一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布的製作方法
2023-04-25 01:07:46
本發明涉及一種塗覆布，具體涉及一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布。
背景技術：
導風筒在煤礦井下局部通風系統中起著引導空氣，稀釋和排除工作地點釋放出的瓦斯氣體，排除生產中產生的煤塵、巖塵,防止礦塵堆積與爆炸的作用，為作業現場提供良好的生產作業環境。目前，大量用於煤礦井下的導風筒主要以玻璃纖維布、玻棉交織布、化學纖維布、合成纖維布等為骨架材料，以橡膠、塑料或橡塑混合物等為塗覆層的塗覆布製成的柔性導風筒。現有的多數導風筒材料表面電阻穩定性不佳，容易造成靜電積聚，進而產生靜電火花，造成安全隱患。
技術實現要素：
本發明旨在提供一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布。
本發明通過以下技術方案來實現：
一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布，由紡織基材和表面塗覆液製成，所述紡織基材是由天然植物纖維織造的布匹基材，所述表面塗覆液由如下重量份的物質製成：26~29份聚氯乙烯、13~15份聚碳酸酯、3~5份聚對苯二甲酸乙二醇酯、4~6份改性黑鉛矽石粉、1~2份抗氧化劑、0.5~1份紫外線吸收劑、1~2份消泡劑、1~3份丙三醇、1~2份乙二醇丁醚；所述的改性黑鉛矽石粉由如下重量份的物質製成：35~38份黑鉛矽石、6~8份水鎂石、5~7份蒙脫石、2~4份十六烷基三甲基氯化銨、3~5份雙十八烷基二甲基氯化銨、1~2份乙二胺四乙酸二鈉、0.5~1份硝酸稀土鹽、1~3份季戊四醇。
進一步的，所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168、抗氧化劑164中的一種。
進一步的，所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UVP-327、紫外線吸收劑UV-O、紫外線吸收劑UV-531中的一種。
進一步的，所述的消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚中的一種。
進一步的，所述的改性黑鉛矽石粉的製備方法為：先將黑鉛矽石放入質量分數為4%的硫酸溶液中浸泡處理20~25min，取出後用去離子水衝洗乾淨，再放入溫度為800~840℃的條件下煅燒處理2h，然後將其與水鎂石、蒙脫石共混粉碎過400目得混合粉末，最後將混合粉末同十六烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、乙二胺四乙酸二鈉、硝酸稀土鹽、季戊四醇混合放入反應釜中，同時配入其總質量3倍的清水，加熱保持溫度為96~98℃，不斷攪拌反應7~8h後過濾，將濾渣乾燥至水含量不大於5%即可。用十六烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨等成分對黑鉛矽石、水鎂石和蒙脫石進行表面和插層改性處理，可有效改變其吸溫特性，提升其分散、附著能力，並有效提升了其電性能和穩定性。
進一步的，所述的表面塗覆液的製備方法為：將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性黑鉛矽石粉、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、丙三醇、乙二醇丁醚共同混合後，加熱至48~53℃，不斷攪拌分散均勻後即可。
一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布的製備方法，具體為：將表面塗覆液通過塗布輥均勻塗布於紡織基材上，控制塗層厚度為0.6~1mm，然後再對其進行烘乾處理即可。
本發明具有如下有益效果：
本發明針對現有塗覆布表面塗層的缺陷進行了改進，以聚氯乙烯、聚碳酸酯為主要基體物質，為塗層奠定了很好的理化基礎，同時為了進一步增強整體的特性，而對應添加了改性黑鉛矽石粉成分，改性後的黑鉛矽石具有良好的耐溫阻燃特性，又具有良好的電性能，可有效防止靜電的積聚。最終本發明製得的塗覆布具有良好的耐腐、耐磨、耐溫特性，同時其表面電阻特性好且穩定，可有效降低靜電積聚現象的發生，進而降低了火災的發生率。
具體實施方式
實施例1
一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布，由紡織基材和表面塗覆液製成，所述紡織基材是由天然植物纖維織造的布匹基材，所述表面塗覆液由如下重量份的物質製成：26份聚氯乙烯、13份聚碳酸酯、3份聚對苯二甲酸乙二醇酯、4份改性黑鉛矽石粉、1份抗氧化劑、0.5份紫外線吸收劑、1份消泡劑、1份丙三醇、1份乙二醇丁醚；所述的改性黑鉛矽石粉由如下重量份的物質製成：35份黑鉛矽石、6份水鎂石、5份蒙脫石、2份十六烷基三甲基氯化銨、3份雙十八烷基二甲基氯化銨、1份乙二胺四乙酸二鈉、0.5份硝酸稀土鹽、1份季戊四醇。
進一步的，所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010。
進一步的，所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UVP-327。
進一步的，所述的消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
進一步的，所述的改性黑鉛矽石粉的製備方法為：先將黑鉛矽石放入質量分數為4%的硫酸溶液中浸泡處理20min，取出後用去離子水衝洗乾淨，再放入溫度為800℃的條件下煅燒處理2h，然後將其與水鎂石、蒙脫石共混粉碎過400目得混合粉末，最後將混合粉末同十六烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、乙二胺四乙酸二鈉、硝酸稀土鹽、季戊四醇混合放入反應釜中，同時配入其總質量3倍的清水，加熱保持溫度為96℃，不斷攪拌反應7h後過濾，將濾渣乾燥至水含量不大於5%即可。
進一步的，所述的表面塗覆液的製備方法為：將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性黑鉛矽石粉、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、丙三醇、乙二醇丁醚共同混合後，加熱至48℃，不斷攪拌分散均勻後即可。
一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布的製備方法，具體為：將表面塗覆液通過塗布輥均勻塗布於紡織基材上，控制塗層厚度為0.6~1mm，然後再對其進行烘乾處理即可。
實施例2
一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布，由紡織基材和表面塗覆液製成，所述紡織基材是由天然植物纖維織造的布匹基材，所述表面塗覆液由如下重量份的物質製成：29份聚氯乙烯、15份聚碳酸酯、5份聚對苯二甲酸乙二醇酯、6份改性黑鉛矽石粉、2份抗氧化劑、1份紫外線吸收劑、2份消泡劑、3份丙三醇、2份乙二醇丁醚；所述的改性黑鉛矽石粉由如下重量份的物質製成：38份黑鉛矽石、8份水鎂石、7份蒙脫石、4份十六烷基三甲基氯化銨、5份雙十八烷基二甲基氯化銨、2份乙二胺四乙酸二鈉、1份硝酸稀土鹽、3份季戊四醇。
進一步的，所述的抗氧化劑為抗氧化劑164。
進一步的，所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-O。
進一步的，所述的消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
進一步的，所述的改性黑鉛矽石粉的製備方法為：先將黑鉛矽石放入質量分數為4%的硫酸溶液中浸泡處理25min，取出後用去離子水衝洗乾淨，再放入溫度為840℃的條件下煅燒處理2h，然後將其與水鎂石、蒙脫石共混粉碎過400目得混合粉末，最後將混合粉末同十六烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、乙二胺四乙酸二鈉、硝酸稀土鹽、季戊四醇混合放入反應釜中，同時配入其總質量3倍的清水，加熱保持溫度為98℃，不斷攪拌反應8h後過濾，將濾渣乾燥至水含量不大於5%即可。
進一步的，所述的表面塗覆液的製備方法為：將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性黑鉛矽石粉、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、丙三醇、乙二醇丁醚共同混合後，加熱至53℃，不斷攪拌分散均勻後即可。
一種表面電阻穩定性高的礦用塗覆布的製備方法，具體為：將表面塗覆液通過塗布輥均勻塗布於紡織基材上，控制塗層厚度為0.6~1mm，然後再對其進行烘乾處理即可。
對比實施例1
本對比實施例1與實施例1相比，不對黑鉛矽石做任何改性處理，即用等質量份的普通黑鉛矽石粉碎後過400目取代改性黑鉛矽石粉，除此外的方法步驟均相同。
對比實施例2
本對比實施例2與實施例2相比，其表面塗覆液中不含有改性黑鉛矽石粉成分，除此外的方法步驟均相同。
對照組
現有的以天然植物纖維織造布匹為基材，塗覆聚氯乙烯基塗層的導風筒塗覆布。
為了對比本發明效果，對上述五種方式對應的塗覆布進行表面電阻測試，每種方式對應設置兩組實驗，一組為老化前電阻測試實驗，一組為老化後電阻測試實驗，其中老化前即是對剛製造出的塗覆布直接進行表面電阻檢測，所述老化後是對塗覆布進行熱空氣老化處理，即將塗覆布試樣置於溫度為80±1℃的熱空氣中放置230h後，再對其進行表面電阻檢測；電阻檢測時的溫度控制為23±2℃、溼度控制為65±5%，測試時統一電壓為50V（其中上述各組塗覆布的塗層厚度和總厚度均相同），下表1為相應的對比數據：
表1
由上表1可以看出，本發明製得的塗覆布表面電阻穩定性最好，並符合MT113-1995《煤礦井下用聚合物製品阻燃抗靜電性通用試驗方法和判定規則》中規定非金屬製品的表面電阻應≤3×108Ω的要求，很好的保證了生產的安全性，使用價值較高。