一种绝缘高电阻地坪材料

技术领域

本发明属于地坪材料领域，具体涉及一种绝缘高电阻地坪材料。

背景技术

地坪是指使用特定材料和工艺对原有地面进行施工处理并呈现出一定装饰性和功能性的地面。配电站、变电站等地方由于承载大量电气设备及输送线路，设备线路中承载超大电流或超高电压，很容易出现触电、局部高温、甚至失火等危险，基于人身安全及运行安全考虑，需要采用绝缘地坪，因此制备绝缘地坪的材料应当具备高电阻，可耐高电压和大电流，同时还具有防火、阻燃、耐高温、防水防潮等性能。

中国专利CN102686672B公开了一种具有高绝缘电阻的热塑性聚氨酯组合物，包含热塑性聚氨酯、金属水合物阻燃剂和磷基阻燃剂。然而该组合物热塑性聚氨酯为线性，其强度和硬度仍偏低。并且该组合物中未添加消泡剂，因此在对热塑性聚氨酯材料进行加工的过程中会产生大量气泡，影响最终制备得到的聚氨酯材料的性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种加工过程中无气泡产生、抗压耐磨耐水性能优异并且具有高电阻率的绝缘高电阻地坪材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种绝缘高电阻地坪材料，包括以下重量百分比的组分：

所述绝缘高电阻地坪材料中不仅包括改性聚氨酯，还包括交联剂、羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺，其中交联剂通过与所述改性聚氨酯的交联反应，将线型的改性聚氨酯转变为三维网状结构，从而进一步增强了该绝缘高电阻地坪材料的强度和抗压耐磨性能；所述羟基聚二甲基硅氧烷为消泡剂，可在该绝缘高电阻地坪材料的加工过程中避免气泡的产生，避免气泡影响所述绝缘高电阻地坪材料的抗压耐磨和绝缘性能，同时羟基聚二甲基硅氧烷还具有电气绝缘性，因此可进一步增强所述绝缘高电阻地坪材料的绝缘性能；所述三乙醇胺作为润湿剂使各组分分散均匀，同时所述三乙醇胺还可作为活性稀释剂以降低体系粘度并参与固化反应，保持了固化产物的性能。

优选地，包括以下重量百分比的组分：

优选地，所述改性聚氨酯由乙二醇二缩水甘油醚和水性聚氨酯交联聚合形成。聚氨酯为异氰酸酯和多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链重复结构单元的聚合物，水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系。可采用乙二醇二缩水甘油醚对水性聚氨酯乳液直接进行交联改性，无需在水性聚氨酯分子链中额外引入双键等反应基团即可进行交联，通过环氧与羧基的开环反应，消耗掉大量亲水性羧基，弱化水性聚氨酯的亲水性，同时提高了其交联度，从而增加了改性聚氨酯的抗压性和耐水性。

优选地，所述交联剂为季戊四醇、蓖麻油、三羟甲基丙烷、三乙烯四胺、二乙烯三胺中的一种或多种，具体优选为二乙烯三胺。

优选地，所述绝缘高电阻地坪材料的厚度为8～16mm。

优选地，所述绝缘高电阻地坪材料的厚度为12mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)利用乙二醇二缩水甘油醚对聚氨酯进行交联改性，并进一步加入了交联剂，增强了该绝缘高电阻地坪材料的抗压耐磨耐水性能。

(2)加入羟基聚二甲基硅氧烷，避免加工过程产生的气泡影响该绝缘高电阻地坪材料的性能，同时羟基聚二甲基硅氧烷还具有电气绝缘性，因此可进一步增强该绝缘高电阻地坪材料的绝缘性能。

(3)该绝缘高电阻地坪材料具有一定弹性和厚度，并且具有较高的绝缘电阻，绝缘性能优异。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种绝缘高电阻地坪材料，首先是将乙二醇二缩水甘油醚溶解到水中，形成1mol/L的混合液，然后将混合液与2mol/L的水性聚氨酯进行混合在30℃条件下反应48h得到乳液，将得到的乳液固化成膜，即得到了改性聚氨酯。

将制备得到的改性聚氨酯用于制备所述绝缘高电阻地坪材料，包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯80wt％，二乙烯三胺10wt％，羟基聚二甲基硅氧烷1wt％，三乙醇胺9wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察不到气泡。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯75wt％，三乙烯四胺20wt％，羟基聚二甲基硅氧烷2wt％，三乙醇胺3wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为16mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察不到气泡。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：其中改性聚氨酯85wt％，二乙烯三胺5wt％，羟基聚二甲基硅氧烷0.5wt％，三乙醇胺9wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为8mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察不到气泡。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯75wt％，季戊四醇10wt％，羟基聚二甲基硅氧烷2wt％，三乙醇胺3wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察不到气泡。

实施例5

本实施例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯75wt％，三羟甲基丙烷10wt％，羟基聚二甲基硅氧烷2wt％，三乙醇胺3wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察不到气泡。

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：其中改性聚氨酯80wt％，二乙烯三胺3wt％，羟基聚二甲基硅氧烷0.1wt％，三乙醇胺16.9wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察到有大量气泡。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：其中改性聚氨酯70wt％，二乙烯三胺25wt％，羟基聚二甲基硅氧烷3wt％，三乙醇胺2wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为20mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中观察不到气泡。

对比例3

本对比例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯80wt％，二乙烯三胺10wt％，甘油三羟基聚醚1wt％，三乙醇胺9wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm，其中甘油三羟基聚醚作为消泡剂用于去除对材料进行加工过程中的气泡。在对该地坪材料进行加工过程中仍观察到少量气泡。

对比例4

本对比例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯80wt％，二乙烯三胺10wt％，三乙醇胺10wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中产生了大量气泡。

对比例5

本对比例与实施例1的不同之处在于：该绝缘高电阻地坪材料包括以下重量百分比的组分：改性聚氨酯80wt％，甘油三羟基聚醚1wt％，三乙醇胺19wt％。然后将该材料加工成弹性绝缘层，使其厚度为12mm。在对该绝缘高电阻地坪材料进行加工过程中产生了大量气泡。

实验例

将实施例1-5和对比例1-5中固化成型的绝缘高电阻地坪材料进行如下性能测试，结果如表1所示：

拉伸强度及断裂伸长率：按照GB/T 528-2009进行测试；

硬度：按照GB/T 531.1-2008进行测试；

体积电阻率：按照GB/T 1410-2006进行测试；

击穿强度：按照GB/T 1408.1-2006进行测试。

表1各实施例和对比例的性能测定

由表1可知，相比于实施例1-5中得到的地坪材料，将组分中的羟基聚二甲基硅氧烷更换为其他消泡剂或者不添加消泡剂或者不添加交联剂时，最终得到的地坪材料的体积电阻率、硬度和拉伸强度都显著降低。并且本发明实施例1-5得到的绝缘高电阻地坪材料的拉伸强度、硬度和电阻率都显著高于对比例1-5，即按照本申请所述的各组分配比制得的地坪材料，具有优异的抗压耐磨和绝缘性能，且在加工过程中不会有气泡产生。同时，按照实施例1所述的配比制得的地坪材料具有最优的抗压耐磨和绝缘性能，其拉伸强度为10Mpa，硬度达85ShoreA，体积电阻率为8.5×10

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。