一种防静电砂木复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于复合材料技术领域，具体公开了一种防静电砂木复合材料及其制备方法。该复合材料首次采用聚丙烯酰胺、活性炭、黏土和偶联剂配合使用，利用偶联剂来提高纳米二氧化态和导电纤维在高含量硅砂体系中的分散性和稳定性，提高复合材料的抗静电性能，特别是高温下的抗静电性能的持久性；利用活性炭和聚丙烯酰胺两者配合，活性炭内部丰富的孔隙能吸附聚丙烯酰胺，并利用聚丙烯酰胺的大量酰胺和羧基亲水基团来吸附水分，并锁水于活性炭内部，大大提高了复合材料内部的湿度，增加了导电率，从而提高了抗静电效果；聚丙烯酰胺中的C＝O基团能与表面缺氧的二氧化硅键合，提高了分子间的相互作用力，保证了复合材料在高温下的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电砂木复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种防静电砂木复合材料及其制备方法。
技术介绍
静电是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷，当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电。带静电物体接触与其有电位差的物体时就会发生电荷转移，产生火花放电现象。在日常生活中，地板广泛应用于家庭室内装修，现有地板多采用木质地板，其抗静电性能及阻燃性能均不高，影响人们感官和舒适度，严重时可威胁人身安全。目前，为了防止静电现象发生，研究人员采取了多种多样的防范措施，诸如将在地板中添加抗静电添加剂等。但是其防静电效果差，特别是面对绝缘性高的砂木材料，其防静电效果远非令人满意。为此中国专利文献CN107540945A公开了一种防静电复合材料及其制备方法。该防静电复合材料包括如下重量份组分：PP15-20份，氧化镁1-2份，氯丁橡胶8-15份，聚酯纤维2-6份，PVC3-7份，甲基丙烯酸乙酯1-3份，聚乙二醇4-8份，二氧化硅1-2份，抗静电剂5-10份，增韧剂1-3份。上述技术中，在防静电复合材料中加入了抗静电剂和氧化镁等，利用多种静电措施来配合使用，在一定程度上提高了抗静电效果。但与此同时，因抗静电剂和氧化镁在整体材料中较难分散均匀、且稳定不够高，故导致其抗静电性能提高不大，其表面电阻最低仅为1010Ω，特别是在高温环境下使用时，其抗静电性更会大大降低，难以保持持久的抗静电效果；同时，上述技术中，在其中加入了大量树脂，树脂的存在会影响复合材料的抗油污性能和阻燃性能。专利
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的是现有抗静电复合材料抗静电性能差、且在高温下抗静电性能持久性差的缺陷，进而提供一种抗静电性能好、高温下抗静电性能持久性长的防静电砂木复合材料及其制备方法。进一步地，提供一种抗静电性能好、高温下抗静电性能持久性长、抗油污性能好、阻燃性能好的防静电砂木复合材料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术所提供的防静电砂木复合材料，按重量份计，包括硅砂90-120份、聚乙烯10-18份、活性炭5-12份、偶联剂10-12份、黏土10-15份、纳米二氧化态7-10份、聚丙烯酰胺20-30份、导电纤维6-9份。进一步地，按重量份计，包括硅砂100-110份、聚乙烯13-15份、活性炭8-10份、偶联剂10-12份、黏土12-13份、纳米二氧化态8-9份、聚丙烯酰胺24-27份、导电纤维7-8份。进一步地，按重量份计，包括硅砂100-110份、聚乙烯13-15份、活性炭8-10份、偶联剂10-12份、黏土12-13份、纳米二氧化态8-9份、聚丙烯酰胺24-27份、导电纤维7-8份、氟化钙3-5份、聚甲基丙烯酸甲酯2-4份。进一步地，所述聚丙烯酰胺的目数20目～100目；所述导电纤维的长度为2-5mm；所述纳米二氧化态的粒径为60-80nm。进一步地，还包括6-12的导电填料。进一步地，所述导电填料为导电金属粉、导电金属氧化物粉或导电碳粉中的至少一种；所述导电填料的粒度为200-450μm。进一步地，所述导电填料由质量比为(3-8)：(1-2)的导电金属氧化物粉和导电碳粉组成。进一步地，所述导电纤维为导电砂、植物纤维或碳纤维中的至少一种；所述硅砂包括河砂、湖砂、海砂、风积砂或山砂中的至少一种。进一步地，所述硅砂的粒径为20-30目；所述导电纤维由质量比为(5-6)：(1-2)：(2-4)的导电砂、植物纤维和碳纤维组成。进一步地，还包括1-3份的聚乙二醇。进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。进一步地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570；所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(TMC-201)、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯(TMC-102)或异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯(TMC-101)。优选地，所述偶联剂由质量比为(2-6)：(7-8)的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂组成。进一步地，所述导电金属粉为铜、铝或锌中的至少一种；所述导电金属氧化物粉为氧化锌、氧化铜、氧化锆或氧化锡中的至少一种；所述导电碳粉导电石墨。此外，本专利技术还提供了上述防静电砂木复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)将硅砂、聚乙烯、聚丙烯酰胺、黏土、纳米二氧化钛和偶联剂混合，并在惰性气体保护下，加热至180-220℃，制得第一浆料；2)向所述第一浆料中添加导电纤维和活性炭，并搅拌混合，制得第二浆料；3)对所述第二浆料依次进行熔融共混、冷却处理，得到防静电砂木复合材料。进一步地，步骤2)中，还包括向所述第一浆料中添加氟化钙和聚甲基丙烯酸甲酯的步骤。进一步地，步骤2)中，所述搅拌混合的转速为300-550r/min、时间为2-3h；和/或，所述熔融共混依次包括第一共混段和第二共混段，所述第一共混段的温度为200-220℃，所述第二共混段的温度为160-180℃，所述熔融共混的搅拌速度为150-200r/min；和/或，所述冷却处理是先将所述熔融共混后的共混物降温至80-100℃，并保温15-25min；再降温至40-50℃，并保温50-60min；最后冷却至室温。进一步地，步骤2)中，还包括向所述第一浆料中添加所述导电填料和/或聚乙二醇。此外，本专利技术提供了一种防静电砂木扶梯，包括扶手，还包括，砂木扶手带，设置于所述扶手上，所述砂木扶手带采用上述的防静电砂木复合材料；导电组件，其传导端与所述砂木扶手带相接触，以将所述砂木扶手带上的静电引出。进一步地，所述导电组件包括导电条，具有第一导电端和第二导电端，所述第一导电端与所述砂木扶手带相抵接；导电壳体，具有一端开口的容置内腔，所述容置内腔内容置有导电弹性件，所述第二导电端通过所述开口伸入所述容置内腔内，并与所述导电弹性件连接，以通过所述导电弹性件使所述第一导电端抵接于所述砂木扶手带；接地件，一端与所述导电壳体连接，相对端接地。进一步地，所述导电壳体相对于水平面倾斜设置。优选地，所述导电壳体的轴向与水平面的锐夹角为30-45°。进一步地，所述砂木扶手带具有一端开口的凹槽，所述扶手的上端部适于通过所述凹槽上的开口内嵌其中。进一步地，还包括导电涂层，喷涂在与所述凹槽相对的所述砂木扶手带表面上。优选地，所述导电涂层的厚度为150-180μm。进一步地，所述导电条为弹性金属刷丝；所述导电弹性件为弹簧；所述接地件为桁架。进一步地，所述导电条靠近所述凹槽上的开口与所述砂木扶手带的下表面接触。此外，本专利技术还提供了一种防静电和油污砂木栈道，包括嵌入地面以下的立柱、水平设置在所述立柱顶端的龙骨，还包括，砂木板，铺设在所述龙骨上，且沿所述砂木板的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防静电砂木复合材料，按重量份计，包括硅砂90-120份、聚乙烯10-18份、活性炭5-12份、偶联剂10-12份、黏土10-15份、纳米二氧化态7-10份、聚丙烯酰胺20-30份、导电纤维6-9份。/n

【技术特征摘要】
1.一种防静电砂木复合材料，按重量份计，包括硅砂90-120份、聚乙烯10-18份、活性炭5-12份、偶联剂10-12份、黏土10-15份、纳米二氧化态7-10份、聚丙烯酰胺20-30份、导电纤维6-9份。


2.根据权利要求1所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，按重量份计，还包括3-5份的氟化钙、2-4份的聚甲基丙烯酸甲酯。


3.根据权利要求1或2所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的目数20目～100目；
所述导电纤维的长度为2-5mm；
所述纳米二氧化态的粒径为60-80nm。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，还包括6-12的导电填料。


5.根据权利要求4所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，所述导电填料为导电金属粉、导电金属氧化物粉或导电碳粉中的至少一种；
所述导电填料的粒度为200-450μm。


6.根据权利要求5所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，所述导电填料由质量比为(3-8)：(1-2)的导电金属氧化物粉和导电碳粉组成。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，所述导电纤维为导电砂、植物纤维或碳纤维中的至少一种；
所述硅砂包括河砂、湖砂、海砂、风积砂或山砂中的至少一种。


8.根据权利要求7所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，所述硅砂的粒径为20-30目；
所述导电纤维由质量比为(5-6)：(1-2)：(2-4)的导电砂、植物纤维和碳纤维组成。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的防静电砂木复合材料，其特征在于，还包括1-3份的聚乙二醇。


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【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，
申请(专利权)人：北京仁创科技集团有限公司，内蒙古仁创沙漠资源利用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11