一种抗静电地板及其制备方法
文献发布时间:2024-04-18 19:53:33
技术领域
本发明涉及一种抗静电地板及其制备方法,属于地板制备技术领域。
背景技术
目前,与家庭用地面不同,工业厂房中使用的地面通常要求具有洁净、无缝、抗压、耐磨等特点以满足不同的工业生产环境。对于精密电子等行业的厂房生产环境,地面除要求具有上述特点外,还必须具有防静电性能,从而能够有效的释放人体静电,避免在操作精密元件时,由于静电造成元件损坏、击穿。
而目前常见的抗静电地板大多是在地板表面涂覆一层抗静电涂层,这层涂层容易产生磨损而使得地板后期抗静电性能显著降低,底板的长期抗静电性差,而且常见抗静电地板大多是木塑材料制得,阻燃性差,抗熔滴性差。
有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种抗静电地板及其制备方法,使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种抗静电地板及其制备方法。
本发明的一种抗静电地板,包括抗静电地板基板和涂覆固化在其表面的耐磨层;
所述抗静电地板基板原料按重量份数计,包括:
70~80份聚丙烯;
10~20份杨木粉;
10~15份碳纤维;
0.1~0.3份γ-氯丙基三乙氧基硅烷;
1.5~1.8份MA-g-PP相容剂;
所述耐磨层是由抗磨涂料涂覆后固化形成的,所述抗磨涂料按重量份数计,包括以下原料:
40~50份羟基丙烯酸树脂;
30~40份脂肪酸醇酸树脂;
10~15份二甲苯;
5~10份醋酸丁酯;
0.3~0.5份硬脂酰胺;
0.3~0.5份脂肪酸酯;
0.3~0.5份聚二甲基硅氧烷;
5~8份改性超细氧化铝;
所述改性超细氧化铝是由粒径为110nm的氧化铝颗粒和乙醇溶液以及偶联剂KH550混合反应制得的。
进一步的,所述抗静电地板基板原料中的碳纤维是磁性碳纤维,磁性碳纤维的制备原料包括:六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和N,N-二甲基甲酰胺和聚丙烯腈。
进一步的,还包括3~5份邻苯二甲酸二丁酯。
进一步的,所述抗磨涂料按重量份数计,还包括:3~5份聚磷酸酯和5~10份800目的可膨胀石墨。
一种抗静电地板的制备方法,具体制备步骤为:将抗磨涂料按100g/m2的涂覆量涂覆在地板基料表面,随后放入烘箱,在105~110℃下固化3~5h后,形成抗磨层,最终得到抗静电地板成品。
进一步的,所述抗磨涂料的制备步骤为:
将粒径为110nm的氧化铝颗粒和质量分数为30%的乙醇溶液以及偶联剂KH550按质量比为100:100:1混合后,在35~45℃下搅拌反应1~2h后过滤分离得到滤渣,即为改性超细氧化铝;
按重量份数计,称取40~50份羟基丙烯酸树脂、30~40份脂肪酸醇酸树脂、10~15份二甲苯、5~10份醋酸丁酯、0.3~0.5份硬脂酰胺、0.3~0.5份脂肪酸酯、0.3~0.5份聚二甲基硅氧烷、5~8份改性超细氧化铝、3~5份聚磷酸酯、5~10份800目的可膨胀石墨以及3~5份邻苯二甲酸二丁酯;
先将改性超细氧化铝、可膨胀石墨和二甲苯、醋酸丁酯混合均匀,加热升温至105℃搅拌1~2h,搅拌结束后离心分离去除清液,用二甲苯和醋酸丁酯各洗涤两遍,烘干后得到抗磨抗静电填料;
再将羟基丙烯酸树脂、脂肪酸醇酸树脂、硬脂酰胺脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯混合后高速分散至均匀,再加入上述抗磨抗静电填料,继续高速分散30~40min后出料,得到抗磨涂料。
进一步的,所述抗静电地板基板的制备步骤为:
按重量份数计,称取70~80份聚丙烯、10~20份杨木粉、10~15份上述磁性碳纤维、0.1~0.3份γ-氯丙基三乙氧基硅烷、1.5~1.8份MA-g-PP相容剂,首先将γ-氯丙基三乙氧基硅烷和MA-g-PP相容剂混合后加入到杨木粉和磁性碳纤维中,在60~70℃下搅拌均匀得到改性纤维木粉,再将改性纤维木粉和聚丙烯混合后装入密炼机中,在温度为170~190℃和转速为50~100rpm的条件下密炼10~20min后得到地板基料;
将上述得到的地板基料注入地板模具中,保持温度为170~190℃,并在模具上方设置从上至下的强度为2000~4000e的磁场,静置15~20min后,停止加热恢复室温,使其固化成型,拆模得到抗静电地板基板。
进一步的,所述磁性碳纤维的制备步骤为:
按质量比为1:1:30将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和N,N-二甲基甲酰胺混合后磁力搅拌10~12h,得到混合液,再将聚丙烯腈和混合液按质量比为1:11混合搅拌10~12h,所得溶液在20kV DC电压下进行静电纺丝,并将所得聚丙烯腈基纤维在60~70℃下干燥6~8h,并在260~270℃下加热2h稳定纤维结构,最后在氩气保护下,600~650℃碳化2~3h后得到磁性碳纤维。
借由上述方案,本发明至少具有以下优点:
(1)本发明通过磁性金属盐和聚丙烯腈复配进行静电纺丝,高温稳定纤维结构后再碳化,最终得到磁性金属复合的碳纤维,一方面赋予碳纤维良好的磁性,另一方面提高纤维的导电性,提高其作为填料的抗静电性能;
(2)本发明具有磁性且导电性优异的抗静电磁性碳纤维掺入木塑复合材料的密炼过程中,并在木塑材料高温流动状态下向模具上方施加从上至下的竖直磁场,从而使得内部磁性碳纤维可以沿着磁场方向在地板基体中呈上下竖向排列,这种竖向排列方式,使得地板基体上下表面之间具有碳纤维连通形成导电通道,便于地板表面静电传输消散,相比于直接无序水平排列的碳纤维,具有更好的抗静电效果,此外,竖向排列的碳纤维由于和磁性金属复配后,本身力学强度增大,加上其排列方式与地板基板表面承受的摩擦力方向垂直,因此其使得地板基料的表面抗磨性能显著增强,而且即使地板基板表面产生了磨损,也是基板和磁性碳纤维同时磨损,不会产生仅仅是地板表面抗静电层磨损的情况,因此磨损并不会破坏地板的整体导电抗静电结构,使得地板的抗静电持久性更加优异;此外,竖向分布的磁性碳纤维会提高地板基体表面的粗糙度,在后续耐磨层涂覆时,可以使得涂料入渗固化,提高耐磨涂层的界面粘结性,进而提高耐磨性;
(3)本发明首先以超细氧化铝颗粒作为抗磨填料,将其用偶联剂改性后,增强与涂料基体的相容性,将其和可膨胀石墨、聚磷酸酯以及邻苯二甲酸二丁酯复配后掺入到树脂涂料基体中,最终制得抗磨涂料,其中可膨胀石墨一方面可以作为导电填料,将抗磨层的静电传导至地板基料进行分散疏导,避免了常规抗磨涂料本身不具有抗静电性,导致对地板基体抗静电性能的屏蔽问题,另一方面,可膨胀石墨和聚磷酸酯复配形成地板材料的阻燃层,可膨胀石墨本身是一种无卤环保型阻燃剂,当塑料地板燃烧时可膨胀石墨受热膨胀,与聚磷酸铵受热分解的粘稠状聚磷酸形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状碳质泡沫层覆盖材料表面,能很好地隔绝氧气和热的传导,从而达到协同阻燃和抗滴落的效果;
此外,涂料中添加了聚丙烯溶剂邻苯二甲酸二丁酯,它的加入使得抗磨涂料涂覆在地板基体表面后,可以将基体表层的聚丙烯溶解一部分,进而使得竖向分布在基体中的磁性碳纤维暴露,两者协同增加了地板基体表面粗糙度,可以使得表面涂料入渗锚接固化,提高耐磨涂层的界面粘结性,而界面粘结性的提高,在磨损过程中,除了基体和无机耐磨颗粒的受力外,界面也起到了协同作用,力的传递必须依靠界面才能进行,因此进而提高了涂层的耐磨性;
而本申请还添加了无机耐磨超细氧化铝颗粒,在磨损过程中,涂层出现选择性磨损,树脂先被磨掉,使超细粒子及附聚体凸出,形成粘着磨损,随后超细粒子及附聚体凸出程度加大,由于超细粒子本身的抗磨性较好,而且凸起还能阻止其背后基料的磨损,产生选择性磨损作用,随着基材的不断减少,超细粒子及附聚体会越来越凸出,与基料的接触面积逐渐减少,粘结力下降,当接触面积小到一定程度后,超细抗磨颗粒从基体上脱落,脱落下来的超细粒子及附聚体滞留在对偶面间,起到磨粒的作用,发生了磨料磨损,因此,本发明的抗磨层具有三层抗磨效果,显著提高了地板的抗磨性和持久性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
(1)磁性碳纤维制备:按质量比为1:1:30将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和N,N-二甲基甲酰胺混合后磁力搅拌10~12h,得到混合液,再将聚丙烯腈和混合液按质量比为1:11混合搅拌10~12h,所得溶液在20kV DC电压下进行静电纺丝,并将所得聚丙烯腈基纤维在60~70℃下干燥6~8h,并在260~270℃下加热2h稳定纤维结构,最后在氩气保护下,600~650℃碳化2~3h后得到磁性碳纤维;
通过磁性金属盐和聚丙烯腈复配进行静电纺丝,高温稳定纤维结构后再碳化,最终得到磁性金属复合的碳纤维,一方面赋予碳纤维良好的磁性,另一方面提高纤维的导电性,提高其作为填料的抗静电性能;
(2)抗静电地板基板制备:
按重量份数计,称取70~80份聚丙烯、10~20份杨木粉、10~15份上述磁性碳纤维、0.1~0.3份γ-氯丙基三乙氧基硅烷、1.5~1.8份MA-g-PP相容剂,首先将γ-氯丙基三乙氧基硅烷和MA-g-PP相容剂混合后加入到杨木粉和磁性碳纤维中,在60~70℃下搅拌均匀得到改性纤维木粉,再将改性纤维木粉和聚丙烯混合后装入密炼机中,在温度为170~190℃和转速为50~100rpm的条件下密炼10~20min后得到地板基料;
将上述得到的地板基料注入地板模具中,保持温度为170~190℃,并在模具上方设置从上至下的强度为2000~4000e的磁场,静置15~20min后,停止加热恢复室温,使其固化成型,拆模得到抗静电地板基板;
将本发明具有磁性且导电性优异的抗静电磁性碳纤维掺入木塑复合材料的密炼过程中,并在木塑材料高温流动状态下向模具上方施加从上至下的竖直磁场,从而使得内部磁性碳纤维可以沿着磁场方向在地板基体中呈上下竖向排列,这种竖向排列方式,使得地板基体上下表面之间具有碳纤维连通形成导电通道,便于地板表面静电传输消散,相比于直接无序水平排列的碳纤维,具有更好的抗静电效果,此外,竖向排列的碳纤维由于和磁性金属复配后,本身力学强度增大,加上其排列方式与地板基板表面承受的摩擦力方向垂直,因此其使得地板基料的表面抗磨性能显著增强,而且即使地板基板表面产生了磨损,也是基板和磁性碳纤维同时磨损,不会产生仅仅是地板表面抗静电层磨损的情况,因此磨损并不会破坏地板的整体导电抗静电结构,使得地板的抗静电持久性更加优异;此外,竖向分布的磁性碳纤维会提高地板基体表面的粗糙度,在后续耐磨层涂覆时,可以使得涂料入渗固化,提高耐磨涂层的界面粘结性,进而提高耐磨性;
(3)耐磨层的制备:
将粒径为110nm的氧化铝颗粒和质量分数为30%的乙醇溶液以及偶联剂KH550按质量比为100:100:1混合后,在35~45℃下搅拌反应1~2h后过滤分离得到滤渣,即为改性超细氧化铝;
按重量份数计,称取40~50份羟基丙烯酸树脂、30~40份脂肪酸醇酸树脂、10~15份二甲苯、5~10份醋酸丁酯、0.3~0.5份硬脂酰胺、0.3~0.5份脂肪酸酯、0.3~0.5份聚二甲基硅氧烷、5~8份改性超细氧化铝、3~5份聚磷酸酯、5~10份800目的可膨胀石墨以及3~5份邻苯二甲酸二丁酯;
先将改性超细氧化铝、可膨胀石墨和二甲苯、醋酸丁酯混合均匀,加热升温至105℃搅拌1~2h,搅拌结束后离心分离去除清液,用二甲苯和醋酸丁酯各洗涤两遍,烘干后得到抗磨抗静电填料;
再将羟基丙烯酸树脂、脂肪酸醇酸树脂、硬脂酰胺脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯混合后高速分散至均匀,再加入上述抗磨抗静电填料,继续高速分散30~40min后出料,得到抗磨涂料;
将上述得到的抗磨涂料按100g/m
本发明首先以超细氧化铝颗粒作为抗磨填料,将其用偶联剂改性后,增强与涂料基体的相容性,将其和可膨胀石墨、聚磷酸酯以及邻苯二甲酸二丁酯复配后掺入到树脂涂料基体中,最终制得抗磨涂料,其中可膨胀石墨一方面可以作为导电填料,将抗磨层的静电传导至地板基料进行分散疏导,避免了常规抗磨涂料本身不具有抗静电性,导致对地板基体抗静电性能的屏蔽问题,另一方面,可膨胀石墨和聚磷酸酯复配形成地板材料的阻燃层,可膨胀石墨本身是一种无卤环保型阻燃剂,当塑料地板燃烧时可膨胀石墨受热膨胀,与聚磷酸铵受热分解的粘稠状聚磷酸形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状碳质泡沫层覆盖材料表面,能很好地隔绝氧气和热的传导,从而达到协同阻燃和抗滴落的效果;
此外,涂料中添加了聚丙烯溶剂邻苯二甲酸二丁酯,它的加入使得抗磨涂料涂覆在地板基体表面后,可以将基体表层的聚丙烯溶解一部分,进而使得竖向分布在基体中的磁性碳纤维暴露,两者协同增加了地板基体表面粗糙度,可以使得表面涂料入渗锚接固化,提高耐磨涂层的界面粘结性,而界面粘结性的提高,在磨损过程中,除了基体和无机耐磨颗粒的受力外,界面也起到了协同作用,力的传递必须依靠界面才能进行,因此进而提高了涂层的耐磨性;
而本申请还添加了无机耐磨超细氧化铝颗粒,在磨损过程中,涂层出现选择性磨损,树脂先被磨掉,使超细粒子及附聚体凸出,形成粘着磨损,随后超细粒子及附聚体凸出程度加大,由于超细粒子本身的抗磨性较好,而且凸起还能阻止其背后基料的磨损,产生选择性磨损作用,随着基材的不断减少,超细粒子及附聚体会越来越凸出,与基料的接触面积逐渐减少,粘结力下降,当接触面积小到一定程度后,超细抗磨颗粒从基体上脱落,脱落下来的超细粒子及附聚体滞留在对偶面间,起到磨粒的作用,发生了磨料磨损,因此,本发明的抗磨层具有三层抗磨效果,显著提高了地板的抗磨性和持久性。
实施例1
(1)磁性碳纤维制备:按质量比为1:1:30将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和N,N-二甲基甲酰胺混合后磁力搅拌10h,得到混合液,再将聚丙烯腈和混合液按质量比为1:11混合搅拌10h,所得溶液在20kV DC电压下进行静电纺丝,并将所得聚丙烯腈基纤维在60℃下干燥6h,并在260℃下加热2h稳定纤维结构,最后在氩气保护下,600℃碳化2h后得到磁性碳纤维;
(2)抗静电地板基板制备:
按重量份数计,称取70份聚丙烯、10份杨木粉、10份上述磁性碳纤维、0.1份γ-氯丙基三乙氧基硅烷、1.5份MA-g-PP相容剂,首先将γ-氯丙基三乙氧基硅烷和MA-g-PP相容剂混合后加入到杨木粉和磁性碳纤维中,在60℃下搅拌均匀得到改性纤维木粉,再将改性纤维木粉和聚丙烯混合后装入密炼机中,在温度为170℃和转速为50rpm的条件下密炼10min后得到地板基料;
将上述得到的地板基料注入地板模具中,保持温度为170℃,并在模具上方设置从上至下的强度为2000e的磁场,静置15min后,停止加热恢复室温,使其固化成型,拆模得到抗静电地板基板;
(3)耐磨层的制备:
将粒径为110nm的氧化铝颗粒和质量分数为30%的乙醇溶液以及偶联剂KH550按质量比为100:100:1混合后,在35℃下搅拌反应1h后过滤分离得到滤渣,即为改性超细氧化铝;
按重量份数计,称取40份羟基丙烯酸树脂、30份脂肪酸醇酸树脂、10份二甲苯、5份醋酸丁酯、0.3份硬脂酰胺、0.3份脂肪酸酯、0.3份聚二甲基硅氧烷、5份改性超细氧化铝、3份聚磷酸酯、5份800目的可膨胀石墨以及3份邻苯二甲酸二丁酯;
先将改性超细氧化铝、可膨胀石墨和二甲苯、醋酸丁酯混合均匀,加热升温至105℃搅拌1h,搅拌结束后离心分离去除清液,用二甲苯和醋酸丁酯各洗涤两遍,烘干后得到抗磨抗静电填料;
再将羟基丙烯酸树脂、脂肪酸醇酸树脂、硬脂酰胺脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯混合后高速分散至均匀,再加入上述抗磨抗静电填料,继续高速分散30min后出料,得到抗磨涂料;
将上述得到的抗磨涂料按100g/m
实施例2
(1)磁性碳纤维制备:按质量比为1:1:30将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和N,N-二甲基甲酰胺混合后磁力搅拌11h,得到混合液,再将聚丙烯腈和混合液按质量比为1:11混合搅拌11h,所得溶液在20kV DC电压下进行静电纺丝,并将所得聚丙烯腈基纤维在65℃下干燥7h,并在265℃下加热2h稳定纤维结构,最后在氩气保护下,630℃碳化3h后得到磁性碳纤维;
(2)抗静电地板基板制备:
按重量份数计,称取75份聚丙烯、15份杨木粉、13份上述磁性碳纤维、0.2份γ-氯丙基三乙氧基硅烷、1.7份MA-g-PP相容剂,首先将γ-氯丙基三乙氧基硅烷和MA-g-PP相容剂混合后加入到杨木粉和磁性碳纤维中,在65℃下搅拌均匀得到改性纤维木粉,再将改性纤维木粉和聚丙烯混合后装入密炼机中,在温度为180℃和转速为80rpm的条件下密炼15min后得到地板基料;
将上述得到的地板基料注入地板模具中,保持温度为180℃,并在模具上方设置从上至下的强度为3000e的磁场,静置18min后,停止加热恢复室温,使其固化成型,拆模得到抗静电地板基板;
(3)耐磨层的制备:
将粒径为110nm的氧化铝颗粒和质量分数为30%的乙醇溶液以及偶联剂KH550按质量比为100:100:1混合后,在40℃下搅拌反应2h后过滤分离得到滤渣,即为改性超细氧化铝;
按重量份数计,称取45份羟基丙烯酸树脂、35份脂肪酸醇酸树脂、13份二甲苯、8份醋酸丁酯、0.4份硬脂酰胺、0.4份脂肪酸酯、0.4份聚二甲基硅氧烷、7份改性超细氧化铝、4份聚磷酸酯、8份800目的可膨胀石墨以及4份邻苯二甲酸二丁酯;
先将改性超细氧化铝、可膨胀石墨和二甲苯、醋酸丁酯混合均匀,加热升温至105℃搅拌2h,搅拌结束后离心分离去除清液,用二甲苯和醋酸丁酯各洗涤两遍,烘干后得到抗磨抗静电填料;
再将羟基丙烯酸树脂、脂肪酸醇酸树脂、硬脂酰胺脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯混合后高速分散至均匀,再加入上述抗磨抗静电填料,继续高速分散35min后出料,得到抗磨涂料;
将上述得到的抗磨涂料按100g/m
实施例3
(1)磁性碳纤维制备:按质量比为1:1:30将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和N,N-二甲基甲酰胺混合后磁力搅拌12h,得到混合液,再将聚丙烯腈和混合液按质量比为1:11混合搅拌12h,所得溶液在20kV DC电压下进行静电纺丝,并将所得聚丙烯腈基纤维在70℃下干燥8h,并在270℃下加热2h稳定纤维结构,最后在氩气保护下,650℃碳化3h后得到磁性碳纤维;
(2)抗静电地板基板制备:
按重量份数计,称取80份聚丙烯、20份杨木粉、15份上述磁性碳纤维、0.3份γ-氯丙基三乙氧基硅烷1.5~1.8份MA-g-PP相容剂,首先将γ-氯丙基三乙氧基硅烷和MA-g-PP相容剂混合后加入到杨木粉和磁性碳纤维中,在70℃下搅拌均匀得到改性纤维木粉,再将改性纤维木粉和聚丙烯混合后装入密炼机中,在温度为190℃和转速为100rpm的条件下密炼20min后得到地板基料;
将上述得到的地板基料注入地板模具中,保持温度为190℃,并在模具上方设置从上至下的强度为4000e的磁场,静置20min后,停止加热恢复室温,使其固化成型,拆模得到抗静电地板基板;
(3)耐磨层的制备:
将粒径为110nm的氧化铝颗粒和质量分数为30%的乙醇溶液以及偶联剂KH550按质量比为100:100:1混合后,在45℃下搅拌反应2h后过滤分离得到滤渣,即为改性超细氧化铝;
按重量份数计,称取50份羟基丙烯酸树脂、40份脂肪酸醇酸树脂、15份二甲苯、10份醋酸丁酯、0.5份硬脂酰胺、0.5份脂肪酸酯、0.5份聚二甲基硅氧烷、8份改性超细氧化铝、5份聚磷酸酯、10份800目的可膨胀石墨以及5份邻苯二甲酸二丁酯;
先将改性超细氧化铝、可膨胀石墨和二甲苯、醋酸丁酯混合均匀,加热升温至105℃搅拌2h,搅拌结束后离心分离去除清液,用二甲苯和醋酸丁酯各洗涤两遍,烘干后得到抗磨抗静电填料;
再将羟基丙烯酸树脂、脂肪酸醇酸树脂、硬脂酰胺脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯混合后高速分散至均匀,再加入上述抗磨抗静电填料,继续高速分散40min后出料,得到抗磨涂料;
将上述得到的抗磨涂料按100g/m
实施例4
本实施例的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是用普通的碳纤维代替本发明的磁性碳纤维,同样制得地板基板并涂覆抗磨层后得到抗静电地板成品。
对照例
对照例1:本对照例的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是不添加本发明的磁性碳纤维,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;
对照例2:本对照例的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是在耐磨层中不添加可膨胀石墨,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;
对照例3:本对照例的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是在耐磨层中不添加邻苯二甲二丁酯,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;
对照例4:本对照例的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是在耐磨层中不添加改性超细氧化铝,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;
分别对本发明的实施例1-4和对照例1-3进行性能检测,检测结果如表1所示:
性能检测方法:
阻燃性测试:按照GB/T2406.2-2009规定的方法测试材料的极限氧指数,极限氧指数越大,阻燃性越好;
抗熔滴性测试:观察燃烧时是否熔滴;
耐磨性测试:参照GB4085-83规定的方式测试磨耗量,磨耗量越低,耐磨性越好;
抗静电性测试:参照SJ/T11236-2001的方法测试材料的导静电性,数值越小,抗静电性越佳。
表1性能检测结果
由上表中的检测数据可以看出,本发明实施例1-3中的抗静电地板的抗静电性能和耐磨性以及抗静电的持久性都十分优异,由此可以证实本申请的技术方案可行性高;
接着将本发明的实施例4、对照例1和实施例1进行对比,由于实施例4的制备方法和实施例1基本相同,唯有不同的是用普通的碳纤维代替本发明的磁性碳纤维,同样制得地板基板并涂覆抗磨层后得到抗静电地板成品;对照例1制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是不添加本发明的磁性碳纤维,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;导致最终地板的抗静电性、耐磨性和持久性都有所降低,由此可以证实本发明通过磁性金属盐和聚丙烯腈复配进行静电纺丝,高温稳定纤维结构后再碳化,最终得到磁性金属复合的碳纤维,一方面赋予碳纤维良好的磁性,另一方面提高纤维的导电性,提高其作为填料的抗静电性能;本发明具有磁性且导电性优异的抗静电磁性碳纤维掺入木塑复合材料的密炼过程中,并在木塑材料高温流动状态下向模具上方施加从上至下的竖直磁场,从而使得内部磁性碳纤维可以沿着磁场方向在地板基体中呈上下竖向排列,这种竖向排列方式,使得地板基体上下表面之间具有碳纤维连通形成导电通道,便于地板表面静电传输消散,相比于直接无序水平排列的碳纤维,具有更好的抗静电效果,此外,竖向排列的碳纤维由于和磁性金属复配后,本身力学强度增大,加上其排列方式与地板基板表面承受的摩擦力方向垂直,因此其使得地板基料的表面抗磨性能显著增强,而且即使地板基板表面产生了磨损,也是基板和磁性碳纤维同时磨损,不会产生仅仅是地板表面抗静电层磨损的情况,因此磨损并不会破坏地板的整体导电抗静电结构,使得地板的抗静电持久性更加优异;此外,竖向分布的磁性碳纤维会提高地板基体表面的粗糙度,在后续耐磨层涂覆时,可以使得涂料入渗固化,提高耐磨涂层的界面粘结性,进而提高耐磨性;
接着将对照例2和本发明的实施例1进行对比,由于对照例2的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是在耐磨层中不添加可膨胀石墨,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;导致最终地板的抗静电性和阻燃抗熔滴性显著降低,由此可以证实可膨胀石墨一方面可以作为导电填料,将抗磨层的静电传导至地板基料进行分散疏导,避免了常规抗磨涂料本身不具有抗静电性,导致对地板基体抗静电性能的屏蔽问题,另一方面,可膨胀石墨和聚磷酸酯复配形成地板材料的阻燃层,可膨胀石墨本身是一种无卤环保型阻燃剂,当塑料地板燃烧时可膨胀石墨受热膨胀,与聚磷酸铵受热分解的粘稠状聚磷酸形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状碳质泡沫层覆盖材料表面,能很好地隔绝氧气和热的传导,从而达到协同阻燃和抗滴落的效果;
再将对照例3和本发明的实施例1进行性能对比,由于对照例3的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是在耐磨层中不添加邻苯二甲二丁酯,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;导致最终地板的耐磨性显著降低,由此可以证实涂料中添加了聚丙烯溶剂邻苯二甲酸二丁酯,它的加入使得抗磨涂料涂覆在地板基体表面后,可以将基体表层的聚丙烯溶解一部分,进而使得竖向分布在基体中的磁性碳纤维暴露,两者协同增加了地板基体表面粗糙度,可以使得表面涂料入渗锚接固化,提高耐磨涂层的界面粘结性,而界面粘结性的提高,在磨损过程中,除了基体和无机耐磨颗粒的受力外,界面也起到了协同作用,力的传递必须依靠界面才能进行,因此进而提高了涂层的耐磨性;
最后将本发明的对照例4和实施例1进行性能对比,由于对照例4的制备方法和本发明的实施例1基本相同,唯有不同的是在耐磨层中不添加改性超细氧化铝,其他制备方法不变,同样制得抗静电地板成品;导致最终地板的抗静电性、耐磨性和抗静电持久性显著降低,由此可以证实本申请还添加了无机耐磨超细氧化铝颗粒,在磨损过程中,涂层出现选择性磨损,树脂先被磨掉,使超细粒子及附聚体凸出,形成粘着磨损,随后超细粒子及附聚体凸出程度加大,由于超细粒子本身的抗磨性较好,而且凸起还能阻止其背后基料的磨损,产生选择性磨损作用,随着基材的不断减少,超细粒子及附聚体会越来越凸出,与基料的接触面积逐渐减少,粘结力下降,当接触面积小到一定程度后,超细抗磨颗粒从基体上脱落,脱落下来的超细粒子及附聚体滞留在对偶面间,起到磨粒的作用,发生了磨料磨损,因此,本发明的抗磨层具有三层抗磨效果,显著提高了地板的抗磨性和持久性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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