新型軟質(zhì)PVC抗靜電與阻燃改性的研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)通常由氯乙烯單體合成，由于有優(yōu)異的耐酸、耐堿性及機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)需求量很大，近年來年均超過千萬(wàn)噸。軟質(zhì)PVC是在PVC中添加了一定的增塑劑，軟質(zhì)PVC在填充改性物質(zhì)后，提高了抗斷裂和耐寒等多項(xiàng)物理性能，受到許多用戶的青睞，被廣泛應(yīng)用于各種制品和器材。軟質(zhì)PVC通過抗靜電阻燃改性后廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、煤炭、軍工等特殊領(lǐng)域?？梢杂行У胤乐管涃|(zhì)PVC材料和器材產(chǎn)生的靜電災(zāi)害。
　　 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12158-

2、2006《防靜電事故通用導(dǎo)則》中7.2.1指出，在有火炸藥等環(huán)境中，材料表面電阻率和體電阻率應(yīng)分別在108Ω及106Ω·m以下。目前不少煤礦井下所用的傳送帶、風(fēng)筒等抗靜電材料其表面電阻率多為1011Ω，比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中提出的在有炸藥等易燃易爆物質(zhì)環(huán)境中材料表面電阻率高出3個(gè)數(shù)量級(jí)，這種材料雖然經(jīng)過抗靜電處理，但仍然會(huì)成為靜電災(zāi)害的隱患。本文介紹的軟質(zhì)PVC納米導(dǎo)電阻燃改性技術(shù)和工藝，徹底解決了傳統(tǒng)防靜電改性技術(shù)所不能解決的難題。介紹了用自制

3、永久性抗靜電劑及普通炭黑對(duì)軟質(zhì)PVC進(jìn)行抗靜電改性的對(duì)比試驗(yàn)，掌握了軟質(zhì)PVC傳統(tǒng)的填充工藝，填料的配比，了解了填料的平均價(jià)格，及最高所能達(dá)到的防靜電技術(shù)指標(biāo)。重點(diǎn)研究了納米材料對(duì)軟質(zhì)PVC抗靜電阻燃改性工藝和機(jī)理;研究了納米粒子表面處理技術(shù)，偶聯(lián)劑對(duì)材料中納米粒子的包覆機(jī)理及作用；納米微粒濃度、大小對(duì)軟質(zhì)PVC表面電阻率及體電阻率的影響；介紹了納米填料摩擦學(xué)原理;介紹了嚴(yán)格控制膠煉時(shí)間、溫度、剪切力等多種方法來控制材料電阻的正溫度系數(shù)

4、效應(yīng)(PTC效應(yīng))及負(fù)溫度系數(shù)效應(yīng)(NTC效應(yīng))，解決了納米復(fù)合材料最難得到的穩(wěn)定導(dǎo)電性能；介紹了采用鹵一銻、鹵一硼協(xié)效作用，有效地提高了材料阻燃性能的方法，采用填充納米碳酸鈣(CaCO3)、氧化鋅(ZnO)以及硫化工藝來提高材料力學(xué)性能的方法。其創(chuàng)新點(diǎn)是：選用石化納米副產(chǎn)品炭黑(CB)取代高價(jià)納米CB、填充適量陶土、優(yōu)化阻燃劑配方來降低制品成本，確保這種新技術(shù)所用原材料成本價(jià)能與通用填充技術(shù)原料成本價(jià)持平，使該技術(shù)具有推廣價(jià)值；通過對(duì)

5、納米顆粒進(jìn)行兩次包覆的方法有效地防止了納米粉塵污染，為生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)營(yíng)造良好的環(huán)境。
　　 通過以上技術(shù)實(shí)施，樣品經(jīng)國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)，在溫度為20℃，相對(duì)濕度為40％的環(huán)境條件下，材料表面電阻率為2.4×105Ω，體電阻率為1.3×103Ω；參照GB/T5455-1997檢驗(yàn)，續(xù)燃及陰燃時(shí)間為0秒，力學(xué)性能得到明顯改善。且經(jīng)水浸泡100小時(shí)，材料抗靜電和阻燃性能沒有明顯變化。樣品同時(shí)經(jīng)中科院上海應(yīng)用物理研究所