本发明属于材料技术领域；具体涉及一种矿井用防静电橡胶风筒布材料及其制备方法。
背景技术
矿井下的作业环境复杂，矿层中会有瓦斯等有毒可燃气体产生，如果不及时排风换气，设备和机械根本没办法作业，通风设备上的风筒布质量的好坏是矿井安全生产的关键因素之一。
cn103665664a公开了一种煤矿用导风筒涂覆布。它由pvc树脂、邻苯二甲酸二辛脂、耐寒增塑剂、硬脂酸铅、三氧化二锑、燃料黑、双酚a、苯林三酰亚胺放入锅内搅拌3-5分钟，再加入抗静电剂tc-90搅拌4-5分钟形成混合物，将该混合物倒入开炼机的漏斗内进行开练，最后放入挤塑机挤塑、压延、贴合、冷却，形成成品导风筒布。通过该发明制作出的涂覆布抗静电性能好，具有防水、防污、阻燃、耐老化、抗撕裂等性能，由于抗静电剂、阻燃剂融合在pvc塑料高分子材料内，不会挥发，无异味，不会对环境产生污染。
cn202685420u公开了一种防吸附的风筒布面结构，包括风筒布面主体，所述风筒布面主体上表面和/或下表面设有防粘接层。该实用新型结构简单，有效解决了风筒布层之间形成真空吸附效应这一技术问题，开卷顺畅，降低了操作人员的劳动强度。
cn2660125y公开了一种可无粉隔离的橡胶矿用导风筒布，涉及用于采矿用安全，特别是井下通风用品。该实用新型所述的导风筒布以纺织品为基层，在该基层的上、下表面分别均匀涂敷有改性橡胶。所述的改性橡胶可以自己制造，也可以在市场购买。该实用新型的上述技术解决方案，由于使用了改性橡胶，不仅使产品的外观更加美观，缩短了生产工序，而且避免了由于滑石粉带来的粉尘污染，有效的解决了背景技术中存在的问题。
以上发明制备的导风筒布的抗静电能力较差，长期使用，产生的电子容易聚集，产生火花，成为导致爆炸事故的安全隐患之一；另外，现有的风筒布的抗撕裂性能不强，容易被撕裂而影响矿井下的通风效果。
技术实现要素：
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供一种矿井用防静电橡胶风筒布材料及其制备方法。
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料及其制备方法，其技术方案如下：
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料由橡胶基布与导电纤维骨架组成；所述导电纤维骨架由轴向导电纤维和径向导电纤维交织而成，并且镶嵌在橡胶基布的内壁里面；所述的轴向导电纤维和径向导电纤维接触连接交织，轴向导电纤维之间间隔3-7cm，纤维直径为0.5-1.5mm，径向导电纤维之间间隔0.3-1.5cm，纤维直径为0.05-0.3mm；所述橡胶基布的外壁插接有导电接头，所述导电接头的一端位于橡胶基布的内部与轴向导电纤维接触，所述导电接头的另一端在橡胶基布的外部，制作成导风筒后可用于风筒布之间的链接或与接地导线链接；其特征在于所述的橡胶基布由一种含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒制备得到。
所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料按照以下方案进行制备：
按照质量份数，将100-150份的含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒与1-10份的硫磺、0.1-0.8份的间苯撑双马来亚胺、0.05-0.5份的双五次甲基四硫化秋兰姆、1-5份的氧化镁粉末和0.5-1份的季戊四醇在100-150℃混炼5-20min，然后将一半的混合物均匀放置在太空铝磨具中，在混合物上面铺设导电纤维，然后均匀铺设剩下一半混合物，完成铺料后将磨具密封，排空模具中的空气，控温170-190℃，15-20mpa，硫化5-10min，即可得到所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料。
所述含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将5-18份的天然橡胶、40-60份的丁腈橡胶、5-15份的醋酸乙烯、30-65份的顺丁橡胶、6-12份的白炭黑、8-16份的聚丙烯纤维、0.1-0.5份的防老剂n-苯基-α-苯胺、0.3-0.9份的铋六氟-2,4-戊二酮酸、0.1-0.5份的丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石、0.05-0.5份的大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐、0.01-0.1份的硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵、0.5-2份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.1-0.5份的十二烷基苯磺酸钠、0.5-1.5份的铜粉、1-5份的钛精矿粉、0.1-0.6份的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.1-0.5份的松焦油、0.2-0.6份的聚乙烯蜡和0.3-0.8份的硬脂酸镁放入105℃-130℃密炼机中密炼20-30min，排胶，室温放置24小时，然后在150-180℃双辊开炼机上开炼120-180s，粉碎后即可得到含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒。
所述导电纤维为金属电纤维或碳黑导电纤维或聚苯胺导电纤维或聚吡咯导电纤维或聚噻吩导电纤维。
所述的导电接头为镀镍金属铜导线。
本发明的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料通过在橡胶基布内部设置导电纤维骨架，使得由橡胶基布组成的通风筒内部产生的电荷能够及时通过导电纤维骨架排出，避免过多的电荷在橡胶基布内壁集聚，从而避免产生电火花，有效的提升了风筒布的抗静电能力，同时导电纤维骨架在橡胶基布的内壁形成纤维加强筋，提升了该橡胶基布的抗撕裂性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料，其技术方案如下：
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料由橡胶基布与导电纤维骨架组成；所述导电纤维骨架由轴向导电纤维和径向导电纤维交织而成，并且镶嵌在橡胶基布的内壁里面；所述的轴向导电纤维和径向导电纤维接触连接交织，轴向导电纤维之间间隔5cm，纤维直径为1mm，径向导电纤维之间间隔0.8cm，纤维直径为0.13mm；所述橡胶基布的外壁插接有导电接头，所述导电接头的一端位于橡胶基布的内部与轴向导电纤维接触，所述导电接头的另一端在橡胶基布的外部，制作成导风筒后可用于风筒布之间的链接或与接地导线链接；其特征在于所述的橡胶基布由一种含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒制备得到。
所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料按照以下方案进行制备：
按照质量份数，将130份的含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒与5份的硫磺、0.4份的间苯撑双马来亚胺、0.25份的双五次甲基四硫化秋兰姆、3份的氧化镁粉末和0.7份的季戊四醇在130℃混炼10min，然后将一半的混合物均匀放置在太空铝磨具中，在混合物上面铺设导电纤维，然后均匀铺设剩下一半混合物，完成铺料后将磨具密封，排空模具中的空气，控温180℃，18mpa，硫化8min，即可得到所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料。
所述含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将12份的天然橡胶、50份的丁腈橡胶、10份的醋酸乙烯、45份的顺丁橡胶、8份的白炭黑、12份的聚丙烯纤维、0.3份的防老剂n-苯基-α-苯胺、0.5份的铋六氟-2,4-戊二酮酸、0.2份的丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石、0.4份的大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐、0.03份的硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵、1份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.3份的十二烷基苯磺酸钠、1.2份的铜粉、3份的钛精矿粉、0.4份的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.3份的松焦油、0.4份的聚乙烯蜡和0.5份的硬脂酸镁放入120℃密炼机中密炼25min，排胶，室温放置24小时，然后在170℃双辊开炼机上开炼150s，粉碎后即可得到含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒。
所述导电纤维为金属电纤维。
所述的导电接头为镀镍金属铜导线。
本实验制备的布料的体积电阻为2.9×104ω.cm，撕裂强度为21.32kn/m。
实施例2
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料，其技术方案如下：
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料由橡胶基布与导电纤维骨架组成；所述导电纤维骨架由轴向导电纤维和径向导电纤维交织而成，并且镶嵌在橡胶基布的内壁里面；所述的轴向导电纤维和径向导电纤维接触连接交织，轴向导电纤维之间间隔3cm，纤维直径为0.5mm，径向导电纤维之间间隔0.3cm，纤维直径为0.05mm；所述橡胶基布的外壁插接有导电接头，所述导电接头的一端位于橡胶基布的内部与轴向导电纤维接触，所述导电接头的另一端在橡胶基布的外部，制作成导风筒后可用于风筒布之间的链接或与接地导线链接；其特征在于所述的橡胶基布由一种含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒制备得到。
所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料按照以下方案进行制备：
按照质量份数，将100份的含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒与1份的硫磺、0.1份的间苯撑双马来亚胺、0.05份的双五次甲基四硫化秋兰姆、1份的氧化镁粉末和0.5份的季戊四醇在100℃混炼5min，然后将一半的混合物均匀放置在太空铝磨具中，在混合物上面铺设导电纤维，然后均匀铺设剩下一半混合物，完成铺料后将磨具密封，排空模具中的空气，控温170℃，15mpa，硫化5min，即可得到所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料。
所述含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将5份的天然橡胶、40份的丁腈橡胶、5份的醋酸乙烯、30份的顺丁橡胶、6份的白炭黑、8份的聚丙烯纤维、0.1份的防老剂n-苯基-α-苯胺、0.3份的铋六氟-2,4-戊二酮酸、0.1份的丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石、0.05份的大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐、0.01份的硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵、0.5份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.1份的十二烷基苯磺酸钠、0.5份的铜粉、1份的钛精矿粉、0.1份的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.1份的松焦油、0.2份的聚乙烯蜡和0.3份的硬脂酸镁放入105℃密炼机中密炼20min，排胶，室温放置24小时，然后在150℃双辊开炼机上开炼120s，粉碎后即可得到含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒。
所述导电纤维为碳黑导电纤维。
所述的导电接头为镀镍金属铜导线。
本实验制备的布料的体积电阻为3.2×104ω.cm，撕裂强度为20.81kn/m。
实施例3
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料，其技术方案如下：
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料由橡胶基布与导电纤维骨架组成；所述导电纤维骨架由轴向导电纤维和径向导电纤维交织而成，并且镶嵌在橡胶基布的内壁里面；所述的轴向导电纤维和径向导电纤维接触连接交织，轴向导电纤维之间间隔7cm，纤维直径为1.5mm，径向导电纤维之间间隔1.5cm，纤维直径为0.3mm；所述橡胶基布的外壁插接有导电接头，所述导电接头的一端位于橡胶基布的内部与轴向导电纤维接触，所述导电接头的另一端在橡胶基布的外部，制作成导风筒后可用于风筒布之间的链接或与接地导线链接；其特征在于所述的橡胶基布由一种含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒制备得到。
所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料按照以下方案进行制备：
按照质量份数，将150份的含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒与10份的硫磺、0.8份的间苯撑双马来亚胺、0.5份的双五次甲基四硫化秋兰姆、5份的氧化镁粉末和1份的季戊四醇在150℃混炼20min，然后将一半的混合物均匀放置在太空铝磨具中，在混合物上面铺设导电纤维，然后均匀铺设剩下一半混合物，完成铺料后将磨具密封，排空模具中的空气，控温190℃，20mpa，硫化10min，即可得到所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料。
所述含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将18份的天然橡胶、60份的丁腈橡胶、15份的醋酸乙烯、65份的顺丁橡胶、12份的白炭黑、16份的聚丙烯纤维、0.5份的防老剂n-苯基-α-苯胺、0.9份的铋六氟-2,4-戊二酮酸、0.5份的丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石、0.5份的大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐、0.1份的硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵、2份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.5份的十二烷基苯磺酸钠、1.5份的铜粉、5份的钛精矿粉、0.6份的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.5份的松焦油、0.6份的聚乙烯蜡和0.8份的硬脂酸镁放入130℃密炼机中密炼30min，排胶，室温放置24小时，然后在180℃双辊开炼机上开炼180s，粉碎后即可得到含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒。
所述导电纤维为聚苯胺导电纤维。
所述的导电接头为镀镍金属铜导线。
本实验制备的布料的体积电阻为2.7×104ω.cm，撕裂强度为23.64kn/m。
实施例4
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料，其技术方案如下：
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料由橡胶基布与导电纤维骨架组成；所述导电纤维骨架由轴向导电纤维和径向导电纤维交织而成，并且镶嵌在橡胶基布的内壁里面；所述的轴向导电纤维和径向导电纤维接触连接交织，轴向导电纤维之间间隔3cm，纤维直径为0.5mm，径向导电纤维之间间隔0.3cm，纤维直径为0.05mm；所述橡胶基布的外壁插接有导电接头，所述导电接头的一端位于橡胶基布的内部与轴向导电纤维接触，所述导电接头的另一端在橡胶基布的外部，制作成导风筒后可用于风筒布之间的链接或与接地导线链接；其特征在于所述的橡胶基布由一种含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒制备得到。
所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料按照以下方案进行制备：
按照质量份数，将100份的含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒与1份的硫磺、0.1份的间苯撑双马来亚胺、0.05份的双五次甲基四硫化秋兰姆、1份的氧化镁粉末和0.5份的季戊四醇在100℃混炼5min，然后将一半的混合物均匀放置在太空铝磨具中，在混合物上面铺设导电纤维，然后均匀铺设剩下一半混合物，完成铺料后将磨具密封，排空模具中的空气，控温170℃，15mpa，硫化5min，即可得到所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料。
所述含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将18份的天然橡胶、60份的丁腈橡胶、15份的醋酸乙烯、65份的顺丁橡胶、12份的白炭黑、16份的聚丙烯纤维、0.5份的防老剂n-苯基-α-苯胺、0.3份的铋六氟-2,4-戊二酮酸、0.5份的丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石、0.05份的大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐、0.1份的硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵、0.5份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.5份的十二烷基苯磺酸钠、1.5份的铜粉、5份的钛精矿粉、0.6份的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.5份的松焦油、0.6份的聚乙烯蜡和0.8份的硬脂酸镁放入130℃密炼机中密炼30min，排胶，室温放置24小时，然后在180℃双辊开炼机上开炼180s，粉碎后即可得到含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒。
所述导电纤维为聚吡咯导电纤维。
所述的导电接头为镀镍金属铜导线。
本实验制备的布料的体积电阻为2.9×104ω.cm，撕裂强度为22.51kn/m。
实施例5
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料，其技术方案如下：
一种矿井用防静电橡胶风筒布材料由橡胶基布与导电纤维骨架组成；所述导电纤维骨架由轴向导电纤维和径向导电纤维交织而成，并且镶嵌在橡胶基布的内壁里面；所述的轴向导电纤维和径向导电纤维接触连接交织，轴向导电纤维之间间隔7cm，纤维直径为1.5mm，径向导电纤维之间间隔1.5cm，纤维直径为0.3mm；所述橡胶基布的外壁插接有导电接头，所述导电接头的一端位于橡胶基布的内部与轴向导电纤维接触，所述导电接头的另一端在橡胶基布的外部，制作成导风筒后可用于风筒布之间的链接或与接地导线链接；其特征在于所述的橡胶基布由一种含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒制备得到。
所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料按照以下方案进行制备：
按照质量份数，将130份的含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒与5份的硫磺、0.4份的间苯撑双马来亚胺、0.25份的双五次甲基四硫化秋兰姆、3份的氧化镁粉末和0.7份的季戊四醇在130℃混炼10min，然后将一半的混合物均匀放置在太空铝磨具中，在混合物上面铺设导电纤维，然后均匀铺设剩下一半混合物，完成铺料后将磨具密封，排空模具中的空气，控温180℃，18mpa，硫化8min，即可得到所述的一种矿井用防静电橡胶风筒布材料。
所述含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒按照如下方法进行制备：
按照质量份数，将5份的天然橡胶、40份的丁腈橡胶、5份的醋酸乙烯、30份的顺丁橡胶、6份的白炭黑、8份的聚丙烯纤维、0.1份的防老剂n-苯基-α-苯胺、0.9份的铋六氟-2,4-戊二酮酸、0.5份的丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石、0.05份的大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐、0.01份的硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵、0.7份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.1份的十二烷基苯磺酸钠、0.5份的铜粉、1份的钛精矿粉、0.1份的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.1份的松焦油、0.2份的聚乙烯蜡和0.3份的硬脂酸镁放入105℃密炼机中密炼20min，排胶，室温放置24小时，然后在150℃双辊开炼机上开炼120s，粉碎后即可得到含铋耐撕裂抗静电橡胶颗粒。
所述导电纤维为聚噻吩导电纤维。
所述的导电接头为镀镍金属铜导线。
本实验制备的布料的体积电阻为2.8×104ω.cm，撕裂强度为21.98kn/m。
对比例1
制备组分中不包含铋六氟-2,4-戊二酮酸，其它同实施例1。
本实验制备的布料的体积电阻为2.9×104ω.cm，撕裂强度为19.38kn/m。
对比例2
制备组分中不包含丙氧基羟基丙基硫代硫酸酯钠硅石，其它同实施例1。
本实验制备的布料的体积电阻为3.5×104ω.cm，撕裂强度为18.51kn/m。
对比例3
制备组分中不包含大豆油基乙基吗啉氮鎓乙基硫酸盐，其它同实施例1。
本实验制备的布料的体积电阻为3.6×104ω.cm，撕裂强度为19.67kn/m。
对比例4
制备组分中不包含全氟烷基甲硅烷基云母，其它同实施例1。
本实验制备的布料的体积电阻为2.9×104ω.cm，撕裂强度为14.62kn/m。
对比例5
制备组分中不包含导电纤维，其它同实施例1。
本实验制备的布料的体积电阻为6.7×104ω.cm，撕裂强度为8.36kn/m。