高温性、耐腐蚀性，但是玻璃纤维制成的基布容易断裂，韧性较差；特氟龙浸渍液的使用，会使高温布具有耐磨性较差、不抗蠕变、表面强度差、容易开裂等缺陷，因此，若将该高温带用于输送产品领域具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防静电特氟龙输送带，该特氟龙输送带的制备工艺简单，操作方便，具有优异的力学强度、耐腐蚀性、化学稳定性和耐高低温性能，并且硬度高，耐摩擦磨损和防静电性能优异；覆盖层与骨架材料之间具有较优的粘结性，不易开裂，显著延长了本发明的使用效果和使用寿命。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种防静电特氟龙输送带，包括骨架材料和覆盖层，覆盖层主要是用于保护骨架材料，增加物料与输送带的摩擦系数，减弱物料对输送带的冲击、抗磨损等性能。所述覆盖层包括上覆盖层和下覆盖层，其中，上覆盖层是承载面，下覆盖层是与滚筒和托辊的接触面。
优选的，上覆盖层的表面两侧设置有V型的防滑条，可防止运送的产品与输送带产生打滑，进一步保证运送物品的使用效率，提高生产效率。
所述上覆盖层和下覆盖层均是由PTFE复合乳液组成；
所述PTFE复合乳液是由以下重量分数的原料组成：60-70份60wt％PTFE乳液、2-3.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5-0.8份硼酸、15-20份PES包覆氧化纳米碳球和8-10份钛酸钾晶须。
骨架材料是输送带的基本支撑结构，本发明的骨架材料是由复合纤维布经浸渍液浸渍处理而成的，所述复合纤维布是采用玻璃纤维丝的经纱和复合纤维材料的纬纱通过直经直纬机织而成的。
所述纬纱是由玻璃纤维丝和PBO纤维丝组成，单股纬纱是由丝线数比为1：8的玻璃纤维丝和PBO纤维丝相互交织缠绕形成的。
所述浸渍液是由以下重量分数的原料组成：40-50份60wt％PTFE乳液、0.2-0.3份萘钠处理液、15-20份PES乳液、2-4份芳纶纤维，其余为去离子水。经浸渍液处理过的复合纤维布，与覆盖层之间具有很好的粘结效果，即提高了特氟龙覆盖层与骨架材料之间的附着力，使覆盖层不易从骨架材料上去除，进而提高了本发明的耐磨损性。
进一步的，所述玻璃纤维丝为4800tex无碱玻璃纤维，捻度为70-90捻；所述PBO纤维丝的规格为500-1000D，捻度为45-60捻。
进一步的，所述浸渍液的制备方法为：将萘钠处理液加入到60wt％PTFE乳液中，搅拌5-8min后，加入芳纶纤维，超声搅拌30-45min，再加入PES乳液和去离子水搅拌10-15min，即得浸渍液。
进一步的，所述芳纶纤维为芳纶1414，长度为0.5-6mm；所述萘钠处理液的浓度为0.12-0.25mol/L。
进一步的，所述PTFE复合乳液的制备方法为：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到60wt％PTFE乳液中搅拌均匀，然后加入硼酸，升温至80-90℃搅拌20-30min，降温至50℃，加入钛酸钾晶须搅拌30min，冷却至室温后，加入PES包覆氧化纳米碳球，搅拌均匀，即得。
进一步的，PES包覆氧化纳米碳球的制备方法为：将PES树脂加入到N-甲基吡咯烷酮中，磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；将氧化纳米碳球加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌0.5-1h，然后加入上述溶液A，继续搅拌2-3h，得混合溶液；将混合溶液倒入乙醇中，抽滤后用无水乙醇洗涤至少2次，于90℃条件下干燥2h后，得到PES包覆氧化纳米碳球，记为PES/CNOs。
进一步的，所述PES与N-甲基吡咯烷酮的比例为0.02-0.05g/mL；所述氧化纳米碳球与N-甲基吡咯烷酮的比例为0.05-0.1g/mL；所述PES与所述氧化纳米碳球的质量比为0.02-0.04：1。
进一步的，所述氧化纳米碳球的粒径为70-150nm。
本发明还提供了一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺，具体包括以下步骤：
S1.将复合纤维布置于浸渍液中，升温至60-70℃下超声处理45-60min，然后升温至135-150℃，超声处理2-3min，取出，于130℃下干燥2h后，再于180-190℃下干燥30-60min，冷却，得到预处理的复合纤维布；
S2.在上述预处理的复合纤维布的上表面和下表面均匀喷涂PTFE复合乳液，喷涂两次，每次喷涂的厚度为0.1-0.2mm，待第一次喷涂后自然风干1h，再进行第二次喷涂，自然风干1.0h后，在100℃下烘干20-30min，再将处理后的复合纤维布进行热处理，得到所需的抗静电特氟龙输送带。
进一步的，所述热处理的步骤为：将处理后的复合纤维布以20℃/min的速率升温至190-200℃，恒温1h；再以5℃/min的速率升温至300-310℃，恒温30min；以5℃/min的速率升温至370-380℃，恒温20min；以5℃/min的速率降温至250-260℃，恒温1h，自然冷却至常温。
本发明取得了以下有益效果：
1、本发明是以直经直纬编织的复合纤维布为骨架材料，并将骨架材料置于浸渍液中进行浸渍预处理，再对其上下表面涂覆PTFE涂层，获得具有防静电耐磨的特氟龙输送带。本发明采用含有PTFE乳液的浸渍液对骨架材料进行浸渍处理，使浸渍液与复合纤维布和PTFE涂层之间均有较好的粘结性，提高了PTFE涂层与复合纤维布蹭之间的粘结力和粘结强度，长时间连续载荷下，覆盖层也不易脱落，提高了本发明的使用效果和使用寿命；复合纤维布经浸渍处理后，使复合纤维布内部填充有浸渍液组分，从而使复合纤维布具有更优的力学强度、耐冲击强度和韧性，不易断裂，进而提高了本发明的机械强度和耐冲击性能，可承受更大载荷的物体，扩大了本发明的使用范围。
2、本发明浸渍液的主要成分为PTFE乳液、芳纶纤维和PES乳液，其是采用萘钠处理液对PTFE乳液进行表面处理，改善PTFE表面自由能和表面浸润性，使其易与芳纶纤维结合，然后再加入PES乳液制得的。
本发明采用0.12-0.25mol/L的萘钠处理液与PTFE乳液进行混合，可破坏PTFE表面的部分C-F键，从而提高PTFE与芳纶纤维的结合度，使芳纶纤维均匀地分散在浸渍液当中，以便于后续浸渍过程中可充分填充到复合纤维布当中，进一步提高复合纤维布的强度和韧性；若是萘钠处理液的浓度过低，则影响对C-F键的破坏，使芳纶纤维分散不均，并降低了与复合纤维布和覆盖层之间的粘结力；若是萘钠处理液的浓度过高，会使PTFE的分子链受到严重破坏，且浸渍时会对纤维产生腐蚀，降低了本发明的强度和韧性。
芳纶纤维的加入，提高了骨架材料的强度和韧性，进一步提高了本发明的承载力和耐冲击性能，延长了本发明的使用寿命。PES乳液的加入，使PTFE、芳纶纤维等组分分散均匀，并可均匀浸渍到复合纤维布中，在高温烧结过程中，提高了覆盖层与骨架材料之间的粘结力和粘结强度，进而提高了本发明的韧性、抗蠕变性和耐磨性。
3、本发明的PTFE复合乳液的主要成分为PTFE乳液、钛酸钾晶须和PES包覆氧化纳米碳球，其是将PTFE乳液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷混匀后，再加入硼酸，使硼酸与γ-氨丙基三乙氧基硅烷在加热条件下生成含硼基团，从而与PTFE表面发生配位键合，提高了PTFE表面自由能，从而使其钛酸钾晶须和PES包覆氧化纳米碳球之间有较好的结合力，也增加了与骨架材料的粘结强度。钛酸钾晶须在50℃与改性后的PTFE乳液混合，其可均匀分散在PTFE乳液中，并与改性后的PTFE具有较好的表面结合力，使覆盖层均匀致密，同时提高了覆盖层的强度、耐磨损性、防静电性和抗蠕变性能，但使覆盖层的摩擦系数有所提高。PES包覆氧化纳米碳球的加入，可使氧化纳米碳球均匀分散在PTFE乳液中，提高了覆盖层的强度、硬度、抗蠕变性和防静电性，同时提高了覆盖层与骨架材料的粘结性，进一步提高了本发明的耐磨损性，在长期连续载荷下，覆盖层不易脱落。
4、氧化纳米碳球(CNOs)的粒径较小，易团聚。本发明通过将溶解的PES树脂与CNOs溶液混合，使PES包覆氧化纳米碳球，改善了CNOs的分散性，使其可均匀分散在PTFE乳液中，并能保证其可发挥本身特性，提高了本发明的强度、硬度、耐磨性、抗蠕变性和抗静电性；另外采用PES包覆，可进一步提高钛酸钾晶须的分散性，同时提高了与PTFE、钛酸钾晶须和浸渍液组分粘结效果，提高了本发明的耐磨性和抗蠕变性，
5、本发明覆盖层的热处理工艺是根据浸渍液组分和PTFE复合乳液的成分而分段设计的，采用分段升温处理，升温到190-200℃，可使本发明中的PES组分在骨架材料和覆盖层之间相互渗透并与PTFE等组分发生交联作用，不仅提高了骨架材料和覆盖层之间的粘结强度和致密度，还使PES在后续高温处理中，不会发生分解；升温至300-310℃，可使芳纶纤维表层分子链运动，结晶度增加，进一步提高了本发明的机械强度和韧性；缓慢降温至250-260℃，可进一步提高材料的PTFE分子结构规整度和结晶度，从而提高覆盖层的强度、硬度、抗冲击性和耐磨性，并具有优异的耐高低温性。
6、本发明的复合纤维布是采用玻璃纤维丝的经纱和复合纤维材料的纬纱通过直经直纬机织而成的，经纱和纬纱均处于伸直状态，织物结构紧密，致使其伸长率很低，但是拥有更优的强度、抗冲击性能和抗撕裂性能。纬纱是采用玻璃纤维丝和PBO纤维丝以一定比例相互交织缠绕形成，与采用单种纤维丝组成的纬纱相比，本发明复合纤维丝具有更优的拉伸强度、韧性和弹性，不易断裂，延长了使用寿命；纬纱中采用玻璃纤维与PBO纤维缠绕，不仅不会降低复合纤维布的强度和耐冲击性能，相反由于玻璃纤维丝的使用，使浸渍液能更好与纬纱表面结合，进而提高了骨架材料与覆盖层之间的粘结效果，降低成本。
7、本发明采用特定的层结构并配合适当的工艺和配方，使制备得到的特氟龙输送带不仅具有优良的机械强度、硬度、韧性，还具有优异的耐摩擦磨损性、阻燃性、防水性、抗老化性、耐腐蚀性、化学稳定性、耐高低温性等，不易开裂，显著延长了使用寿命；并且还具有优异的抗静电，可在光伏组件制造领域，拓展了特氟龙输送带的用用领域。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例对本发明的防静电特氟龙输送带及其制备工艺予以说明。
本发明实施例中的复合纤维布的制备工艺为：通过多尼尔织机采用直经直纬织法，将上下层的纬纱及中间层的经纱通过纬纱紧密地捆绑固定在一起，上机张力30KN，织布速度250rpm/min。
优选的，经纱为4800tex无碱玻璃纤维，捻度为70-90捻，实施例中的捻度为90捻。经纱设置有3股。
优选的，纬纱是由玻璃纤维丝和PBO纤维丝组成，单股纬纱是由丝线数比为1：8的玻璃纤维丝和PBO纤维丝相互交织缠绕形成的，优选的，玻璃纤维丝为4800tex无碱玻璃纤维，捻度为70-90捻，实施例中的捻度为90捻；PBO纤维丝的规格为500-1000D，实施例中使用的PBO纤维丝为日本东洋纺的1000D PBO纤维丝，捻度为45-60捻，实施例中的捻度为55捻。纬纱设置有1股。
实施例1
一种PTFE复合乳液的制备方法为：
按重量份数计，将2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到60份60wt％PTFE乳液中搅拌均匀，然后加入0.5份硼酸，升温至90℃搅拌30min，降温至50℃，加入8份钛酸钾晶须搅拌30min，冷却至室温后，加入20份PES/CNOs，搅拌均匀，即得。
上述PES/CNOs的制备方法为：将1g PES树脂加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮中，磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；将50g氧化纳米碳球(即纳米洋葱碳或碳纳米洋葱)加入到1000mL的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌0.5h，然后加入上述溶液A，继续搅拌3h，得混合溶液；将混合溶液倒入乙醇中，抽滤后用无水乙醇洗涤3次，于90℃条件下干燥2h后，得到PES/CNOs。
上述60wt％PTFE乳液选自广州今鸿化学原料；
钛酸钾晶须选自福斯曼科技的六钛酸钾晶须，规格为直径5-10μm，长度5-100μm；
PES树脂选自巴斯夫E6020；
CNOs选自苏州清碳纳米材料，粒径为70nm。
实施例2
一种PTFE复合乳液的制备方法为：
按重量份数计，将3.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到70份60wt％PTFE乳液中搅拌均匀，然后加入0.8份硼酸，升温至80℃搅拌30min，降温至50℃，加入10份钛酸钾晶须搅拌30min，冷却至室温后，加入15份PES/CNOs，搅拌均匀，即得。
上述PES/CNOs的制备方法为：将5g PES树脂加入到100mL的N-甲基吡咯烷酮中，磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；将100g氧化纳米碳球(即纳米洋葱碳或碳纳米洋葱)加入到1000mL的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌1h，然后加入上述溶液A，继续搅拌2h，得混合溶液；将混合溶液倒入乙醇中，抽滤后用无水乙醇洗涤3次，于90℃条件下干燥2h后，得到PES/CNOs。
上述60wt％PTFE乳液、钛酸钾晶须、PES树脂的厂家、型号等均与实施例1中相同，具体参照实施例1；
CNOs选自苏州清碳纳米材料，粒径为150nm。
实施例3
一种PTFE复合乳液的制备方法为：
按重量份数计，将3.2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到65份60wt％PTFE乳液中搅拌均匀，然后加入0.5份硼酸，升温至90℃搅拌30min，降温至50℃，加入10份钛酸钾晶须搅拌30min，冷却至室温后，加入18份PES/CNOs，搅拌均匀，即得。
上述PES/CNOs的制备方法为：将2.4g PES树脂加入到80mL的N-甲基吡咯烷酮中，磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；将80g氧化纳米碳球(即纳米洋葱碳或碳纳米洋葱)加入到1000mL的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌1h，然后加入上述溶液A，继续搅拌3h，得混合溶液；将混合溶液倒入乙醇中，抽滤后用无水乙醇洗涤3次，于90℃条件下干燥2h后，得到PES/CNOs。
上述60wt％PTFE乳液、钛酸钾晶须、PES树脂和CNOs的厂家、型号等均与实施例2中相同，具体参照实施例2。
对比例1
本对比例1的PTFE复合乳液的制备方法与实施例3相同，具体步骤和配方参照实施例3。不同的是，本对比例1中的未加入硼酸，且γ-氨丙基三乙氧基硅烷的加入量为3.7份。
对比例2
本对比例2的PTFE复合乳液的制备方法与实施例3相同，具体步骤和配方参照实施例3。不同的是，本对比例2中的未加入钛酸钾晶须，且PES/CNOs的加入量为28份。
对比例3
本对比例3的PTFE复合乳液的制备方法与实施例3相同，具体步骤和配方参照实施例3。不同的是，本对比例3中的未对CNOs进行PES表面包覆，即直接加入18份的CNOs。
将实施例1-3和对比例1-3制得的PTFE涂料，利用喷枪将PTFE涂料均匀地喷涂在35CrMo钢表面(喷涂过程中喷枪压力为0.3MPa，枪口与工件距离20cm，喷涂角度45°)，然后在100℃下烘干20min，再以10℃/min的速率升温至300℃，恒温30min，以5℃/min的速率升温至370℃，恒温20min，以5℃/min的速率降温至250℃，恒温1h，自然冷却至常温，得到30μm厚的PTFE涂层。
将上述制得的实施例1-3和对比例1-3的PTFE涂层，采用MS-T3001摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验，检测结果如下表1所示。摩擦磨损试验参数为：PTFE涂层样品为Ф30mm×5mm，在室温下，选取对磨副为直径6mm的1045钢球，磨痕半径为4mm，转速为200r/min，总转速为6000r，载荷为10N，时间为30min。
将上述制得的实施例1-3和对比例1-3的PTFE涂层按ASTM D257标准进行检测，使用表面电阻测试仪对PTFE涂层表面测定3处，求出平均值，检测结果如下表1所示。
按HG/T 3792-2014的标准对实施例1-3和对比例1-3制得的PTFE复合乳液进行制样并检测，检测结果如下表1所示。
表1PTFE复合乳液的检测结果
从表1的检测结果表明，本发明具有较优的硬度和附着力，并且有优良的韧性、耐磨性、防静电性和抗蠕变性。采用硼酸和γ-氨丙基三乙氧基硅烷对PTFE乳液进行表面改性后，可显著提高PTFE与其它组分之间的结合力，进而提高了PTFE涂层的硬度、附着力、韧性、耐磨性、防静电性等综合性能；钛酸钾晶须的加入，显著提高了本发明的防静电性，并对硬度、韧性、附着力等性能均有明显提高；对CNOs表面使用PES进行包覆，显著提高了PTFE涂层的硬度、附着力、韧性、耐磨性、防静电性等综合性能。
实施例4
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺，具体包括以下步骤：
S1.将上述的复合纤维布置于浸渍液中，升温至70℃下超声处理60min，然后升温至140℃，超声处理3min，取出，于130℃下干燥2h后，再于180℃下干燥60min，冷却，得到预处理的复合纤维布。
S2.在上述预处理的复合纤维布的上表面和下表面均匀喷涂实施例3制得的PTFE复合乳液，喷涂两次，每次喷涂的厚度为0.2mm，待第一次喷涂后自然风干1h，再进行第二次喷涂，自然风干1.0h后，在100℃下烘干30min，以20℃/min的速率升温至200℃，恒温1h；再以5℃/min的速率升温至300℃，恒温30min；以5℃/min的速率升温至370℃，恒温20min；以5℃/min的速率降温至250℃，恒温1h，自然冷却至常温，得到抗静电特氟龙输送带。
上述浸渍液的制备方法为：按重量份数计，将0.2份0.2mol/L萘钠处理液加入到40份60wt％PTFE乳液中，搅拌6min后，加入2份芳纶1414，超声搅拌45min，再加入20份PES乳液和37.8份去离子水搅拌15min，即得浸渍液。
上述芳纶1414选自润华新材的14芳纶短切，型号为14-3mm，长度为3mm；上述PES乳液选自广州韩聚化学的HIPERRES20WP；上述60wt％PTFE乳液选自广州今鸿化学原料。
上述萘钠处理液采用常规的金属钠-萘-四氢呋喃溶液腐蚀法进行配置的。
实施例5
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例4相同，具体参照实施例4。不同的是，本实施例5中的浸渍液的制备方法为：按重量份数计，将0.3份0.25mol/L萘钠处理液加入到50份60wt％PTFE乳液中，搅拌6min后，加入4份芳纶1414，超声搅拌45min，再加入15份PES乳液和30.7份去离子水搅拌15min，即得浸渍液。
本实施例5中的PES乳液、60wt％PTFE乳液和萘钠处理液均与实施例4中相同，具体参照实施例4。
本实施例5中的芳纶1414选自润华新材的14芳纶短切，型号为14-6mm，长度为6mm。
实施例6
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例4相同，具体参照实施例4。不同的是，本实施例6中的浸渍液的制备方法为：按重量份数计，将0.2份0.18mol/L萘钠处理液加入到46份60wt％PTFE乳液中，搅拌6min后，加入3份芳纶1414，超声搅拌45min，再加入18份PES乳液和32.8份去离子水搅拌15min，即得浸渍液。
本实施例6中的芳纶1414、PES乳液、60wt％PTFE乳液和萘钠处理液均与实施例4中相同，具体参照实施例4。
对比例4
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例6相同，具体参照实施例6。不同的是，本对比例4中，复合纤维布为使用直径直纬织法获得，且经纱、纬纱均为4800tex无碱玻璃纤维玻璃纤维；经纱捻度为90捻，设置有3股；纬纱145捻，设置有1股。
对比例5
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例6相同，具体参照实施例6。不同的是，本对比例5中的复合纤维布使用浸渍液进行预处理，且在复合纤维布的上表面和下表面均匀涂覆一层10μm的有机硅压敏胶，然后再按照步骤S2的方法涂覆和热处理PTFE复合乳液。上述有机硅压敏胶选自湖南隆胜四海的SH-21200。
对比例6
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例6相同，具体参照实施例6。不同的是，本对比例6中的浸渍液的制备方法为：按重量份数计，往46.2份60wt％PTFE乳液中加入3份芳纶1414，超声搅拌45min，再加入18份PES乳液和32.8份去离子水搅拌15min，即得浸渍液。
对比例7
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例6相同，具体参照实施例6。不同的是，本对比例7中的浸渍液的制备方法为：按重量份数计，将0.2份0.18mol/L萘钠处理液加入到49份60wt％PTFE乳液中，搅拌6min后，再加入18份PES乳液和32.8份去离子水搅拌15min，即得浸渍液。
对比例8
一种抗静电特氟龙输送带的制备工艺与实施例6相同，具体参照实施例6。不同的是，本对比例8中将复合纤维布上表面和下表面喷涂PTFE复合乳液后的热处理工艺为：以5℃/min的速率升温至370℃，恒温20min；以5℃/min的速率降温至250℃，恒温1h，自然冷却至常温。
将实施例4-6和对比例4-8得到的特氟龙输送带进行测试，检测结果如下表2所示，其检测方法如下：
采用GB/T 32330-2015标准检测拉伸强度和断裂伸长率，每组样品测试3块试样，并计算平均值；
采用ISO 252-2007的测试标准检测剥离强度，每组样品测试3块试样，并计算平均值；
采用MS-T3001摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验，摩擦磨损试验参数为：特氟龙输送带样品为Ф30mm×5mm，在室温下，选取对磨副为直径6mm的1045钢球，磨痕半径为4mm，转速为200r/min，总转速为6000r，载荷为10N，时间为30min。
表2特氟龙输送带的检测结果
从表2的检测结果可以看出，本发明具有优异的力学性能、耐磨性和粘结强度。本发明复合纤维布的使用，显著提高了本发明的力学强度；浸渍液的使用，显著提高了本发明的力学强度、耐磨性和粘结强度；使用适当的热处理工艺，可明显提高本发明的力学强度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防静电特氟龙输送带，包括骨架材料和覆盖层，所述覆盖层包括上覆盖层和下覆盖层，其中，上覆盖层是承载面，下覆盖层是与滚筒和托辊的接触面，其特征在于，所述骨架材料是由复合纤维布经浸渍液浸渍处理而成的，所述复合纤维布是采用玻璃纤维丝的经纱和复合纤维材料的纬纱通过直经直纬机织而成的；
所述纬纱是由玻璃纤维丝和PBO纤维丝组成，单股纬纱是由丝线数比为1：8的玻璃纤维丝和PBO纤维丝相互交织缠绕形成的；
所述浸渍液是由以下重量分数的原料组成：40-50份60wt％PTFE乳液、0.2-0.3份萘钠处理液、15-20份PES乳液、2-4份芳纶纤维，其余为去离子水；
所述上覆盖层和下覆盖层均是由PTFE复合乳液组成；
所述PTFE复合乳液是由以下重量分数的原料组成：60-70份60wt％PTFE乳液、2-3.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5-0.8份硼酸、15-20份PES包覆氧化纳米碳球和8-10份钛酸钾晶须。
2.根据权利要求1所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，所述玻璃纤维丝为4800tex无碱玻璃纤维，捻度为70-90捻；所述PBO纤维丝的规格为500-1000D，捻度为45-60捻。
3.根据权利要求1所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，所述浸渍液的制备方法为：将萘钠处理液加入到60wt％PTFE乳液中，搅拌5-8min后，加入芳纶纤维，超声搅拌30-45min，再加入PES乳液和去离子水搅拌10-15min，即得浸渍液。
4.根据权利要求3所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，所述芳纶纤维为芳纶1414，长度为0.5-6mm；所述萘钠处理液的浓度为0.12-0.25mol/L。
5.根据权利要求1所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，所述PTFE复合乳液的制备方法为：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到60wt％PTFE乳液中搅拌均匀，然后加入硼酸，升温至80-90℃搅拌20-30min，降温至50℃，加入钛酸钾晶须搅拌30min，冷却至室温后，加入PES包覆氧化纳米碳球，搅拌均匀，即得。
6.根据权利要求5所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，PES包覆氧化纳米碳球的制备方法为：将PES树脂加入到N-甲基吡咯烷酮中，磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；将氧化纳米碳球加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌0.5-1h，然后加入上述溶液A，继续搅拌2-3h，得混合溶液；将混合溶液倒入乙醇中，抽滤后用无水乙醇洗涤至少2次，于90℃条件下干燥2h后，得到PES包覆氧化纳米碳球，记为PES/CNOs。
7.根据权利要求6所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，所述PES树脂与N-甲基吡咯烷酮的比例为0.02-0.05g/mL；所述氧化纳米碳球与N-甲基吡咯烷酮的比例为0.05-0.1g/mL；所述PES与所述氧化纳米碳球的质量比为0.02-0.04：1。
8.根据权利要求7所述的防静电特氟龙输送带，其特征在于，所述氧化纳米碳球的粒径为70-150nm。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的防静电特氟龙输送带的制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1.将复合纤维布置于浸渍液中，升温至60-70℃下超声处理45-60min，然后升温至135-150℃，超声处理2-3min，取出，于130℃下干燥2h后，再于180-190℃下干燥30-60min，冷却，得到预处理的复合纤维布；
S2.在上述预处理的复合纤维布的上表面和下表面均匀喷涂PTFE复合乳液，喷涂两次，每次喷涂的厚度为0.1-0.2mm，待第一次喷涂后自然风干1h，再进行第二次喷涂，自然风干1.0h后，在100℃下烘干20-30min，再将处理后的复合纤维布进行热处理，得到所需的抗静电特氟龙输送带。
10.根据权利要求9所述的防静电特氟龙输送带的制备工艺，其特征在于，所述热处理的步骤为：将处理后的复合纤维布以20℃/min的速率升温至190-200℃，恒温1h；再以5℃/min的速率升温至300-310℃，恒温30min；以5℃/min的速率升温至370-380℃，恒温20min；以5℃/min的速率降温至250-260℃，恒温1h，自然冷却至常温。
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