一种导静电耐磨型复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及新型功能高分子材料，尤其涉及一种导静电耐磨型复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚合物由于其价格低廉、质地轻、比强度大、导热系数小和化学稳定性好等优点而被广泛的应用于生产生活的各个领域。然而，大多数聚合物都是良好的电绝缘体，电阻率高，容易产生静电，从而限制其在各方面的应用。静电的产生在生活、工业生产中是不可避免的，其危害包括：吸附空气中的粉尘引起电子设备的故障或造成电磁干扰、击穿集成电路和精密的电子元件、促使元件老化、降低产品成品率、引发易燃物品起火、在多粉尘的场所引起爆炸。

2、基于日渐旺盛的市场需求，如何制备高性能的导电抗静电复合材料，避免静电危害已成为学术界和工业界关注的热点。

3、目前主要是通过添加金属粉体等抗静电剂来赋予塑料抗静电性能，专利cn107522917a公开了一种导电抗静电复合材料，其使用了锡镉合金、锡铟合金等，含有对人体有害金属，金属粉体在塑料中容易出现相分离，导致塑料一部分区域的抗静电效果良好，而另外一部分区域的抗静电效果却不佳，整体的抗静电效果不够理想。火灾发生后，传统阻燃塑料低的导热系数容易造成阻燃塑料局部过热，进而出现局部烧穿，导致火焰穿过阻燃塑料继续引燃其他物质，实际的阻燃效果较差。此外，复合材料还应该具有较好的表面耐磨性能，比如作为地板材料应该是耐磨和耐刮擦的，并且其表面应该具备利于行走的摩擦力。

4、总之，如何同时实现抗静电效果优异、表面耐磨性能好、阻燃性能优异的复合材料是一个困扰业界的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种导静电耐磨型复合材料及其制备方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供了一种导静电耐磨型复合材料，包括如下重量份的组分：pvc90～100份、阻燃剂40～50份、碳酸钙90～100份、增塑剂30～50份、稳定剂1～5份、颜料0.01～0.1份、润滑剂0.5～2份、碳纤维30～40份以及抗氧剂0.5～3份。

4、优选的，包括如下重量份的组分：pvc95～100份、阻燃剂45～50份、碳酸钙90～100份、增塑剂30～40份、稳定剂1～3份、颜料0.05～0.1份、润滑剂1～2份、碳纤维35～40份以及抗氧剂0.5～2份。所述碳纤维来自于市售品种。

5、进一步优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、环氧大豆油中的一种或几种。

6、进一步优选的，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、亚磷酸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种。

7、进一步优选的，所述润滑剂为硬脂酸、丙酸乙烯蜡、丙烯酸蜡、马来酸接枝聚丁烯蜡中的一种或几种。

8、进一步优选的，所述颜料为无机颜料或有机颜料。

9、进一步优选的，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂1010或uv328中的一种或者几种。

10、进一步优选的，所述阻燃剂选自二乙基次磷酸锌、二乙基次磷酸镁或二乙基次磷酸铝中的一种或几种。

11、本发明还提供了一种所述的复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将pvc、增塑剂、碳酸钙、润滑剂、稳定剂、阻燃剂、颜料、抗氧剂高速搅拌3-8分钟，排放到密炼机或行星挤出机热挤出物料；(2)输送到混炼机混合压延拉片；(3)输送到单螺杆和双螺杆挤出机造粒成直径3-8mm颗粒；(4)粉碎机粉碎成直径3-8mm颗粒，形成基础料；(5)掺入混合碳纤维；(6)经过压延硫化机热成型，形成导电卷材；(7)导电卷材背面设有导电层形成复合材料。

12、进一步优选的，所述碳纤维质量为基础料的20％-50％，所述导电卷材厚度为2-3mm，宽度为2米；所述导电层为碳粉混合料或涂塑导电层形成表面涂覆uv导电纳米层或pur导电材料通过紫外线固化处理。

13、本发明的有益效果在于：本发明采用包含pvc的基础料与碳纤维混合，形成导电卷材，避免了将碳纤维破坏形成一个颜料组分混合在复合材料中，并不具有导电性能，同时也避免了使用其它碳颗粒料，碳颗粒不均匀分布，容易相分离，而且材料浪费，克服了塑料一部分区域的抗静电效果良好，而另外一部分区域的抗静电效果却不佳，整体的抗静电效果并不够理想的缺陷。使用碳纤维的复合材料，分散均匀，表面电阻性能优异，为(4.5-5.5)×105ω，阻燃性能优异，垂直燃烧级为v-0，表面耐磨性能(1000r)≤0.02g/cm2。同时，该复合材料的制备工艺步骤简单、生产成本低、可操作性强，适合工业化生产。

技术特征：

1.一种导静电耐磨型复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：pvc90～100份、阻燃剂40～50份、碳酸钙90～100份、增塑剂30～50份、稳定剂1～5份、颜料0.01～0.1份、润滑剂0.5～2份、碳纤维30～40份以及抗氧剂0.5～3份。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：pvc95～100份、阻燃剂45～50份、碳酸钙90～100份、增塑剂30～40份、稳定剂1～3份、颜料0.05～0.1份、润滑剂1～2份、碳纤维35～40份以及抗氧剂0.5～2份。

3.根据权利要求1～2任一项所述的复合材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、环氧大豆油中的一种或几种。

4.根据权利要求1～2任一项所述的复合材料，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、亚磷酸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种。

5.根据权利要求1～2任一项所述的复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、丙酸乙烯蜡、丙烯酸蜡、马来酸接枝聚丁烯蜡中的一种或几种。

6.根据权利要求1～2任一项所述的复合材料，其特征在于，所述颜料为无机颜料或有机颜料。

7.根据权利要求1～2任一项所述的复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂1010或uv328中的一种或者几种。

8.根据权利要求1～2任一项所述的复合材料，其特征在于，所述阻燃剂选自二乙基次磷酸锌、二乙基次磷酸镁或二乙基次磷酸铝中的一种或几种。

9.一种根据权利要求1～8任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将pvc、增塑剂、碳酸钙、润滑剂、稳定剂、阻燃剂、颜料、抗氧剂高速搅拌3-8分钟，排放到密炼机或行星挤出机热挤出物料；(2)输送到混炼机混合压延拉片；(3)输送到单螺杆和双螺杆挤出机造粒成直径3-8mm颗粒；(4)粉碎机粉碎成直径3-8mm颗粒，形成基础料；(5)掺入混合碳纤维；(6)经

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维质量为基础料的20％-50％，所述导电卷材厚度为2-3mm，宽度为2米；所述导电层为碳粉混合料或涂塑导电层形成表面涂覆uv导电纳米层或pur导电材料通过紫外线固化处理。

技术总结
本发明公开了一种导静电耐磨型复合材料，包括如下重量份的组分：PVC90～100份、阻燃剂40～50份、碳酸钙90～100份、增塑剂30～50份、稳定剂1～5份、颜料0.01～0.1份、润滑剂0.5～2份、碳纤维30～40份以及抗氧剂0.5～3份；该复合材料抗静电效果优异、表面耐磨性能好、阻燃性能优异，同时，该复合材料的制备工艺步骤简单、生产成本低、可操作性强，适合工业化生产，应用前景广阔。

技术研发人员：许雪平,许树锦
受保护的技术使用者：江苏丰树新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15