新型超支化聚酰胺—酯抗靜電劑的合成及其對煤礦PVC輸送帶的抗靜電性能研究.pdf

1、煤礦PVC輸送帶作為煤礦井下運輸的一種運輸工具，與傳統(tǒng)輸送帶相比，具有帶體輕，阻燃，強度高，耐用等特點，在煤礦開采運輸中起到不可替代的作用。然而，輸送帶表面由PVC糊樹脂塑化而成，PVC本身具有很高的阻值，在輸送帶工作過程中，由于摩擦產生靜電，這種靜電在輸送帶表面不能及時排除，會不斷積累，達到一定程度后，會產生電火花，給煤礦井下作業(yè)帶來很大的安全隱患。為此，在煤礦PVC輸送帶生產加工過程中會通過加入抗靜電劑來降低PVC輸送帶帶體電阻，增

2、強其導電性，從而排除表面電荷，以達到抗靜電作用。普通抗靜電劑具有分子結構小，在帶體中穩(wěn)定性差，與基體相容性不好等缺點，給生產以及在抗靜電劑的選擇上帶來很多麻煩。針對上述存在的問題，本研究結合超支化較穩(wěn)定的三維空間立體結構，以及分子末端具有大量的活性基團，合成了一種大分子高活性的端羥基超支化抗靜電劑，并對末端進行改性得到對應的端羧基超支化抗靜電劑，端季銨鹽超支化抗靜電劑，并應用于PVC輸送帶覆蓋膠中進行性能測試。
　　本研究主要由以

3、下幾部分組成:
　　(1)端羥基超支化抗靜電劑的合成及性能測試
　　采用氯代十二烷，二乙醇胺合成核分子，以丁二酸酐，二乙醇胺合成AB2單體，控制單體與核分子的摩爾比得到G2、G3、G4代端羥基超支化抗靜電劑，并對其進行了IR、元素分析、粘度、熱失重等表征測定。結果表明，合成的產物結構與設計的超支化分子結構相符。將合成的抗靜電劑應用于PVC輸送帶覆蓋膠中，并探討抗靜電劑在添加使用和涂覆使用時對PVC輸送帶覆蓋膠抗靜電性能的影響

4、，以及抗靜電劑的吸水性、耐水洗性等性能。結果表明，G2、G3、G4代端羥基超支化抗靜電劑均表現出較好的的抗靜電性能，G3代抗靜電劑在添加量為2.0％，能使PVC輸送帶表面電阻達到6.51×107Ω，且抗靜電劑具有很好的吸水性、耐水洗性及穩(wěn)定性，在涂覆使用時表面阻值達到5.41×107Ω，達到國家標準。
　　(2)端羧基超支化抗靜電劑的合成及性能測試
　　在合成的端羥基超支化抗靜電劑基礎上采用丁二酸酐對其進行末端改性，得到端羧

5、基超支化抗靜電劑，通過羧基滴定表明，改性接枝率達到91.0％。將抗靜電劑應用于PVC輸送帶覆蓋膠中進行性能測試，結果表明，三代產品中，G3代表現出較好的抗靜電性能，并且優(yōu)于未改性的抗靜電劑，在添加量為2.0％時，表面電阻達到5.56×107Ω，表現出較好的穩(wěn)定性，耐水洗性和吸水性，涂覆使用時表面阻值達到4.13×107Ω，到達國家標準。
　　(3)端季銨鹽超支化抗靜電劑的合成與性能測試
　　采用環(huán)氧氯丙烷對端羥基超支化抗靜電

6、劑結構進行改性，合成端氯基超支化結構，再對其進行季銨化，合成端季銨鹽超支化抗靜電劑，此方法避開傳統(tǒng)采用先合成季銨鹽改性體，再接枝而接枝率低的缺點，將產物進行分離提純，并通過滴定測量產物中氯離子含量，測試接枝率，測量結果表明，本研究方案合成的季銨鹽抗靜電劑接枝率達到89.0％，通過性能測試發(fā)現在添加量1.5％下，能使輸送帶表面電阻達到3.63×107Ω。性能比端羥基，端羧酸基超支化抗靜電劑的抗靜電性能較好并表現出較好的耐水洗性，穩(wěn)定性和吸

7、水性，在涂覆使用時，表面阻值達到2.21×107Ω，符合工業(yè)生產要求。
　　(4)抗靜電劑對PVC輸送帶覆蓋膠拉伸性能的影響
　　對合成的幾種抗靜電劑應用于PVC輸送帶覆蓋膠中，進一步對其進行基體拉伸性能影響測試。通過對比測試結果表明，合成的超支化結構的抗靜電劑比無超支化結構的抗靜電劑對基體物理性能影響較小，且在抗靜電性能較好的添加量下，基體拉伸強度達到11.57MPa，斷裂伸長率為366.38％符合工業(yè)生產要求，反映出具有