一种防静电片状模塑料及其制备方法与流程

本发明涉及片状模塑料，具体为一种防静电片状模塑料及其制备方法。

背景技术：

1、片状模塑料是以合成树脂为主要原料，加入填料、脱模剂、引发剂等辅助材料，并采用纤维增强的复合材料，具有良好的机械性能；近年来，随着对片状模塑料的研究开发，片状模塑料因其具有轻质、生产周期短，工艺设计容易，且因为组成成分众多，添加不同材料呈现不同的力学性能和物理性能，广泛用于汽车、建筑、电子元件等行业；片状模塑料一般作为绝缘材料使用，因此限制了在防静电行业上的应用，同时在火灾事故中，树脂材料的易燃性也是一大隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防静电片状模塑料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种防静电片状模塑料，其特征在于，主要包括以下组分：按质量份计，乙烯基树脂100～250份、短切玻璃纤维100～200份、碳纤维100～200份、无机填料20～40份、导电填料20-40份、浸润剂5～10份、低收缩添加剂10～20份、阻聚剂5～10份、内脱膜剂5～10份、交联剂5～10份、分散剂2～5份和引发剂10～20份。

4、无机填料包括：功能化空心玻璃微珠和硅微粉，其中功能化空心玻璃微珠和硅微粉的质量比为1:1；功能化空心玻璃微珠的制备步骤为：取改性空心玻璃微珠加入羧基化氧化石墨烯分散水溶液中，在60～80℃下，搅拌4～5h，过滤洗涤，烘干，得到功能化空心玻璃微珠。

5、其中羧基化石墨烯的制备步骤为：取浓硫酸，依次加入过硫化钾、五氧化二磷和石墨粉，置于80～90℃水浴加热，反应5h，稀释至中性，在45℃下，烘干24h，得预氧化石墨，加入浓硫酸，置于0～5℃水浴，加入高锰酸钾，反应1.5h，转至40～50℃水浴加热，反应6～8h，加入去离子水稀释，滴加过氧化氢，静置24h，过滤得沉淀，洗涤至ph＝7，干燥，得氧化石墨烯，溶于去离子水中，超声分散，加入氢氧化钠、氯乙酸，置于30～40℃水浴，反应6h，加入盐酸，醇水交替洗涤，干燥得羧基化石墨烯。

6、改性空心玻璃微珠的制备步骤为：取空心玻璃微珠，烘干处理，加入0.3mol/l的氢氧化钠溶液，在60℃下搅拌，醇水交替清洗，干燥后置于复配偶联剂醇溶液中，在60～80℃下，搅拌4h，醇水交替清洗，干燥得改性空心玻璃微珠，其中复配偶联剂醇溶液的制备步骤：将复配偶联剂投入90％的乙醇溶液中，加入冰醋酸，调节ph，25℃下水解1h；复配偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷和焦磷酸酯钛酸酯，3-氨丙基三甲氧基硅烷和焦磷酸酯钛酸酯的质量比为1:1。

7、导电填料包括：导电炭黑和镍粉，其中导电炭黑和镍粉的质量比为1:1；

8、浸润剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基三氯硅烷中的一种或多种组合；

9、低收缩添加剂为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯中的一种或多种组合；

10、阻聚剂为对苯二酚；

11、内脱膜剂为硬脂酸锌、硬质酸镁、硬脂酸钙中的一种或多种组合；

12、交联剂包括：邻苯二甲酸二烯丙酯和苯乙烯，其中邻苯二甲酸二烯丙酯和苯乙烯的质量比为4：3；

13、引发剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯的一种或多种组合；

14、一种防静电片状模塑料的制备方法，具体步骤如下：

15、步骤1：按质量份准备原料包括：乙烯基树脂100～250份、聚苯乙烯10～20份、对苯二酚5～10份、功能化空心玻璃微珠10～20份、硅微粉10～20份、导电炭黑10～20份、镍粉10～20份、硬脂酸锌5～10份、甲基三甲氧基硅烷5～10份、邻苯二甲酸二烯丙酯3～5份、苯乙烯3～5份、分散剂2～5份和过氧化甲乙酮10～20份；

16、步骤2：取上述原料充分混合搅拌，得到树脂糊，备用；取短切玻璃纤维100～200份和碳纤维100～200份，分别置于无水乙醇中浸泡清洗，在80℃下烘干2h，冷却后备用；

17、步骤3：将上述处理好的短切玻璃纤维和碳纤维分别置于树脂糊充分浸渍，脱泡、压实、收卷后，在25℃下熟化1周，分别得到玻璃纤维熟化料和碳纤维熟化料，以0°/90°方向铺覆在薄膜上，按照一层玻璃纤维熟化料、一层碳纤维熟化料的顺序叠放，共12层，得复合熟化料；

18、步骤4：将步骤3所得复合熟化料置于模具中，利用模压机进行热压成型，模压压力10～15mpa、模压温度120～150℃、压膜速度为60～80mm/s、模压2～3min，得防静电片状模塑料。

19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制备一种防静电片状模塑料，树脂基体作为片状模塑料中的主要承载物，对片状模塑料的性能以及片状模塑料中的各组分间的相互之间的结合程度都有直接或间接的影响，选择乙烯基树脂与环氧树脂复配，能够很好的改善模塑料的硬度和弯曲性能；无机填料选取功能化空心玻璃微珠与硅微粉，空心玻璃微珠通过偶联剂改性，提高在树脂基体里的分散性，改善与树脂基体的界面相容性，在一定范围内，提高片状模塑料的机械性能，进一步，作为无机填料的添加，提高了整体的隔热阻燃性能；采用羧基化氧化石墨烯包覆偶联剂改性空心玻璃微珠，协同提高分散性，增强阻燃性能；导电炭黑和镍粉按一定比例添加，使得物质具有防静电性能，同时保证电阻率在高温下不发生明显突变，从而适应大多数环境；加入浸润剂，改善树脂与纤维间的粘合强度，提高纤维的机械性能；按照一层玻璃纤维熟化料、一层碳纤维熟化料的顺序，均匀叠放，有效提高片状模塑料的强度。

技术特征：

1.一种防静电片状模塑料，其特征在于，主要包括以下组分：按质量份计，乙烯基树脂100～250份、短切玻璃纤维100～200份、碳纤维100～200份、无机填料20～40份、导电填料20～40份、浸润剂5～10份、低收缩添加剂10～20份、阻聚剂5～10份、内脱膜剂5～10份、交联剂5～10份、分散剂2～5份和引发剂10～20份。

2.根据权利要求1所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，无机填料包括：功能化空心玻璃微珠和硅微粉，其中功能化空心玻璃微珠和硅微粉的质量比为1:1；功能化空心玻璃微珠的制备步骤为：取改性空心玻璃微珠加入羧基化氧化石墨烯分散水溶液中，在60～80℃下，搅拌4～5h，过滤洗涤，烘干，得到功能化空心玻璃微珠。

3.根据权利要求2所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，羧基化石墨烯的制备步骤为：取浓硫酸，依次加入过硫化钾、五氧化二磷和石墨粉，置于80～90℃水浴加热，反应5h，稀释至中性，在45℃下，烘干24h，得预氧化石墨，加入浓硫酸，置于0～5℃水浴，加入高锰酸钾，反应1.5h，转至40～50℃水浴加热，反应6～8h，加入去离子水稀释，滴加过氧化氢，静置24h，过滤得沉淀，洗涤至ph＝7，干燥，得氧化石墨烯，溶于去离子水中，超声分散，加入氢氧化钠、氯乙酸，置于30～40℃水浴，反应6h，加入盐酸，醇水交替洗涤，干燥得羧基化石墨烯。

4.根据权利要求2所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，改性空心玻璃微珠的制备步骤为：取空心玻璃微珠，烘干处理，加入氢氧化钠溶液，搅拌，醇水交替清洗，干燥后置于复配偶联剂醇溶液中，在60～80℃下，搅拌4～5h，醇水交替清洗，干燥得改性空心玻璃微珠，其中复配偶联剂醇溶液的制备步骤：将复配偶联剂投入90％的乙醇溶液中，加入冰醋酸，调节ph，水解1h；复配偶联剂包括：3-氨丙基三甲氧基硅烷和焦磷酸酯钛酸酯，3-氨丙基三甲氧基硅烷和焦磷酸酯钛酸酯的质量比为1:1。

5.根据权利要求1所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，导电填料包括：导电炭黑和镍粉，其中导电炭黑和镍粉的质量比为1:1。

6.根据权利要求1所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，浸润剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基三氯硅烷中的一种或多种组合；低收缩添加剂为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯中的一种或多种组合；阻聚剂为对苯二酚；内脱膜剂为硬脂酸锌、硬质酸镁、硬脂酸钙中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，交联剂包括：邻苯二甲酸二烯丙酯和苯乙烯，其中邻苯二甲酸二烯丙酯和苯乙烯的质量比为4：3。

8.根据权利要求1所述的一种防静电片状模塑料，其特征在于，引发剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯的一种或多种组合。

9.一种权利要求1～8中任意一项权利要求所述的一种防静电片状模塑料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

技术总结本发明公开了一种防静电片状模塑料及其制备方法，属于片状模塑料技术领域；片状模塑料主要包括：乙烯基树脂、短切玻璃纤维、碳纤维、功能化空心玻璃微珠、硅微粉、导电炭黑、镍粉、硬脂酸锌、甲基三甲氧基硅烷、邻苯二甲酸二烯丙酯、苯乙烯、分散剂和过氧化甲乙酮，进行脱泡、压实、收卷、熟化和模压，制得防静电片状模塑料，具有优秀的防静电性能以及弯曲性能，满足多种场所的应用，同时具有一定的阻燃效果，提高使用时的安全性。技术研发人员：邵志伟,周小山,韦健,许育辉受保护的技术使用者：富仕德新材料制造（淮安）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2