新型軟質PVC抗靜電與阻燃改性的研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)通常由氯乙烯單體合成，由于有優(yōu)異的耐酸、耐堿性及機械強度高等特點，國內需求量很大，近年來年均超過千萬噸。軟質PVC是在PVC中添加了一定的增塑劑，軟質PVC在填充改性物質后，提高了抗斷裂和耐寒等多項物理性能，受到許多用戶的青睞，被廣泛應用于各種制品和器材。軟質PVC通過抗靜電阻燃改性后廣泛應用于石油、天然氣、煤炭、軍工等特殊領域?？梢杂行У胤乐管涃|PVC材料和器材產生的靜電災害。
　　 國家標準GB12158-

2、2006《防靜電事故通用導則》中7.2.1指出，在有火炸藥等環(huán)境中，材料表面電阻率和體電阻率應分別在108Ω及106Ω·m以下。目前不少煤礦井下所用的傳送帶、風筒等抗靜電材料其表面電阻率多為1011Ω，比國家標準中提出的在有炸藥等易燃易爆物質環(huán)境中材料表面電阻率高出3個數(shù)量級，這種材料雖然經過抗靜電處理，但仍然會成為靜電災害的隱患。本文介紹的軟質PVC納米導電阻燃改性技術和工藝，徹底解決了傳統(tǒng)防靜電改性技術所不能解決的難題。介紹了用自制

3、永久性抗靜電劑及普通炭黑對軟質PVC進行抗靜電改性的對比試驗，掌握了軟質PVC傳統(tǒng)的填充工藝，填料的配比，了解了填料的平均價格，及最高所能達到的防靜電技術指標。重點研究了納米材料對軟質PVC抗靜電阻燃改性工藝和機理;研究了納米粒子表面處理技術，偶聯(lián)劑對材料中納米粒子的包覆機理及作用；納米微粒濃度、大小對軟質PVC表面電阻率及體電阻率的影響；介紹了納米填料摩擦學原理;介紹了嚴格控制膠煉時間、溫度、剪切力等多種方法來控制材料電阻的正溫度系數(shù)

4、效應(PTC效應)及負溫度系數(shù)效應(NTC效應)，解決了納米復合材料最難得到的穩(wěn)定導電性能；介紹了采用鹵一銻、鹵一硼協(xié)效作用，有效地提高了材料阻燃性能的方法，采用填充納米碳酸鈣(CaCO3)、氧化鋅(ZnO)以及硫化工藝來提高材料力學性能的方法。其創(chuàng)新點是：選用石化納米副產品炭黑(CB)取代高價納米CB、填充適量陶土、優(yōu)化阻燃劑配方來降低制品成本，確保這種新技術所用原材料成本價能與通用填充技術原料成本價持平，使該技術具有推廣價值；通過對

5、納米顆粒進行兩次包覆的方法有效地防止了納米粉塵污染，為生產和實驗營造良好的環(huán)境。
　　 通過以上技術實施，樣品經國家勞動保護用品質量監(jiān)督檢驗測試中心檢測，在溫度為20℃，相對濕度為40％的環(huán)境條件下，材料表面電阻率為2.4×105Ω，體電阻率為1.3×103Ω；參照GB/T5455-1997檢驗，續(xù)燃及陰燃時間為0秒，力學性能得到明顯改善。且經水浸泡100小時，材料抗靜電和阻燃性能沒有明顯變化。樣品同時經中科院上海應用物理研究所