專利名稱：一種抗靜電復(fù)合板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)復(fù)合板及其制備方法，特別涉及一種具有耐腐蝕、難燃、抗靜電性能的高分子材料層和無機(jī)材料層復(fù)合的結(jié)構(gòu)復(fù)合板及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，具有抗靜電性能的板材得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在電子、計(jì)算機(jī)等一些特殊的領(lǐng)域和場(chǎng)所。
在現(xiàn)有技術(shù)中，公開號(hào)為CN1114606的中國(guó)發(fā)明專利“一種抗靜電地板貼面及其制造方法”，公開了一種抗靜電地板貼面的制造方法，它在樹脂中加入金屬微粒、無機(jī)含水化合物及粘接性聚合物，采用P V C樹脂、增塑劑二辛脂、穩(wěn)定劑三鹽、潤(rùn)滑劑硬脂酸、填充劑滑石粉、聚烯烴及抗靜電劑配制后，經(jīng)壓延制成，由于其采用的抗靜電劑與樹脂基體在相容性等方面存在不足，因此，抗靜電性能受到一定的影響。
公開號(hào)為CN1654202的中國(guó)發(fā)明專利“耐腐蝕難燃結(jié)構(gòu)復(fù)合板及其制備方法”涉及的板材采用了先澆注熱固性樹脂裝飾覆面層，再現(xiàn)澆混凝土增強(qiáng)基層進(jìn)而制得結(jié)構(gòu)復(fù)合板的成型技術(shù)工藝，板材具有優(yōu)異的耐腐蝕、難燃等性能，但不具備抗靜電性能，因此，它的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種不僅具有耐腐蝕、難燃性能，且抗靜電性能優(yōu)良的復(fù)合板及其制備方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案是一種抗靜電復(fù)合板，它以水硬性膠凝材料為基層，通過聚合物混凝土過渡層，與高分子材料覆面層復(fù)合而成，其特征在于所述的高分子材料覆面層中，含有1～50份抗靜電劑，抗靜電劑包括具有親水親油特性的化合物磺化脂肪酸類、烷醇酰胺類、脂肪酸聚氧乙烯醚類、脂肪醇類、咪唑啉衍生物類；或?qū)щ娦吞己?、石墨、金屬粉末中的一種及其它們的組合。
一種抗靜電復(fù)合板的制備方法，它包括如下步驟(1)在熱固性樹脂中加入填料、增強(qiáng)材料、增韌材料、阻燃劑，再經(jīng)固化體系固化成型，制成高分子材料覆面層；按重量計(jì)，各組分的比例為100份樹脂、10-250份填料、0-100份增強(qiáng)材料、0～100份增韌材料、10～200份阻燃劑，1～50份固化劑；(2)用熱固性樹脂、水硬性膠凝材料、填料混合制成聚合物混凝土，經(jīng)固化體系固化，在高分子材料覆面層上形成聚合物混凝土過渡層；按重量計(jì)，各組分的比例為100份熱固性樹脂、0～500份水硬性膠凝材料、50～500份填料、1～50份固化體系；(3)水硬性膠凝材料、細(xì)集料、粗集料及增強(qiáng)材料混合后現(xiàn)澆于過渡層上，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制作成結(jié)構(gòu)復(fù)合板；按重量計(jì)，各組分的比例為100份水硬性膠凝材料、50～300份細(xì)集料、50～500份粗集料、0～70份增強(qiáng)材料；其特征在于在所述的高分子材料覆面層制備過程中，熱固性樹脂中還加入了1～50份抗靜電劑，所述的抗靜電劑為具有親水親油特性的化合物，或?qū)щ娦吞己?、石墨、金屬粉末中的一種及其它們的組合；其中，所述的導(dǎo)電型碳黑、石墨、金屬粉末抗靜電劑先進(jìn)行表面預(yù)處理，所述的表面預(yù)處理的方法是將其與稀釋劑、偶聯(lián)劑或嵌段共聚物或超分散劑在室溫下充分混合均勻至漿狀或膏狀；所述的偶聯(lián)劑重量為抗靜電劑的0.5～10％，超分散劑或嵌段共聚物占抗靜電劑重量的1～20％。
所述偶聯(lián)劑包括有機(jī)硅偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鉻偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑及其組合。所述稀釋劑包括苯的同系物、丙酮、石油醚、液體石蠟、溶劑油。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用偶聯(lián)劑、嵌段共聚物或超分散劑對(duì)導(dǎo)電型碳黑、石墨、金屬粉末抗靜電劑進(jìn)行預(yù)處理，是因?yàn)檫@些材料具有雙親特性，它們使導(dǎo)電型碳黑、石墨、金屬粉末等無機(jī)粉末能夠與有機(jī)樹脂良好的結(jié)合，減少細(xì)微無機(jī)粉末間的團(tuán)聚作用，使其分散均勻，并與樹脂基體相容性好，達(dá)到用量少效率高的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明以水硬性膠凝材料為基材，高分子材料為覆面層，并在覆面層中加入了抗靜電劑，因此，所制備的結(jié)構(gòu)復(fù)合板不僅綜合了混凝土、高分子材料等的防火性能、力學(xué)性能、耐腐蝕性能，還具備了抗靜電性能等優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明涉及的結(jié)構(gòu)復(fù)合板中使用的抗靜電劑導(dǎo)電型碳黑、石墨、金屬粉末經(jīng)偶聯(lián)劑或嵌段共聚物或超分散劑預(yù)處理，使抗靜電劑更均勻地分散于高分子材料中，抗靜電效果明顯提高，綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有同類板材。
3、經(jīng)表面處理后的抗靜電劑與樹脂基體具有良好的相容性，因此，適用于各類樹脂基體，擴(kuò)大了使用范圍。
4、制備本發(fā)明所提供的一種具有耐腐蝕、難燃、抗靜電性的結(jié)構(gòu)復(fù)合板，工藝可行，操作方便，無特殊的設(shè)備要求，生產(chǎn)過程污染少，推廣應(yīng)用后必將產(chǎn)生良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種抗靜電復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，[1]為水硬性膠凝材料基材；[2]為聚合物混凝土過渡層；[3]為高分子材料覆面層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一本實(shí)施例選用脂肪酸聚氧乙烯醚作為抗靜電劑。
參見附圖1，制備一種以水硬性膠凝材料為基層、聚合物混凝土為過渡層、高分子材料為覆面層的抗靜電復(fù)合板，其方法是，將酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的混合樹脂，其重量比例為1∶1、400目滑石粉、碳黑、聚磷酸銨、玻璃纖維、六溴環(huán)十二烷、脂肪酸聚氧乙烯醚按100∶120∶1∶30∶1∶10∶3重量份額混合并攪拌均勻，然后加入二乙烯三胺，其用量占樹脂重量比例為15％，攪拌均勻后倒入模具中在室溫下自然固化20～40min后，再在90℃溫度下固化100min，制備成高分子材料覆面層[3]，厚度為3mm。
將上述混合樹脂及二乙烯三胺與425號(hào)硅酸鹽水泥以1∶4重量配比混合均勻制成過渡層，其中固化劑與混合樹脂比例同上，均勻覆蓋于覆面層上，厚度約2mm，在100℃下放置10min，制備成聚合物混凝土過渡層[2]。
將硅酸鹽水泥、粗集料、細(xì)集料、水按1∶2∶4∶0.5重量比例均勻混合，現(xiàn)澆于過渡層上，室溫下放置12h后，蒸汽養(yǎng)護(hù)4～5h，制備成水硬性膠凝材料基層[1]厚度為30mm。
從模具中取出板材，于室溫下放置2～3天，制成一種以水硬性膠凝材料為基材，聚合物混凝土為過渡層，高分子材料為覆面層的具有耐腐蝕、難燃、抗靜電性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合板。
實(shí)施例二本實(shí)施例抗靜電劑選用導(dǎo)電碳黑，先對(duì)導(dǎo)電碳黑進(jìn)行超分散處理，將100份導(dǎo)電碳黑、5份超分散劑和石油醚混合至膏狀，室溫下在錐體磨粉碎40分鐘，混合至均勻。
參見附圖1，制備一種以水硬性膠凝材料為基層、聚合物混凝土為過渡層、高分子材料為覆面層的抗靜電復(fù)合板，其方法是，將不飽和樹脂和環(huán)氧樹脂混合樹脂，其重量比例為1∶1、500目高齡土、鐵黃、聚磷酸銨、聚丙烯纖維、溴化環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電碳黑按100∶100∶1∶40∶1∶20∶3重量比例混合后攪拌均勻，然后加入固化體系為三乙胺、過氧甲乙酮和環(huán)烷酸鈷，其重量比例為1∶1∶1，其用量占樹脂重量比例為15％，攪拌均勻后倒入模具中在20℃下自然固化20～40min后，在70℃溫度下固化40min，制備成高分子材料覆面保護(hù)層[3]，厚度為3mm。
將上述熱固性樹脂及固化體系三乙胺、過氧甲乙酮和環(huán)烷酸鈷與上述混凝土重量比例以1∶3配比混合均勻制成過渡層，其中三乙胺、過氧甲乙酮和環(huán)烷酸鈷重量比例為1∶1∶1，混凝土組分與比例同上，均勻覆蓋于覆面層上厚度約2mm，在70℃溫度下放置10min，制備成聚合物混凝土過渡層[2]。
將硅酸鹽水泥、粗集料、細(xì)集料、水按1∶2∶4∶0.5重量比例均勻混合，現(xiàn)澆于中間過渡層上，20℃下放置12h后，沸水養(yǎng)護(hù)4～5h，制備成水硬性膠凝材料基層[1]厚度為30mm。
從模具中取出板材，于室溫下放置2～3天，制成一種以水硬性膠凝材料為基材，聚合物混凝土為過渡層，高分子材料為覆面層的具有耐腐蝕、難燃、抗靜電性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合板。
實(shí)施例三本實(shí)施例選用石墨為抗靜電劑，先對(duì)石墨進(jìn)行超分散處理，將100份石墨、4份超分散劑和石油醚混合至膏狀，室溫下在錐體磨粉碎50分鐘，混合至均勻。
參見附圖1，制備一種以水硬性膠凝材料為基層、聚合物混凝土為過渡層、高分子材料為覆面層的抗靜電復(fù)合板，其方法是，以酚醛樹脂和不飽和樹脂的混合樹脂，其重量比例為1∶1、400目碳酸鈣、碳黑、氫氧化鎂、聚丁二烯二元醇、氯化石蠟-70、石墨按100∶120∶1∶30∶5∶15∶3重量比例混合后攪拌均勻，然后加入二甲基苯胺與過氧化苯甲酰，其重量比例為1∶1，其用量占樹脂重量比例10％，攪拌均勻后倒入模具中在20℃下自然固化20～40min后，在100℃溫度下固化40min，制備成高分子材料覆面保護(hù)層[3]，厚度為3mm。
將上述熱固性樹脂、二甲基苯胺、過氧化苯甲酰與上述混凝土以1∶1重量配比混合均勻制成過渡層，其中二甲基苯胺與過氧化苯甲酰重量比例1∶1，其重量份額占混合樹脂的10％，混凝土組分同上，均勻覆蓋于覆面層上厚度約2mm，在100℃溫度下放置10min，制備成聚合物混凝土過渡層[2]。
將鋁酸鹽水泥、粗集料、細(xì)集料、水按1∶2∶4∶0.5重量比例均勻混合，現(xiàn)澆于過渡層上，20℃下放置12h后，蒸汽養(yǎng)護(hù)4～5h，制備成聚合物混凝土過渡層[1]，厚度為30mm。
從模具中取出板材，于室溫下放置2～3天，制成一種以水硬性膠凝材料為基材，聚合物混凝土為過渡層，高分子材料為覆面層的具有耐腐蝕、難燃、抗靜電性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合板。
對(duì)上述實(shí)施例一、二、三所提供的技術(shù)方案制備的抗靜電復(fù)合板進(jìn)行抗靜電試驗(yàn)，試驗(yàn)方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1410-1989，使用ZC-36型高阻計(jì)進(jìn)行測(cè)試，按本發(fā)明技術(shù)方案，在覆面層中添加3％左右的抗靜電劑后，表面電阻從4.4×1012歐姆下降到106～107歐姆，達(dá)到抗靜電要求。這說明本發(fā)明所述的抗靜電復(fù)合板具有良好的抗靜電性能。
表1是按本發(fā)明實(shí)施例一、二和三的技術(shù)方案制備的抗靜電復(fù)合板測(cè)試樣品1#、2#和3#具有的耐腐蝕、阻燃、抗靜電性能的測(cè)試結(jié)果。由表1可知，抗靜電復(fù)合板除能夠抗靜電外，還具有優(yōu)異的耐腐蝕、阻燃性能，因此，可廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工、制藥等領(lǐng)域及其它對(duì)耐腐蝕、阻燃、抗靜電、裝飾性和力學(xué)性能要求高的分析與試驗(yàn)場(chǎng)所，尤其是電子、計(jì)算機(jī)等一些對(duì)抗靜電有特殊要求的領(lǐng)域和場(chǎng)所。
表1

權(quán)利要求
1.一種抗靜電復(fù)合板，它以水硬性膠凝材料為基層，通過聚合物混凝土過渡層，與高分子材料覆面層復(fù)合而成，其特征在于所述的高分子材料覆面層中，含有1～50份抗靜電劑，抗靜電劑包括具有親水親油特性的化合物磺化脂肪酸類、烷醇酰胺類、脂肪酸聚氧乙烯醚類、脂肪醇類、咪唑啉衍生物類；或?qū)щ娦吞己凇⑹?、金屬粉末中的一種及其它們的組合。
2.一種抗靜電復(fù)合板的制備方法，它包括如下步驟(1)在熱固性樹脂中加入填料、增強(qiáng)材料、增韌材料、阻燃劑，再經(jīng)固化體系固化成型，制成高分子材料覆面層；按重量計(jì)，各組分的比例為100份樹脂、10～250份填料、0～100份增強(qiáng)材料、0～100份增韌材料、10～200份阻燃劑，1～50份固化劑；(2)用熱固性樹脂、水硬性膠凝材料、填料混合制成聚合物混凝土，經(jīng)固化體系固化，在高分子材料覆面層上形成聚合物混凝土過渡層；按重量計(jì)，各組分的比例為100份熱固性樹脂、0～500份水硬性膠凝材料、50～500份填料、1～50份固化體系；(3)水硬性膠凝材料、細(xì)集料、粗集料及增強(qiáng)材料混合后現(xiàn)澆于過渡層上，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制作成結(jié)構(gòu)復(fù)合板；按重量計(jì)，各組分的比例為100份水硬性膠凝材料、50～300份細(xì)集料、50～500份粗集料、0～70份增強(qiáng)材料；其特征在于在所述的高分子材料覆面層制備過程中，熱固性樹脂中還加入了1～50份抗靜電劑，所述的抗靜電劑為具有親水親油特性的化合物，或?qū)щ娦吞己?、石墨、金屬粉末中的一種及其它們的組合；其中，所述的導(dǎo)電型碳黑、石墨、金屬粉末抗靜電劑先進(jìn)行表面預(yù)處理，所述的表面預(yù)處理的方法是將其與稀釋劑、偶聯(lián)劑或嵌段共聚物或超分散劑在室溫下充分混合均勻至漿狀或膏狀；所述的偶聯(lián)劑重量為抗靜電劑的0.5～10％，超分散劑或嵌段共聚物占抗靜電劑重量的1～20％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗靜電復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)劑包括有機(jī)硅偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鉻偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗靜電復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述的稀釋劑包括苯的同系物、丙酮、石油醚、液體石蠟、溶劑油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗靜電復(fù)合板及其制備方法，它以水硬性膠凝材料為基層，通過聚合物混凝土過渡層，與添加了抗靜電劑的高分子材料覆面層復(fù)合而成。抗靜電劑包括具有親水親油特性的化合物如磺化脂肪酸類、咪唑啉衍生物類等；導(dǎo)電型碳黑、石墨、金屬粉末中的一種及其它們的組合?？轨o電劑經(jīng)與稀釋劑、或偶聯(lián)劑、嵌段共聚物、超分散劑進(jìn)行表面預(yù)處理后，更均勻地分散于覆面層中，抗靜電效果明顯提高，表面電阻達(dá)到了10
文檔編號(hào)B32B37/02GK1792632SQ200510030988
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者曹超, 高強(qiáng), 段浩 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)