一种防静电硫酸钙地板基材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及硫酸钙地板领域，具体为一种防静电硫酸钙地板基材及其制备方法。制备过程为：步骤1：将半水化硫酸钙、硅酸三钙、珍珠岩、短切碳纤维混合搅拌，得到粉料；步骤2：制备巯基环糊精；步骤3：将巯基环糊精、胺类固化剂依次加入至纸浆中均匀混合；加入粉料、减水剂，搅拌混合；加入水性环氧树脂、固化促进剂，搅拌混合，得到基材原料；步骤4：将基材原料倒入模具中、轧制成型；蒸汽养护、干燥；得到防静电硫酸钙地板基材。方案中，通过粉料水化形成无机网络，通过环氧树脂固化形成有机网络；无机网络和有机网络形成互穿网络，从而有效提高硫酸钙地板的致密性，增强机械强度。增强机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电硫酸钙地板基材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硫酸钙地板
，具体为一种防静电硫酸钙地板基材及其制备方法。

技术介绍

[0002]防静电硫酸钙地板是一种可以有效防静电，具有环保、防火、高安全性的特殊类地板。其常用于计算机机房、电力调度室、净化厂区、电子生产室、化学实验室、医院等对静电敏感的场所，涉及电信、电力、电子、化工、医疗等多个领域，应用广泛。
[0003]防静电硫酸钙地板通常由钢板底面、硫酸钙地板基材、防静电贴面叠配制成。其中，硫酸钙地板基材的原料主材料为硫酸钙，其相较于水泥材料，其致密度较低，孔隙大，机械强度较低；且一般会加入纤维浆，而水饱和的纤维会影响硫酸钙的水化，降低基材的整体强度。另一方面，为了增强防静电性能，会引入防静电材料，一是会存在均匀分散性问题，二是需要加入较多的材料，才能形成防静电网络。
[0004]综上所述，解决上述问题，制备一种机械强度高、防静电性能好的硫酸钙地板基材具有重要应用意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种防静电硫酸钙地板基材及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种防静电硫酸钙地板基材的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将半水化硫酸钙、硅酸三钙、珍珠岩、短切碳纤维混合搅拌，得到粉料；步骤2：将环糊精加入至水中，加入氢氧化钾，搅拌溶解；在50~55℃下，加入2
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氨基吡啶、半胱氨酸；在60~65℃下，滴加环氧氯丙烷，反应1~2小时；调节pH=5~6，加入无水乙醇后静置，过滤纯化、干燥，得到巯基环糊精；步骤3：将巯基环糊精、胺类固化剂依次加入至纸浆中均匀混合；加入粉料、减水剂，搅拌混合；加入水性环氧树脂、固化促进剂，搅拌混合，得到基材原料；步骤4：将基材原料倒入模具中、轧制成型；蒸汽养护、干燥；得到防静电硫酸钙地板基材。
[0007]其中，巯基环糊精是以环氧氯丙烷为衔接，利用氯与羟基反应、环氧基团与氨基反应，将半胱氨酸、氨基吡啶接枝在环糊精上制备得到的。巯基环糊精具有羧基、巯基基团，延缓了钙离子和硫酸盐离子与水之间的水化反应，具有缓凝性质，可以改善水化过程，提高强度。且其含有的巯基可以低温固化环氧树脂，而羧基可以在较高温度下环氧树脂，从而产生不同阶段固化机制，降低了固化应力。此外，接枝的吡啶，有效增强防静电作用。
[0008]较为优化地，所述基材原料包括以下组分：按重量份数计，粉料100份、纸浆76~80份、减水剂0.4~0.8份、水性环氧树脂7.5~12.5份、胺类固化剂2.3~2.8份、巯基环糊精1.2~
1.8份、固化促进剂0.2~0.3份。
[0009]较为优化地，所述巯基环糊精的原料包括以下组分：按重量份数计，环糊精10份、2
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氨基吡啶2.5~3.5份、半胱氨酸11~13份、环氧氯丙烷13~15份。
[0010]较为优化地，所述粉料包括以下组分：按重量份数计，半水化硫酸钙65~75份、硅酸三钙13~15份、珍珠岩10~16份、短切碳纤维2~4份。
[0011]其中，在粉料中引入硅酸三钙，利用其低水化速率的性质，降低整体粉料的水化速率。从而改善纸浆中水饱和纤维对粉料存在的提前凝胶的水化影响。另外，由于硅酸三钙的水化速率慢于半水化硫酸钙，使得其水化产物可以填充在硫酸钙水化物的空隙中，从而增加了密实性；增强了机械强度。
[0012]其中，在粉料中引入短切碳纤维，其一是增强粉料产生的无机网络，其二是可以与环氧树脂固化产生的有机网络中存在的季铵盐基团、吡啶基团等形成防静电网络，有效增强硫酸钙地板基材的防静电性能。
[0013]较为优化地，所述纸浆为5~8wt%的工业纸浆。
[0014]其中，纸浆中含有的纤维，可以增强硫酸钙地板的韧性和强度；但是其不易引入过多，一是水过饱和纤维引入较多，对水化过程有影响；二是纤维缠结导致分散性问题，导致强度降低。此外，为了改善纸浆对水化的影响，通过在原料中引入了硅酸三钙、组合型减水剂、巯基环糊精，从而抑制早期水化。
[0015]较为优化地，所述减水剂由质量比为5:3的聚羧酸减水剂和萘基减水剂组成。
[0016]其中，聚羧酸减水剂可以有效减缓了整个水化过程，而萘基减水剂加强了后期的减速，两种配合，可以实现更致密的无机网络。
[0017]较为优化地，轧制成型的过程为：在室温、1~2Mpa下轧制20~30分钟，在80~100℃、5~8Mpa下轧制20~30分钟；在120~140℃、10~12Mpa下轧制10~15分钟；蒸汽养护的时间为3~5小时；干燥的条件为：60~100℃干燥20~30小时。
[0018]较为优化地，所述胺类固化剂的制备方法为：（1）将乙二胺、季戊四醇四丙烯酸酯依次加入至甲醇中，在50~55℃下反应20~24小时，减压蒸馏、洗涤干燥，得到多氨基树状产物；（2）将多氨基树状产物加入至甲苯中，在0~5℃下，加入2
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氯乙基异氰酸酯、异氰酸酯吡啶，搅拌10~12小时；加入(N,N
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二甲基
‑3‑
氨丙基)三甲氧基硅烷、N,N
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二甲基乙酰胺、甲苯，在80~85℃下搅拌2~3天，纯化、干燥，得到胺类固化剂。
[0019]其中，多氨基树状产物是以乙二胺、季戊四醇四丙烯酸酯为反应制备的具有四臂的产物；其可以直接固化环氧树脂。
[0020]进一步的，为了增强硫酸钙地板基材的防静电性和机械强度，将多氨基树状产物改性制备了胺类固化剂。改性过程是先利用多氨基树状产物的端氨基与异氰酸酯基团反应，部分接枝2
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氯乙基异氰酸酯、异氰酸酯吡啶；再利用2
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氯乙基异氰酸酯的氯与(N,N
‑
二甲基
‑3‑
氨丙基)三甲氧基硅烷中叔胺，产生季铵化反应。
[0021]其中，异氰酸酯吡啶的接枝，增加了与巯基环糊精的相容性，增加了防静电性；而2
‑
氯乙基异氰酸酯的接枝衔接了(N,N
‑
二甲基
‑3‑
氨丙基)三甲氧基硅烷的接枝，产生的季铵盐基团，可以提高防静电性能，且(N,N
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二甲基
‑3‑
氨丙基)三甲氧基硅烷，可以增加胺类固化剂在粉料中的流动性，且提高了粉料的均匀分散性。同时，胺类固化剂由于是四臂产物，可以增强硫酸钙地板基材的韧性和弯曲性能。
[0022]较为优化地，所述多氨基树状产物的原料中，所述胺类固化剂的原料中，按重量份数计，多氨基树状产物10份、2
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氯乙基异氰酸酯1.4~1.6份、异氰酸酯吡啶1.5~1.8份、(N,N
‑
二甲基
‑3‑
氨丙基)三甲氧基硅烷3.2~3.5份。
[0023]较为优化地，一种防静电硫酸钙地板基材的制备方法制备得到的防静电硫酸钙地板基材。
[0024]与现有技术相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防静电硫酸钙地板基材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将半水化硫酸钙、硅酸三钙、珍珠岩、短切碳纤维混合搅拌，得到粉料；步骤2：将环糊精加入至水中，加入氢氧化钾，搅拌溶解；在50~55℃下，加入2
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氨基吡啶、半胱氨酸；在60~65℃下，滴加环氧氯丙烷，反应1~2小时；调节pH=5~6，加入无水乙醇后静置，过滤纯化、干燥，得到巯基环糊精；步骤3：将巯基环糊精、胺类固化剂依次加入至纸浆中均匀混合；加入粉料、减水剂，搅拌混合；加入水性环氧树脂、固化促进剂，搅拌混合，得到基材原料；步骤4：将基材原料倒入模具中、轧制成型；蒸汽养护、干燥；得到防静电硫酸钙地板基材；所述胺类固化剂的制备方法为：（1）将乙二胺、季戊四醇四丙烯酸酯依次加入至甲醇中，在50~55℃下反应20~24小时，减压蒸馏、洗涤干燥，得到多氨基树状产物；（2）将多氨基树状产物加入至甲苯中，在0~5℃下，加入2
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氯乙基异氰酸酯、异氰酸酯吡啶，搅拌10~12小时；加入(N,N
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二甲基
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氨丙基)三甲氧基硅烷、N,N
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二甲基乙酰胺、甲苯，在80~85℃下搅拌2~3天，纯化、干燥，得到胺类固化剂。2.根据权利要求1所述的一种防静电硫酸钙地板基材的制备方法，其特征在于：所述基材原料包括以下组分：按重量份数计，粉料100份、纸浆76~80份、减水剂0.4~0.8份、水性环氧树脂7.5~12.5份、胺类固化剂2.3~2.8份、巯基环糊精1.2~1.8份、固化促进剂0.2~0.3份。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘明云，
申请(专利权)人：常州阿贝特机房设备有限公司，
类型：发明
国别省市：