本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫及其制備方法。

背景技術(shù)：

蜜胺甲醛泡沫材料由于其優(yōu)異的性能，被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)用、航天、交通運(yùn)輸?shù)雀鞣N領(lǐng)域。就建筑工業(yè)而言，蜜胺甲醛泡沫由于其獨(dú)特的交聯(lián)孔狀結(jié)構(gòu)，具有極高的開孔率特征，因而具備良好的隔音降噪的性能；另一方面，蜜胺甲醛泡沫具有良好的阻燃性能，其只有在接觸明火時(shí)才會(huì)燃燒，并且在燃燒時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生大量氮?dú)猓瑫r(shí)在燃燒物表面形成致密的焦炭層從而阻止燃燒的繼續(xù)發(fā)展。在一些特殊場(chǎng)合，例如加油站、壓縮機(jī)房、火藥廠等場(chǎng)所建筑物上，由于有易燃易爆物質(zhì)的存在，靜電荷在積累到一定程度之后，在合適的條件下造成放電，甚至產(chǎn)生火花后引發(fā)爆炸，從而造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此防靜電材料存在著廣闊的市場(chǎng)空間，其研發(fā)與利用也開始受到人們的廣泛關(guān)注。專利CN104661816A提供了一種設(shè)置有至少一面防靜電層的樹脂膜材料，該發(fā)明通過添加具有防靜電成分的聚合物，成功降低了目標(biāo)樹脂膜材料的電阻率；專利CN103722851A提供了一種能夠?qū)Сo電的防靜電包裝材料，并且同時(shí)具有阻燃、防潮、抗震的特征；專利CN101481509A在樹脂包裝材料中加入5％～8％的聚苯胺，由于其抗靜電的特點(diǎn)，且與高聚物之間具有良好的親和性，將其制成聚苯胺復(fù)合樹脂包裝材料，顯著提高了包裝材料的防靜電性能；但是以上專利的改善方法都是表面處理，并不能從本質(zhì)上改變材料三維的防靜電性能。

綜上所述，現(xiàn)有的防靜電方法存在表面處理，并不能從本質(zhì)上改變材料三維的防靜電性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫及其制備方法，旨在現(xiàn)有的防靜電方法存在表面處理，并不能從本質(zhì)上改變材料三維的防靜電性能的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫，所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫由重量份100份的蜜胺、200～300份的甲醛溶液、1～100份發(fā)泡劑、1～10份固化劑、1～10份表面活性劑和1～5份炭黑和1～50份季銨鹽類化合物組成。

進(jìn)一步，所述蜜胺與甲醛的比例為1:2～3。

進(jìn)一步，所述發(fā)泡劑為正戊烷，固化劑為甲酸，表面活性劑為OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)。

進(jìn)一步，所述季銨鹽類防靜電劑選用具有羧基、羥基、氨基其中一種或多種官能團(tuán)的化合物，優(yōu)選十八烷基二甲基羥乙基過氯酸銨。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法，所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法包括以下步驟：

步驟一，將蜜胺與37％-40％甲醛溶液按照比例加入到反應(yīng)釜中，升溫至80℃左右，調(diào)節(jié)pH值到7～8，得到蜜胺甲醛預(yù)聚物；

步驟二，按照一定比例，加入發(fā)泡劑、固化劑、表面活性劑以及一定量的炭黑和季銨鹽類化合物，攪拌均勻后放入模具中，并進(jìn)行微波發(fā)泡。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法制備的建筑泡沫材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法制備的農(nóng)用泡沫材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法制備的航天泡沫材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法制備的交通運(yùn)輸泡沫材料。

本發(fā)明提供的防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫及其制備方法，采用同時(shí)使用季銨鹽類防靜電劑與導(dǎo)電填料炭黑添加到蜜胺甲醛聚合物中，在最大程度上降低蜜胺甲醛泡沫的電阻系數(shù)；炭黑是碳?xì)浠衔锸軣岱纸舛傻臒o定形碳，其中乙炔黑具有優(yōu)良的導(dǎo)電性；為了提高季銨鹽類與蜜胺甲醛泡沫材料的密合性，季銨鹽優(yōu)選具有羧基、羥基、氨基其中一種或多種官能團(tuán)的化合物。防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫是以蜜胺甲醛樹脂為基體，將季銨鹽類防靜電劑與導(dǎo)電填料炭黑加入到泡沫塑料聚合物中，其中季銨鹽類作為陽離子表面活性劑，含有親水集團(tuán)和疏水基團(tuán)，疏水基團(tuán)朝向內(nèi)部，親水基團(tuán)朝向空氣，以此形成分子導(dǎo)電層；同時(shí)，空氣中的水被朝向外的親水基團(tuán)吸附，將季銨鹽解離成離子，這些離子又以此形成離子導(dǎo)電層。雙層導(dǎo)電層的形成，大大增強(qiáng)了導(dǎo)電材料的抗靜電能力；導(dǎo)電填料炭黑則是通過與泡沫塑料聚合物以層積復(fù)合、分散復(fù)合等方式形成復(fù)合材料，即將通過添加導(dǎo)電填料炭黑來降低泡沫塑料聚合物的電阻系數(shù)，從而達(dá)到泡沫塑料聚合物防靜電的目的。由于蜜胺甲醛泡沫是立體三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將季銨鹽類防靜電劑與導(dǎo)電填料炭黑一起使用，以達(dá)到更好的抗靜電效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明采用同時(shí)使用季銨鹽類防靜電劑與導(dǎo)電填料炭黑添加到蜜胺甲醛聚合物中，在最大程度上降低蜜胺甲醛泡沫的電阻系數(shù)。炭黑是碳?xì)浠衔锸軣岱纸舛傻臒o定形碳，其中乙炔黑具有優(yōu)良的導(dǎo)電性；為了提高季銨鹽類與蜜胺甲醛泡沫材料的密合性，季銨鹽優(yōu)選具有羧基、羥基、氨基其中一種或多種官能團(tuán)的化合物。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫由蜜胺、甲醛溶液、發(fā)泡劑、固化劑、表面活性劑和炭黑和季銨鹽類化合物組成。

蜜胺與甲醛的比例優(yōu)選為1:2～3。

發(fā)泡劑優(yōu)選正戊烷，固化劑優(yōu)選甲酸，表面活性劑優(yōu)選OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)。

季銨鹽類防靜電劑優(yōu)先選用具有羧基、羥基、氨基其中一種或多種官能團(tuán)的化合物。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的防靜電改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的制備方法包括以下步驟：

S101：將蜜胺與37％-40％甲醛溶液按照比例加入到反應(yīng)釜中，升溫至80℃左右，調(diào)節(jié)PH值到7～8，得到蜜胺甲醛預(yù)聚物。

S102：按照一定比例，加入發(fā)泡劑、固化劑、表面活性劑以及一定量的炭黑和季銨鹽類化合物，攪拌均勻后放入模具中，并進(jìn)行微波發(fā)泡。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

蜜胺甲醛泡沫材料與其他大多數(shù)高分子材料一樣，都具有良好的電絕緣性能。這是因?yàn)殒溄舆@類高分子化合物的化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵，不能自由傳遞電子或離子。而導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有一個(gè)共同特點(diǎn)，那就是擁有Π電子非定域化的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)。對(duì)于導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理，目前仍是一個(gè)值得進(jìn)一步探討與研究的領(lǐng)域。高分子材料防靜電措施大致分為兩種：一種是在聚合物表面或內(nèi)部添加抗靜電劑；另一種則采用導(dǎo)電填料與基體聚合物形成防靜電復(fù)合物?？轨o電劑基本上是極性或離子型表面活性劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)。疏水基團(tuán)能夠增加抗靜電劑與高聚物的相容性，親水基團(tuán)朝向空氣成為導(dǎo)電層。導(dǎo)電填料主要包括石墨、導(dǎo)電炭黑、各種金屬粉末等導(dǎo)電物質(zhì)。這類導(dǎo)電材料主要指聚合物基體在加入導(dǎo)電填料后，通過層積復(fù)合、分散復(fù)合等方式成為具有導(dǎo)電功能的多相復(fù)合體系。

實(shí)施例1：

將25.2g蜜胺與59.2g的37％的甲醛溶液加入到帶有溫度計(jì)、攪拌器、回流冷凝器的三口燒瓶中，調(diào)節(jié)PH值在7～8之間，溫度保持在80℃左右。攪拌反應(yīng)5min，得到蜜胺甲醛樹脂。加入一定劑量的正戊烷，一定劑量OP-10，攪拌均勻后放入模具中，并進(jìn)行微波發(fā)泡。

得到的普通蜜胺甲醛泡沫材料的表面電阻為6×10⁷ohms/sq。

實(shí)施例2：

將25.2g蜜胺與59.2g的37％的甲醛溶液加入到帶有溫度計(jì)、攪拌器、回流冷凝器的三口燒瓶中，調(diào)節(jié)PH值在7～8之間，溫度保持在80℃左右。攪拌反應(yīng)5min，得到蜜胺甲醛樹脂。加入一定劑量的正戊烷，一定劑量OP-10，并加入1.5g季銨鹽類與導(dǎo)電炭黑混合物，攪拌均勻后放入模具中，并進(jìn)行微波發(fā)泡。

得到的改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的表面電阻為5×10⁸ohms/sq。

實(shí)施例3：

將25.2g蜜胺與59.2g的37％的甲醛溶液加入到帶有溫度計(jì)、攪拌器、回流冷凝器的三口燒瓶中，調(diào)節(jié)PH值在7～8之間，溫度保持在80℃左右。攪拌反應(yīng)5min，得到蜜胺甲醛樹脂。加入一定劑量的正戊烷，一定劑量OP-10，并加入3.0g季銨鹽類與導(dǎo)電炭黑混合物，攪拌均勻后放入模具中，并進(jìn)行微波發(fā)泡。

得到的改性蜜胺炭黑復(fù)合物泡沫的表面電阻為3×10⁵ohms/sq。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。