專利名稱：：抗靜電改性塑料板材的制作方法
技術領域：
：本發明公開了一種抗靜電的硬質塑料板材，尤其是一種抗靜電改性塑料板材，其屬于塑料組合物領域。眾所周知，塑料一般都有良好的電絕緣性能，然而其表面又容易積累靜電而帶某種靜電。在煤礦井下，為了安全防火防爆需要使用抗靜電、抗燃燒的塑料板材來制做各種坑道用器材，例如風門、櫥柜等。使用抗靜電的材料制做器材，可以使器材表面的靜電及時地傳導入地，以避免靜電積累過多而放電起火引爆。長期以來，有各種塑料制品應用于井下，但相當一部分板材達不到MT113-85《煤礦井下用非金屬(聚合物)制品安全性能檢驗規范》所規定的標準。這些板材的表面電阻值一般在1010-1012甚至更高。因而不能應用或使用壽命較短。在美國專利U.S.4097656號所披露的對比試驗中，有例14，是由聚氯乙烯粉末880g，月桂酸鈣鋇20g和ACETOGEN炭黑100g而制得的塑料板樣，其測試結果表面電阻值為1012。例15，是由聚氯乙烯616g，鄰苯二甲酸二辛酯246g，月桂酸鈣鋇20g和ACETOGEN炭黑100g而制得的塑料板樣，其測試結果表面電阻值為1012。該專利又公開了一種使用由液體烴類化合物制得的炭黑，再經高溫200-2200℃退火處理而最終制得的體積密度為100-180g/l(0.1-0.18g/ml)，比表面積為100-1000m2/g的導電炭黑，與聚氯乙烯樹脂混煉而制得的抗靜電商品聚合物。這種專利聚合物確實具有導電性能，其表面電阻值也確實低(103)。但是其所使用的導電炭黑，其制法相當麻煩(從其專利說明書中可以看出)不能廣泛應用之。再有在另一美國專利U.S.4558087號中，也公開了一種加入導電炭黑的抗靜電硬質商品氯乙烯樹脂合成物。該專利限定了其所使用的導電炭黑，具有3.00-4.00ml/g的吸油性和至少800m2/g的比表面積的特征。還指出“如果使用吸油性小于3.00ml/g或比表面積小于800m2/g的炭黑，則得不到本身體電阻率低的塑料成型商品”。然而，使用較低的吸油性(2.5ml/g)或小得多的比表面積(70m2/g)的炭黑能否制得導電性能良好的抗靜電塑料呢？這正是本發明的課題。本發明的目的就是要反其道(上述美國專利要求的炭黑指標)而行之，采用比較易得的商品炭黑和其它改性物料，對聚氯乙烯(PVC)樹脂粉進行改性處理。制成一種抗靜電改性塑料板材。其抗靜電性能-表面電阻值要小于3×108，其燃燒性能-無焰燃燒時間在一秒內。這種抗靜電塑料板，井下使用安全，且使用壽命長。本發明的任務是如下方案所完成的采用本身就具有阻燃性能的聚氯乙烯(PVC)粉末，配以增塑劑、穩定劑、潤滑劑、增韌劑、加工改性劑，再在這些接枝聚合物中加入乙炔炭黑和、或石墨粉;經過捏合混合均勻，煉塑拉片，硫化，模壓成型，制成抗靜電改性塑料板材。本發明的塑料板材配方如下組成分重量比(份)聚氯乙烯(PVC)樹脂粉100鄰苯二甲酸二辛酯0～10三鹽基硫酸鉛3～7二鹽基硬脂酸鉛0.5～3硬脂酸鋇0.2～1硬脂酸鉛0.5～5CPE(36%)增韌劑0.5～5ACR加工改性劑0.5～5乙炔炭黑2～40石墨粉0～40本發明所采用的石墨粉，要求其粒度在325目以上。所采用的乙炔炭黑，其具有35-45毫微米的平均粒徑，55-70m2/g的比表面積，2.5-3.5ml/g的吸油值，0.03-0.06g/ml的視比重。這種乙炔炭黑是以碳化鈣產生的乙炔氣為原料，在800-1200℃的裂解反應中制得的。該炭黑由于具有最高的三元結構，所以其在塑料原料中易于分散，而且對經硫化過的塑料板的定伸強度、硬度和耐磨性性都有增強作用。本發明所選用的三鹽基硫酸鉛，二鹽基硬脂酸鉛，硬脂酸鋇，硬脂酸鉛是良好的穩定劑，兼有潤滑劑作用。這四種添加劑與乙炔炭黑、石墨粉綜合協同作用，可使本發明的抗靜電改性塑料板材具有良好的穩定的電氣性能。在對比其它抗靜電塑料板的測試中，可滿意地看出本發明的改性塑料板材，其表面電阻值在6×107以下。而其它抗靜電塑料板的表面電阻值最好的只有3×1010，有的達3×1012，而且這些板材的電氣穩定性較差，隨著時間延長，其表面電阻值還會升高，起不到抗靜電的作用。本發明的抗靜電改性塑料板使用十年其表面電阻值不變。這其中原因就在于本發明所采用的乙炔炭黑和石墨粉混合用的緣故。據資料，本發明所采用的乙炔炭黑其國外名稱常用代號為“ACET”。這與美國專利U.S.4097656號所披露的對比試樣例14、例15所采用的炭黑-“ACETOGEN”型的大致相同。但該例14、例15的塑料產品的表面電阻值均為1012。這是由于該兩試樣的穩定劑潤滑劑不如本發明的三鹽基、二鹽基鉛鹽鋇鹽與乙炔炭黑的三元結構間的協同作用的效果好。雖然美國專利U.S.4558087號指出的如同本發明所采用的乙炔炭黑所具有的那種吸油值低于3.00ml/g，其值為2.5ml/g，而且比表面積也遠低于800m2/g，只有55-70m2/g的炭黑是“得不到本身體電阻率低的塑料成型商品”的，但是本發明卻以這樣的“低指標”炭黑而制成了表面電阻值較低的(2×105-6×107)抗靜電改性塑料板材，完全達到了煤礦井下的使用要求。這其中主要原因也在于乙炔炭黑的三元結構與三鹽基、二鹽基鉛、鋇鹽類的協同作用的結果。再由于石墨粉的導電性能好，比一切炭黑的導電性能都好，且具有較高的化學穩定性。其與上述塑料添加劑也具有協同效應。這些協同作用效果不僅使本發明的塑料板材具有較低的表面電阻值，而且使其表面電阻值穩定不變，從而延長了塑料的使用壽命。本發明的抗靜電改性塑料板材，按配方比例混合后，先經塑料高速捏合機捏合均勻，其出鍋溫度在110℃。再經煉塑機，煉塑拉片。最后在平板硫化機上，以160-180℃溫度下，模壓成型。該板材的制成品，經煤炭科學研究院上海分院測試其性能完全達到MT113-85國家標準。該板材的其他性能指標均達到GB4454-84的標準。該板材尤其用于煤礦井下，制做成坑道風門，具有抗靜電，抗燃燒，耐腐蝕，抗老化的優點。本發明幾個實施例如下</tables>權利要求1.一種抗靜電改性塑料板材，其組成分配比為組成份重量比聚氯乙炔(PVC)樹脂粉100份鄰苯二甲酸二辛脂0-10份三鹽基硫酸鉛3-7份二鹽基硬脂酸鉛0.5-3份硬脂酸鋇0.2-1份硬脂酸鉛0.5-5份CPE(36%)增韌劑0.5-5份ACR加工改性劑0.5-5份其特征在于還含有，乙炔炭黑2-40份石墨粉0-40份按常規塑料加工工藝方法進行捏合、煉塑、拉片、硫化、模壓成型。2.按照權利要求1所述的抗靜電改性塑料板材，其特征在于所述的乙炔炭黑，其平均粒徑35-45毫微米，比表面積55-70米2/克，吸油值2.5-3.5毫升/克，視比重0.03-0.06克/厘米3。3.按照權利要求1所述的抗靜電改性塑料板材，其特征在于所述的石墨粉為325目以上。全文摘要本發明公開了一種抗靜電改性塑料板材，其屬于塑料組合物
技術領域：
。為了適應煤礦井下抗災降耗的要求，本發明的塑料板材以適當的穩定劑、潤滑劑和獨特的抗靜電劑，在各組分的綜合協同作用下，使聚氯乙烯樹脂原料的抗靜電性大大增強了。本發明的抗靜電改性塑料板材，達到了國家煤炭部規定的《MT113-85》標準。該塑料板材，制成的坑道風門板，具有防火防爆能力，而且其抗靜電的表面電阻值長期保持不變，長達十年之久。這種風門板既節約了大量木材，又很安全。文檔編號C08K3/04GK1062495SQ9110795公開日1992年7月8日申請日期1991年12月10日優先權日1991年12月10日發明者生壽齋,張風橋,李建民,李建祥,陶云春申請人:生壽齋