防靜電橡膠地板的製作方法
2023-04-29 05:13:31 1
專利名稱：防靜電橡膠地板的製作方法
技術領域：
本發明涉及地板領域，更具體涉及橡膠地板。
背景技術：
市場對地面裝飾材料有著強勁的需求。常見的地面裝飾材料有木地板、地板瓷磚、塑料地板、橡膠地板等，其中以木地板和地板瓷磚的用量最大，是居民住宅的主要材料。然而，對於某些特殊場所，例如電子廠的車間、大面積辦公室、某些公共場所例如學校、機場，以及飛機、火車等交通工具，木地板和瓷磚則不太適用，因為人行走在木地板或瓷磚上時會發出較大的聲響。另外，在這些場所，例如在生產、組裝電子產品的車間，以及在使用多臺電腦及其他電子辦公設備例如印表機、複印機等的辦公室，往往會產生大量靜電。如果不消除這些靜電，則對人們的身體健康或者產品質量造成不利影響。為了解決噪音和靜電的問題，ー些公司為辦公室鋪設防靜電地毯，但是，地毯雖然具有很好的消音效果，但是其防靜電性能並不是持久的，尤其是經過多次清洗之後。清洗地毯離不開日化用品，長期積累，其靜電的積聚效果會加重。另外，對於大面積辦公室，為清洗地毯還需要支付巨大的維護成本。而對於電子エ廠的車間、機場、以及火車、飛機等交通工具，常常採用橡膠地板，在地板中加入抗靜電劑。由於橡膠材料的非極性，所添加的小分子抗靜電劑不能長期穩定地保持在橡膠地板中，經過長時間的刮擦或者清洗後，會從地板表面流失，這是因為抗靜電劑含有高極性基團，與非極性的橡膠不能很好地相容，二者僅僅是物理混合。故此，電子廠家所使用的防靜電橡膠地板或者橡膠臺墊在經過兩三年之後必須更換。例如，CNlO 107430IA公開ー種防靜電橡膠板，包括防靜電層和導靜電層，防靜電層由防靜電層橡膠、聚氯こ烯樹脂、軟化劑、促進劑、防老劑、硫黃、氧化鋅、填ネ卜劑、抗靜電劑；其中，防靜電層橡膠為丁腈橡膠、丁苯橡膠、再生膠、順丁橡膠中的ー種或幾種，必須包括丁腈橡膠。該橡膠板用作臺墊或地墊，質地較軟，缺乏地板的質感，不適於在辦公室大面積鋪裝，另外，仍不能克服抗靜電性能不穩定的缺陷。CN1364844A也涉及ー種類似的防靜電臺墊，其具有與上述類似的缺陷。
發明內容
本發明的目的是提供一種改進的防靜電橡膠地板，以解決現有橡膠地板的抗靜電性能不穩定的問題。本發明的防靜電橡膠地板包括防靜電層和導靜電層，其中，所述防靜電層包含丁腈橡膠，而且，經過氫氧化鈉溶液處理過。優選地，防靜電層以重量份計包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、35 42%的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50 60%之間，丁腈橡膠的丙烯腈含量在30 46%之間。進ー步優選地，導靜電層包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、5 10%的導電炭黒、28 35%的白炭黑填料。
優選地，所述鹼處理是將出片後的防靜電層置於溫度為20 25°C、濃度為I 3%的氫氧化鈉水溶液中浸泡40 90分鐘。本發明的防靜電橡膠地板的抗靜電層由於在表面具有一定的極性基團，可以與橡膠中的抗靜電劑形成共價鍵，從而保持住抗靜電劑不致流失，使得防靜電橡膠地板具有持久的抗靜電性能。
具體實施方式
如沒有特別說明，本發明在提及配比時皆以重量百分比計算。在本發明的一般方面，將防靜電橡膠地板的防靜電層進行表面處理，使其提高抗靜電劑保持力。具體而言，本發明將丁腈橡膠和第二橡膠複合作為防靜電層的橡膠成分，在製成防靜電層之後，採用稀氫氧化鈉常液處理防靜電層，使防靜電層中的氰基部分水解，提高表面極性，從而大大提高對抗靜電劑的保持力。所有型號的丁腈橡膠均可用於本發明。對於丙烯腈含量較低的丁腈橡膠，例如丙烯腈的質量分數為17 20%、24. 5 27. 5%和27 30%的橡膠，可以提高氰基的水解度。為此，可以將水解時間適當延長，例如，用1-3%質量含量的氫氧化鈉溶液在20_30°C下處理60 90分鐘。對於丙烯腈含量較高的丁腈橡膠，例如丙烯腈的質量分數為33. 5 36. 5%和36 40%的橡膠，可以控制較低的水解度，例如，用1-3%質量含量的氫氧化鈉溶液在20-30°C下處理40 60分鐘。通常地，所使用的氫氧化鈉溶液的濃度不宜過高，一般不超過10%質量百分比，優選不超過5%。作為最優選實施方式，氫氧化鈉溶液的質量濃度控制在I 3%，處理溫度控制在20 30°C。採用該較低的濃度和溫度，便於控制鹼處理時間。在高濃度或高溫度下，水解速度較快，如果時間把握不當，有可能使得氰基的水解度過高，防靜電層的導電性過聞。本發明的防靜電橡膠地板包括防靜電層和導靜電層，其中防靜電層包含30 50%的丁腈橡膠、5 25%的第二橡膠，其中高分子材料的含量在50 60%之間，典型地不超過55%。可以用作第二橡膠的材料可以有多種，例如順丁橡膠、丁苯橡膠、高苯こ烯橡膠、天然橡膠等，本發明優選使用高苯こ烯橡膠，其與丁腈橡膠具有很好的相容性，可以獲得理想的體積穩定性。作為進ー步的優選，本發明橡膠地板的防靜電層包含38 43 %的丁腈橡膠、12 17 %的高聚苯こ烯、35 42 %的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50 60 %之間，典型地不超過55%。以這樣的配比，可以使橡膠地板獲得很好的耐老化性能、適宜的硬度和剛性、更大的機械強度，使橡膠地板具有良好的地板質感。如果高苯こ烯的用量低於10%，則產品的硬度會下降，如果高於18%，則會對產品的電性產生不利影響。另外，在現有技術中，可用作填料的材料有很多種，例如陶土、硫酸鋇、碳酸鋇、硝酸鋇、氯化鋇、氧化鋇、鈦白粉、氧化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、滑石粉、磷酸鋇、白碳黑、矽酸鎂、矽酸鈣。本發明採用白炭黑作為填料，採用白炭黑可以獲得較高的硬度和機械強度。對白炭黑填料的用量也要嚴格控制，低於35%不僅會使產品柔軟性過大，降低硬度，而且會對產品的體積穩定性產生不利影響，使產品隨溫度變化發生熱脹冷縮；如果高於42%，產品的機械強度會不太理想，抗拉強度會較低。可以用於本發明的抗靜電劑包括陽離子型，例如季銨鹽、胺鹽等；陰離子型，例如磷酸鹽、磺酸鹽等；非離子型，多元醇、多元醇脂肪酸酷、聚氧化こ烯附加物等；兩性型季銨內鹽、丙胺酸鹽等。具體的例子有抗靜電劑S-18、抗靜電劑S-15、抗靜電劑AVC，本發明中優選使用非離子型抗靜電劑，具體的例子包括山梨糖醇、こ醇醯胺、脂肪酸多元醇酷；更優選使用複合抗靜電劑。在本發明中，抗靜電劑的用量為防靜電層總重的0. 5 3%。
防靜電層中通常引入其他功能性成分，例如軟化劑、促進劑、防老劑、硫化劑等。常用的軟化劑的例子包括但不限於鄰苯ニ甲酸ニ甲酷、鄰苯ニ甲酸ニ辛酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、己ニ酸ニ庚酷、己ニ酸ニ辛酷、己ニ酸ニ壬酷、己ニ酸ニ癸酷、庚ニ酸ニ庚酷、庚ニ酸ニ辛酷、庚ニ酸ニ壬酷、庚ニ酸ニ癸酷、辛ニ酸ニ庚酷、辛ニ酸ニ辛酷、辛ニ酸ニ壬酷、辛ニ酸ニ癸酷、壬ニ酸ニ庚酷、壬ニ酸ニ辛酷、壬ニ酸ニ壬酷、壬ニ酸ニ癸酷、癸ニ酸ニ庚酷、癸ニ酸ニ辛酷、癸ニ酸ニ壬酷、或癸ニ酸ニ癸酷，其中優選使用鄰苯ニ甲酸ニ甲酷、癸ニ酸ニ辛酷。可以使用的促進劑的例子包括2-硫醇基苯並噻唑、ニ硫化ニ苯並噻唑、N-特丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺、ニ硫四化甲基秋蘭姆、硫磺；可以使用的防老劑的例子包括防老劑A、防老劑DOD、防老劑MB、防老劑AP、防老劑BLE等。這些添加劑的用量皆是常規的。還可以在抗靜電層中引入適量粘合剤。可以使用的例子包括粘合劑A、粘合劑RS、粘合劑RH、酚醛樹脂、固馬隆樹脂、589樹脂。根據具體的使用目的，可以向產品中吲入適宜的顏料。可以使用無機顏料或者有機顔料。其中無機顏料的例子包括但不限於碳黑、鐵紅、鐵黃、鐵黑、鐵棕、鐵綠、鐵橙、鐵薷、鐵紫等。橡膠地板的導靜電層可以不含有丁腈橡膠，而使用其他非極性的合成橡膠。在含有丁腈橡膠的情況下，丁腈橡膠的含量可以低於防靜電層中丁腈橡膠的量。但是作為優選方式，導靜電層的橡膠成分與防靜電層取基本相同的含量，這樣可以保持這兩層具有基本相同的物理特性，例如一致的體積穩定性。在ー種最佳實施方式中，導靜電層包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、5 12%的導電炭黒、28 35%的白炭黑填料。一般情況下，本發明的橡膠地板的厚度不超過10cm，優選不超過6_，其中防靜電層的厚度在2-4_範圍，導靜電層的厚度在4-6_範圍。地板的總厚度不宣低於3_，因為厚度過低，地板的剛性和硬度會降低，影響地板的質感。製造本發明的防靜電橡膠地板的方法包括下列步驟A)防靜電層膠片的製備取需要量的丁腈橡膠與第二橡膠在100 150°C的溫度下進行融合形成混合膠，將該混合膠與其他組分混合，用密煉機在100 140°C下密煉10 20分鐘，然後在開煉機上進行開煉，開煉溫度為70 100°C，開煉時間為10 20分鐘，煉膠後壓延機出片即製成防靜電層膠片。B)防靜電層膠片的鹼處理將A)中製得的防靜電膠片置於氫氧化鈉稀溶液中浸泡一定時間後取出，用水衝去表面的氫氧化鈉成分。C)導靜電層膠片的製備取導靜電層橡膠和導靜電層的其他組分進行煉膠，具體過程為將導靜電層的組分在密煉機上進行密煉，密煉的溫度為100 140°C,密煉時間為10 20min，然後在開煉機上進行開煉，開煉溫度為70 100°C，開煉時間為10 20分鐘，煉膠後壓延機出片即製成導靜電層膠片D)硫化將上述製備的防靜電層膠片和導靜電層膠片在蒸汽壓カ5_7kg、油壓130 180kg的條件下進行複合硫化，硫化速度為7 10米/小時，硫化後即得到防靜電橡膠地板。實施例ト3按照表I中所列的防靜電層組分配比，取丁腈橡膠與高苯こ烯橡膠在120°C的溫度下進行融合形成混合膠，將該混合膠與其他成分混合，用密煉機在100°c下密煉20分鐘，然後在開煉機上進行開煉，開煉溫度為80°C，開煉時間為20分鐘，煉膠後壓延機出片得到防靜電層膠片。膠片冷卻後將其呈S狀摺疊置於鹼池中，池中裝1%的氫氧化鈉溶液中，浸泡40分鐘後取出，衝去表面的鹼。按照表I所列的導靜電層組分配比，取丁腈橡膠與高苯こ烯橡膠以及其他組分，用密煉機在100°C下密煉20分鐘，然後在開煉機上進行開煉，開煉溫度為80°C，開煉時間為20分鐘，煉膠後壓延機出片，得到防靜電層膠片。將上述製備的防靜電層膠片和導靜電層膠片在蒸汽壓カ6kg、油壓130kg的條件下進行複合硫化，硫化速度為10米/小吋，硫化後即得到防靜電橡膠地板。表I.實施例防靜電層組分)
權利要求
1.一種防靜電橡膠地板，包括防靜電層和導靜電層，其中，所述防靜電層包含丁腈橡膠，而且，經過氫氧化鈉稀溶液處理過。
2.根據權利要求I所述的防靜電橡膠地板，其中，所述防靜電層以重量份計包含38 43 %的丁腈橡膠、12 17 %的高聚苯乙烯、35 42 %的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50 60%之間。
3.根據權利要求I所述的防靜電橡膠地板，其中，所述導靜電層包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯乙烯、5 12%的導電炭黑、28 35%的白炭黑填料。
4.根據權利要求3所述的防靜電橡膠地板，其中，所述抗靜電劑選自陽離子型、陰離子型、非離子型、和兩性抗靜電劑構成的組。
5.根據權利要求2所述的防靜電橡膠地板，其中，所述處理是將出片後的防靜電層置於溫度為20 25°C、濃度為I 3%的氫氧化鈉水溶液中浸泡40 90分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種防靜電橡膠地板，包括防靜電層和導靜電層，其中，所述防靜電層包含丁腈橡膠，並且經過氫氧化鈉稀溶液處理過。該橡膠地板具有持久穩定的抗靜電性能。適合用於電子廠房和其他能產生靜電的場所。
文檔編號E04F15/10GK102628317SQ20121009814
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月6日 優先權日2012年4月6日
發明者蘭平, 章斌 申請人:上海加富橡膠製品有限公司