橡膠的抗靜電性能與膠種有很大 關(guān)系,但使用合適的抗靜電助劑(或?qū)щ姴牧?也同等重要。
目前,橡膠常用的抗靜電劑分兩大類:導電炭黑和離子型表面活性劑,它們分別適用于黑色和淺色制品。金屬粉末也作為導電材料,但其缺點是影響橡膠的彈性、柔性,故很少使用。
應(yīng)用實例
目前,最常見的抗靜電橡膠制品有抗靜電膠鞋、導電膠輥、紡織皮輥膠管等,分別介紹如下。
抗靜電膠鞋
抗靜電膠鞋的制作方法有兩種:
第一種是在鞋內(nèi)埋入金屬導電絲,穿越鞋底的各個層次,其一端與腳底直接接觸,另一端則通到地面，從而在人體與地面之間架起通道。這種設(shè)計很合理,但制造極為精致,要求也很嚴格,實際應(yīng)用較少。第二種方法則結(jié)合膠鞋的傳統(tǒng)工藝,把重點放在鞋底設(shè)計和制作上。因為鞋與地面接觸的部分是鞋底,所以抗不抗靜電,關(guān)鍵在鞋底(靜電從人體通往地面的必經(jīng)通道)。鞋底實際上是一個復合部件,從外往里由大底(踏地面)、中底(一般為海綿結(jié)構(gòu),提供彈性和緩沖性)、膠漿(用來粘結(jié)海綿和中底布)和中底布4個部分組成(見圖1)。這4個部分都得達到抗靜電要求。
抗靜電大底:除了抗靜電外，還應(yīng)滿足力學性能方面的要求：如拉伸強度、伸長率、耐磨和耐 屈撓。膠種以丁腈橡膠、氯丁橡膠為優(yōu)先考慮對象。為了兼顧成本,也可采用天然橡膠/順丁橡膠并用(60/40)。如鞋底為黑色,抗靜電劑可用乙炔炭黑,并添加陶土。為了降低煉膠溫度,可配加軟化劑、增塑劑,例如20～30份二丁酯。硫化體系按常規(guī)。
配方如下:天然橡膠60,順丁橡膠40,硫黃2.5,促進劑1.5,軟化劑3,陶土40,乙炔炭黑30,半補強炭黑60,防老劑1.5。 如果大底為淺色,因不能用炭黑,膠種可改用全天然橡膠,抗靜電劑用SN,配方如下:天然橡膠100,硫黃3.4,ZnO5,硬脂酸2,促進劑1,5,陶土50,輕質(zhì)碳酸鈣25,抗靜電劑
導電中底海綿:
主要性能要求包括:體積電阻<1.5×105Ω?cm,硫化后保持挺性、彈性。發(fā)泡率不低于20%～30%,但也不能過高。抗靜電劑一般用乙炔炭黑(淺色海綿可用SN或SP),也可摻用部分高耐磨炭黑。
導電乳膠漿:除具備鞋用膠漿應(yīng)有的性能外,還需抗靜電,通過添加乙炔炭黑或離子型表面改性劑來獲得。添加乙炔炭黑需先制成水分散液后再加入乳膠;而離子型抗靜電劑屬水溶性,可直接加入乳膠,攪拌均勻即可。
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