專利名稱：防靜電橡膠地板的制作方法
技術領域：
本發明涉及地板領域，更具體涉及橡膠地板。
背景技術：
市場對地面裝飾材料有著強勁的需求。常見的地面裝飾材料有木地板、瓷磚、塑料地板、橡膠地板等，其中以木地板和地板瓷磚的用量最大，是居民住宅的主要材料。對于ー些場所，例如電子廠的車間、大面積辦公室、某些公共場所例如學校、機場，以及飛機、火車等交通工具，木地板和瓷磚則不太適用，因為人行走在上面會發出較大的聲響。另外，在這些場所，例如在生產、組裝電子產品的車間，在使用多臺電腦及其他電子辦公設備例如打印機、復印機等的辦公室，往往會產生大量靜電。如果不消除這些靜電，則對人們的身體健康或者產品質量造成不利影響。為了解決噪音和靜電的問題，ー些公司為辦公室鋪設防靜電地毯，但是，地毯雖然具有很好的消音效果，但是其防靜電性能并不是持久的，尤其是經過多次清洗之后。清洗地毯離不開日化用品，長期積累，其靜電的積聚效果會加重。另外，對于大面積辦公室，為清洗地毯還需要支付巨大的維護成本。因此這些場所常常采用橡膠地板，在地板中加入抗靜電劑。由于橡膠材料的非極性，所添加的小分子抗靜電劑不能長期穩定地保持在橡膠地板中，經過長時間的刮擦或者清洗后，會從地板表面流失，這是因為抗靜電劑含有高極性基團，與非極性的橡膠不能很好地相容，二者僅僅是物理混合。故此，電子廠家所使用的防靜電橡膠地板或者橡膠臺墊在經過兩三年之后必須更換。例如，CNlO 107430IA公開ー種防靜電橡膠板，包括防靜電層和導靜電層，防靜電層由防靜電層橡膠、聚氯こ烯樹脂、軟化劑、促進劑、防老劑、硫黃、氧化鋅、填ネ卜劑、抗靜電劑；其中，防靜電層橡膠為丁腈橡膠、丁苯橡膠、再生膠、順丁橡膠中的ー種或幾種，必須包括丁腈橡膠。該橡膠板用作臺墊或地墊，質地較軟，缺乏地板的質感，不適于在辦公室大面積鋪裝，另外，仍不能克服抗靜電性能不能長久保持的缺陷。CN1364844A也涉及ー種類似的防靜電臺墊，其具有與上述類似的缺陷。
發明內容
本發明的目的是提供一種改進配方的防靜電橡膠地板，以解決現有橡膠地板的抗靜電性能不持久的問題。本發明的防靜電橡膠地板包括防靜電層和導靜電層，該防靜電層以重量份計包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、35 42%的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50 60%之間，丁腈橡膠的丙烯腈含量在30 46%之間。在ー種優選實施方式中，該導靜電層包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、5 10%的導電炭黒、28 35%的白炭黑填料。用于本發明的抗靜電劑可以選自陽離子型、陰離子型、非離子型、和兩性抗靜電劑構成的組。優選地，抗靜電劑為聚こ烯こニ醇甲基丙烯酸共聚體、聚醚酯酰胺(PEE A)、聚醚酯こ酰胺(P E A I)、聚氧化こ烯、環氧丙烷共聚合物(P E O-E C H)、和聚こニ醇雙馬來酸單酯(P E G M A)中的ー種或多種。本發明的防靜電橡膠地板具有持久的抗靜電性能、較高的硬度和地板質感，并且具有理想的體積穩定性。
具體實施例方式如沒有特別說明，本發明在提及配比時皆以重量百分比計算。發明人經過大量的試驗發現，當選擇合適的橡膠材料以及合適的配比時，所得的防靜電橡膠地板可以獲得持久的抗靜電性能，并且可以獲得優異的體積穩定性。本發明的防靜電橡膠地板包括防靜電層和導靜電層，其中防靜電層包含38 43 %的丁腈橡膠、12 17 %的高聚苯こ烯、35 42 %的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50 60%之間，典型地不超過55%。在優選的實施方式中，導靜電層包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、5 10%的導電炭黒、28 35%的白炭黑填料。本發明的特點之一是在防靜電層中選用特定型號的丁腈橡膠，并不是所有的丁腈橡膠都適用于本發明，應該選用丙烯腈含量在30 46%之間的丁腈橡膠，丙烯腈含量低于30 %的丁腈橡膠不利于保持所得產品的抗靜電持久性。本發明的另ー個特征是為防靜電層選用特定的第二橡膠——高苯こ烯橡膠與丁腈橡膠配合，這兩種材料具有很好的相容性，可以獲得理想的體積穩定性。控制防靜電層的上述三種成分的配比非常重要，以上述比例，可以使橡膠地板獲得很好的耐老化性能、適宜的硬度和剛性、更大的機械強度，使橡膠地板具有良好的地板質感。如果高苯こ烯的用量低于10%，則產品的硬度和剛性會下降，如果高于18%，則會對產品的電性能產生不利影響。另外，在現有技術中，可用作填料的有很多種，例如陶土、硫酸鋇、碳酸鋇、硝酸鋇、氯化鋇、氧化鋇、鈦白粉、氧化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、滑石粉、磷酸鋇、白碳黒、硅酸鎂、硅酸鈣。本發明采用白炭黑作為填料，采用白炭黑可以獲得較高的硬度和機械強度。對白炭黑填料的用量也要嚴格控制，低于35%不僅會使產品柔軟性過大，降低硬度和剛性，而且會對產品的體積穩定性產生不利影響，使產品隨溫度變化發生熱脹冷縮；高于42 %，產品的機械強度會不太理想，抗拉強度會較低。可以用于本發明的抗靜電劑包括陽離子型，例如季銨鹽、胺鹽等；陰離子型，例如磷酸鹽、磺酸鹽等；非離子型，多元醇、多元醇脂肪酸酷、聚氧化こ烯附加物等；兩性型季銨內鹽、丙胺酸鹽等。具體的例子有抗靜電劑S-18、抗靜電劑S-15、抗靜電劑AVC，本發明中優選使用非離子型抗靜電劑，具體的例子包括山梨糖醇、こ醇酰胺、脂肪酸多元醇酷；更優選使用復合抗靜電劑。在另ー種實施方式中，使用高分子抗靜電劑，將它們摻入到橡膠材料中，可以保持地板的永久抗靜電性能。本發明使用的橡膠材料與具有極性基團的高分子抗靜電劑具有很好的相容性，可以使那些原本只能用于塑料的高分子抗靜電劑也可以用于橡膠，使制得的橡膠地板具有永久的抗靜電性能。可以使用的高分子抗靜電 劑的例子有聚こ烯こニ醇甲基丙烯酸共聚體、聚醚酯酰胺(P E E A)、聚醚酯こ酰胺(P E A I)、聚氧化こ烯、環氧丙烷共聚合物(P E O-E C H)、和聚こニ醇雙馬來酸單酯(P E G MA)等。在本發明中，抗靜電劑的用量為防靜電層總重的O. 5 3%。
防靜電層中通常引入其他功能性成分，例如軟化劑、促進劑、防老劑、硫化劑等。常用的軟化劑的例子包括但不限于鄰苯ニ甲酸ニ甲酷、鄰苯ニ甲酸ニ辛酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、己ニ酸ニ庚酷、己ニ酸ニ辛酷、己ニ酸ニ壬酷、己ニ酸ニ癸酷、庚ニ酸ニ庚酷、庚ニ酸ニ辛酷、庚ニ酸ニ壬酷、庚ニ酸ニ癸酷、辛ニ酸ニ庚酷、辛ニ酸ニ辛酷、辛ニ酸ニ壬酷、辛ニ酸ニ癸酷、壬ニ酸ニ庚酷、壬ニ酸ニ辛酷、壬ニ酸ニ壬酷、壬ニ酸ニ癸酷、癸ニ酸ニ庚酷、癸ニ酸ニ辛酷、癸ニ酸ニ壬酷、或癸ニ酸ニ癸酷，其中優選使用鄰苯ニ甲酸ニ甲酷、癸ニ酸ニ辛酷。可以使用的促進劑的例子包括2-硫醇基苯并噻唑、ニ硫化ニ苯并噻唑、N-特丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、ニ硫四化甲基秋蘭姆、硫磺；可以使用的防老劑的例子包括防老劑A、防老劑DOD、防老劑MB、防老劑AP、防老劑BLE等。這些添加劑的用量皆是常規的。
還可以在抗靜電層中引入適量粘合剤。可以使用的例子包括粘合劑A、粘合劑RS、粘合劑RH、酚醛樹脂、固馬隆樹脂、589樹脂。根據具體的使用目的，可以向產品中引入適宜的顔料。可以使用無機顏料或者有機顔料。其中無機顏料的例子包括但不限于碳黑、鐵紅、鐵黃、鐵黑、鐵棕、鐵綠、鐵橙、鐵藍、鐵紫等。導靜電層中使用的基本成分為丁腈橡膠、高苯こ烯、導電炭黑和白炭黑填料。所有型號的丁腈橡膠皆可以用于導靜電層，其中的丁腈橡膠的含量可以低于防靜電層中丁腈橡膠的含量。高分子材料的總含量也可以與防靜電層中的含量有所不同，但是不適宜差異過大。例如，在導靜電層中的高分子材料的總含量不適宜低于50%，丁腈橡膠的含量不適宜低于30%。本發明中，保持防靜電層和導靜電層相同的橡膠成分和相近的高分子成分含量，可以保持這兩層具有基本相同的物理特性，例如一致的體積穩定性。一般情況下，本發明的橡膠地板的厚度不超過lOmcm，優選不超過6mm，其中防靜電層的厚度在1_4_范圍，導靜電層的厚度在3-6mm范圍。地板的總厚度不宜低于4_，因為厚度過低，地板的剛性和硬度會降低，影響地板的質感。制造本發明的防靜電橡膠地板的方法包括下列步驟A)防靜電層膠片的制備取需要量的丁腈橡膠與高苯こ烯橡膠在100 200°C，優選100 150°C的溫度下進行融合形成混合膠，將該混合膠與其他組分混合，用密煉機在100 140°C下密煉10 20分鐘，然后在開煉機上進行開煉，開煉溫度為70 100°C，開煉時間為10 20分鐘，煉膠后壓延機出片即制成防靜電層膠片。B)導靜電層膠片的制備取導靜電層橡膠和導靜電層的其他組分進行煉膠，具體過程為將導靜電層的組分在密煉機上進行密煉，密煉的溫度為100 140°C,密煉時間為10 20min，然后在開煉機上進行開煉，開煉溫度為70 100°C，開煉時間為10 20分鐘，煉膠后壓延機出片即制成導靜電層膠片；C)硫化將上述制備的防靜電層膠片和導靜電層膠片在蒸汽壓カ5_7kg、油壓130 180kg的條件下進行復合硫化，硫化速度為7 10米/小時，硫化后即得到防靜電橡膠地板。實施例ト4按照表I中所列的防靜電層組分配比，取丁腈橡膠與高苯こ烯橡膠在120°C的溫度下進行融合形成混合膠，將該混合膠與其他成分混合，用密煉機在100°c下密煉20分鐘，然后在開煉機上進行開煉，開煉溫度為80°C，開煉時間為20分鐘，煉膠后壓延機出片得到2mm厚的防靜電層膠片。按照表I所列的導靜電層組分配比，取丁腈橡膠與高苯こ烯橡膠以及其他組分，用密煉機在100°C下密煉20分鐘，然后在開煉機上進行開煉，開煉溫度為80°C，開煉時間為20分鐘，煉膠后壓延機出片，得到4mm導靜電層膠片。將上述制備的防靜電層膠片和導靜電層膠片在蒸汽壓カ6kg、油壓130kg的條件下進行復合硫化，硫化速度為10米/小時，硫化后即得到防靜電橡膠地板。比較例1-4按照表2中所列的防靜電層組分配比，取高分子材料在120°C的溫度下進行融合形成混合膠，將該混合膠與其他成分混合，用密煉機在100°C下密煉20分鐘，然后在開煉機上進行開煉，開煉溫度為80°C，開煉時間為20分鐘，煉膠后壓延機出片得到防靜電層膠片。按照表2所列的導靜電層組分配比，取橡膠以及其他組分，用密煉機在100°C下密煉20分鐘，然后在開煉機上進行開煉，開煉溫度為80°C，開煉時間為20分鐘，煉膠后壓延機出片，得到導電層膠片。將上述制備的防靜電層膠片和導靜電層膠片在蒸汽壓カ6kg、油壓130kg的條件下進行復合硫化，硫化速度為10米/小時，硫化后即得到防靜電橡膠地板。抗靜電持久性的測定將橡膠地板樣品水平固定在ー個直徑25cm的劍麻刷輥(刷毛長度為5cm)的上方，刷棍用電機驅動以60轉/分鐘的速度刷過地板表面,刷棍下方布置一個裝水的容器,使得刷輥的刷毛始終保持被水沾濕。測量樣品被連續刷240小時和360小時后防靜電層的表面電阻率和10-40°C之間的體積膨脹率。實施例1-4和比較例1-4的測量結果列于表3中。表I.實施例防靜電層組分)
權利要求
1.一種防靜電橡膠地板，包括防靜電層和導靜電層，其特征在于，所述的防靜電層以重量份計包含38 43 %的丁腈橡膠、12 17 %的高聚苯こ烯、35 42 %的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50 60%之間，并且丁腈橡膠中的丙烯腈含量在30 46%之間。
2.根據權利要求I所述的防靜電橡膠地板，其特征在于，所述導靜電層包含38 43%的丁腈橡膠、12 17%的高聚苯こ烯、5 10%的導電炭黒、28 35%的白炭黑填料。
3.根據權利要求2所述的防靜電橡膠地板，其特征在于，所述抗靜電劑選自陽離子型、陰離子型、非離子型、和兩性抗靜電劑構成的組。
4.根據權利要求2所述的防靜電橡膠地板，其特征在于，所述的抗靜電劑為聚こ烯こニ醇甲基丙烯酸共聚體、聚醚酯酰胺、聚醚酯こ酰胺、聚氧化こ烯、環氧丙烷共聚合物、和聚こニ醇雙馬來酸單酯中的ー種或多種。
全文摘要
本發明涉及一種防靜電橡膠地板，包括防靜電層和導靜電層，該防靜電層以重量份計包含38～43％的丁腈橡膠、12～17％的高聚苯乙烯、35～42％的白炭黑填料，其中高分子材料的含量在50～60％之間，丁腈橡膠的丙烯腈含量在30～46％之間。該防靜電橡膠地板具有持久的抗靜電性能、較高的硬度和地板質感。
文檔編號C08L67/02GK102619324SQ20121009815
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月6日 優先權日2012年4月6日
發明者蘭平, 章斌 申請人:上海加富橡膠制品有限公司