一种防静电不发火复合板材及其制备方法技术

为了制备一种适合快速铺装的防静电不发火、耐酸碱侵蚀、耐磨的树脂基复合板材，本发明专利技术提出由塑胶连接料、亚微米石墨粉、活化亚微米粉煤灰、聚磷酸铵阻燃剂经过混合成型，其配料百分比为:塑胶连接料20‑50质量份、亚微米石墨粉3‑12质量份、聚磷酸铵2‑10质量份、其余为活化亚微米粉煤灰。优选的用以活化亚微米粉煤灰的助剂是乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂；优选的塑胶连接料是苯乙烯‑甲基丙烯酸甲酯共聚热塑性树脂。制备工艺包括四步：（一）亚微米粉煤灰的活化；（二）配料混捏；（三）热压；（四）冷压。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电不发火复合板材及其制备方法
本专利技术涉及建筑装饰领域，特别涉及一种防静电不发火复合板材及其制备工艺。
技术介绍
在军工、化工、石油等行业，对地面材料的防静电、防火防爆有严格要求:地面、工作台面、墙面不允许因静电或硬物撞击而产生火花。由于静电感应和极化作用，绝缘物体容易产生静电。当物体的静电积累超过一定的限度便会对生产环境、产品和人身产生危害。静电是军工、化工、石油、粉碎加工等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因素之一，也是亚麻、化纤等纺织行业加工过程中的质量及安全事故隐患之一。因此，静电防护是相关行业最关注的安全问题之一。硬质矿物如石英、花岗石等相互撞击或被铁器撞击时产生火花。国家对不发火耐磨水泥混凝土与沥青地面材料规定应使用不发火的骨料如石灰石等。申请号200610026398.1的专利文件提出，向水泥中添加石墨粉、铜粉等导电剂制成一种防静电不发火耐磨地面材料。这种以水泥为连接料的地面材料存在两个弱点：一个弱点是不耐酸碱侵蚀，因此不适合用于那些使用酸碱或储存酸碱的场合；另一个弱点是需要现场浇注养护而不适合快速铺装。本专利技术的一个目的是提供一种适合快速铺装的防静电不发火、耐酸碱侵蚀的板材。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是:一种防静电不发火复合板材，其特征在于该材料是由塑胶连接料、亚微米石墨粉、活化亚微米粉煤灰、聚磷酸铵阻燃剂经过混合成型而制备的复合材料，其配料百分比为:塑胶连接料20-50质量份、亚微米石墨粉3-12质量份、聚磷酸铵2-10质量份、其余为活化亚微米粉煤灰。优选的用以活化亚微米粉煤灰的助剂是乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂；优选的塑胶连接料是苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚热塑性树脂（下文简称为SMMA）。所述防静电不发火复合板材的制备方法包括如下四步：第一步、活化亚微米粉煤灰的制备，按质量比亚微米粉煤灰:乙烯基三乙氧基硅烷=100:2，将亚微米粉煤灰、乙烯基三乙氧基硅烷依次加入高速混合机内，盖严，在120℃混合10分钟，排出水份，冷却至50℃以下，即为活化亚微米粉煤灰；第二步、配料捏合，按配比依次将SMMA、亚微米石墨粉、活化亚微米粉煤灰、聚磷酸铵阻燃剂投入炼胶机，混炼均匀；第三步、热压，将混炼均匀的物料装入模具内，连同模具放于热压机上，升高温度和压力，在10-50MPa和170±5℃保持5-15分钟；第四步、冷压，将物料连同模具从热压机上移到另一台处于常温的压机上，加压至10MPa并保压15分钟，再将物料连同模具从常温压机上移到工作台铁皮面板上，自然冷却至50℃以下，从模具内取出板材。具体实施方式在以下实施例中，亚微米粉煤灰是在本校实验室自行制备的，平均粒径为0.72微米；其原料是淄博热电股份有限公司副产的常规粉煤灰（平均粒径89.3微米，其中CaO含量为4.75wt%)。虽然目前没有大批量制备并销售亚微米粉煤灰的企业，但大批量制备亚微米矿物粉体的技术已经基本成熟，例如申请号201510292102.X专利文件提出的低碳高效能纳米硅酸锆制造方法及制造装置；如果亚微米粉煤灰的年需求量达到万吨数量级，就会出现大批量制备并销售亚微米粉煤灰的企业。以室内实验规模把矿物研磨至亚微米乃至纳米细度的研究早已比较成熟，例如周岩等“机械法制备石英纳米粉技术的试验探讨”（《粉末冶金工业》2006年第16卷第4期第31-35页）。亚微米石墨粉是在本校实验室自制的，平均粒径为0.68微米；其原料是青岛金汇石墨有限公司生产的常规石墨粉，平均粒径35.7微米。乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚热塑性树脂（SMMA）以及聚磷酸铵阻燃剂都是从化学品市场购买的。所制备板材的防静电性能以体积电阻率表征，按照国家标准GB-3048.3进行测试；阻燃性能以氧指数表征，按照GB/T2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为,第2部分:室温试验》进行测试；抗拉强度按照GB/T1040-2006进行测试，所用测试速度为10mm/min，试样宽度为10mm；耐磨性能按照GB/T3810.7《陶瓷釉面砖试验方法第7部分:有釉砖表面耐磨性的测定》，采用LM—8陶瓷砖釉面耐磨性能测定仪，将试片光洁无缺陷面朝上加紧在金属夹具下，从夹具上方的加料孔加入规定的研磨介质，盖上盖子防止研磨介质损失，试片的预调转数为300r/min，向试片提供规定的研磨能量之后，取下试片测定因研磨而失去的质量。所制备板材耐酸性能的测定：将20x200mm试片浸入100ml50wt%硫酸水溶液内，在40±2℃恒温浸泡3小时，取出洗净晾干后测定抗拉强度保留率。所制备板材耐碱性能的测定：将20x200mm试片浸入100ml8wt%氢氧化钠水溶液内，在40±2℃恒温浸泡3小时，取出洗净晾干后测定抗拉强度保留率。实施例1-实施例3所用活化亚微米粉煤灰的制备：取1kg亚微米粉煤灰加入高速混合机内，再加20g乙烯基三乙氧基硅烷，盖严，在120℃混合10分钟，排出水份，冷却至50℃以下即为活化亚微米粉煤灰。对比例1所用活化粉煤灰的制备：将上述亚微米粉煤灰换为常规粉煤灰，其余同上。实施例1按配比依次将400gSMMA、60g亚微米石墨粉、1500g活化亚微米粉煤灰、40g聚磷酸铵阻燃剂投入炼胶机，在150±3℃混炼20分钟，成为均匀的物料；将混炼均匀的物料装入模具内，连同模具放于热压机上，升高温度至170±5℃，在10MPa恒温恒压15分钟；将物料连同模具从热压机上移到另一台处于常温的压机上，加压至10MPa并保压15分钟，再将物料连同模具从常温压机上移到工作台铁皮面板上，自然冷却至50℃以下，从模具内取出，制得200x200x2.6mm的板材。实施例2按配比依次将700gSMMA、160g亚微米石墨粉、1020g活化亚微米粉煤灰、120g聚磷酸铵阻燃剂投入炼胶机，在150±3℃混炼20分钟，成为均匀的物料；将混炼均匀的物料装入模具内，连同模具放于热压机上，升高温度至170±3℃，在30MPa恒温恒压10分钟；将物料连同模具从热压机上移到另一台处于常温的压机上，加压至10MPa并保压15分钟，再将物料连同模具从常温压机上移到工作台铁皮面板上，自然冷却至50℃以下，从模具内取出，制得200x200x2.8mm的板材。实施例3按配比依次将1000gSMMA、240g亚微米石墨粉、560g活化亚微米粉煤灰、200g聚磷酸铵阻燃剂投入炼胶机，在150±3℃混炼20分钟，成为均匀的物料；将混炼均匀的物料装入模具内，连同模具放于热压机上，升高温度至170±3℃，在50MPa恒温恒压5分钟；将物料连同模具从热压机上移到另一台处于常温的压机上，加压至10MPa并保压15分钟，再将物料连同模具从常温压机上移到工作台铁皮面板上，自然冷却至50℃以下，从模具内取出，制得200x200x2.9mm的板材。对比例1按配比依次将700gSMMA、160g亚微米石墨粉、1020g活化常规粉煤灰、120g聚磷酸铵阻燃剂投入炼胶机，在150±3℃混炼20分钟，成为均匀的物料；将混炼均匀的物料装入模具内，连同模具放于热压机上，升高温度至170±3℃，在30MPa恒温恒压10分钟；将物料连同模具从热压机上移到另一台处于常温的压机上，加压至10MPa并保压15分钟，再将物料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防静电不发火树脂基复合板材，其特征是配料百分比为:塑胶连接料20‑50质量份、亚微米石墨粉3‑12质量份、聚磷酸铵2‑10质量份、其余为活化亚微米粉煤灰。

【技术特征摘要】
1.一种防静电不发火树脂基复合板材，其特征是配料百分比为:塑胶连接料20-50质量份、亚微米石墨粉3-12质量份、聚磷酸铵2-10质量份、其余为活化亚微米粉煤灰。2.如权利要求1所述的防静电不发火树脂基复合板材，其特征是所述的塑胶连接料是苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚树脂。3.如权利要求1所述的防静电不发火树脂基复合板材，其特征是所述的活化亚微米粉煤灰的制备方法为：按质量比亚微米粉煤灰:乙烯基三乙氧基硅烷=100:2，将亚微米粉煤灰、乙烯基三乙氧基硅烷依次加入高速混合机内，盖严，在120℃混合10分钟，排出水份，冷却至50℃以下，即为活化亚微米粉煤灰。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊成，丁锐，杜庆洋，刘尚合，袁国梁，李成峰，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37