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抗静电橡胶的相关技术知识

发布时间:2018-08-02 23:20:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

标准:

GB_T 18864-2002_硫化橡胶 工业用抗静电和导电产品 电阻极限范围

GB/T 11210-2014 硫化橡胶或热塑性橡胶 电阻的测定基本信息 抗静电和导电制品

泰州科德橡胶机械-密炼机2018年8月2日讯  橡胶是电绝缘材料,当其表面受到摩擦时,处于静止状态的电荷积聚,形成静电。当静电积累到一定数量时,便以火花形式释放。若放电量轻微,对人体不构成危害,但放电达到一定程度时,会造成电击。为了保障人身安全,在这种场合使用的橡胶,必须是能导除静电的抗静电橡胶。静电带来的危险大致有以下几种:

1. 当静电释放时,周围如有火种、易燃易爆物存在就会引发火灾;

2.击伤人体,尽管这种电击一般不属于致命的,但总对人体有害:

3.带静电的表面会吸附周围的尘埃。例如,纺织厂的皮辊在牵伸纱支时,与纱线之间因摩擦而产生了静电。当静电积累到一定程度时,便会吸附周围空气中飞纱,影响操作。

    总之,抗静电的确切定义并非阻止静电的产生,而是消除掉已经积聚起来的静电。

橡胶的体积电阻

    橡胶的电绝缘能力习惯上用体积电阻(单位Ω*cm)来表征,其中以104~7Ω*cm的范围作为半导体橡胶,大于此为绝缘橡胶,小于此则为导电橡胶。常用胶种的体积电阻如下:

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    由上表可知,各种橡胶的电绝缘性能都较好,相比之下,氯丁橡胶和丁睛橡胶的体积电阻最小,被称为“半导体橡胶”,往往被作为抗静电用首选,但也非唯一的考虑对象,可以通过加人抗静电剂来调节。

抗静电橡胶的应用场合

    越来越多的应用领域提出了抗静电要求,特别是橡胶在电子计算机用途方面的拓展,静电产生的几率也相应增加,加上人们对静电的防范意识也在提高。许多国家对于抗静电的措施日益规范化。其中最重要的是开发各种抗静电器件,抗静电橡胶即其中之一。抗静电橡胶制品既要起导除静电的作用,又可防止低压线路泄漏所造成的电击事故。根据用途不同,抗静电橡胶可归纳为以下几类:

1.在某些容易发生险情的场所,如容易积聚静电的路面及轮胎都需要使用抗静电橡胶。它们与金属或混凝土铺面材料相比,更能保证工作场所的安全与卫生,且防止静电的效果也良好。

2. 易燃、易爆液体在运输过程中,起火和爆炸的可能性都是存在的。在这种情况下,取材于电绝缘性能好的橡胶输油软管容易起火。这种输油胶管若能抗静电,便可确保油品运输安全。

3.在易爆、易燃场所使用的抗静电输送带,可解除由火花引发的事故,特别在用胶带输送化纤的场所,更可有效防止因纤维被吸附在带体表面所造成的火警事故。

4.抗静电胶鞋也是抗静电大宗产品,这类专用鞋对地面的体积电阻为 103~8Ω*cm,要求穿着此鞋接地时,通过人体的电流量应 < 5mA。抗静电胶鞋地用于医院手术室,以导除由地板、移动担架、工具车车轮所产生的静电。

5.有的工厂的生产现场,要求高度净洁,需要建立长效的抗静电环境,就得使用抗静电器材。

抗静电剂及相关助剂

抗静电橡胶的应用场合越来越多的应用领域提出了抗静电要求如上所述,橡胶的抗静电性能与胶种有很大关系,但使用合适的抗静电助剂也同样重要,甚至可以说,其重要意义有过之而无不及。目前,常用橡胶的抗静电剂分为两大类:导电炭黑和离子型表面活性剂。它们分别适用于黑色和浅色制品。

炭黑类

炭黑中导电性好的品种有乙炔炭黑、导电炉黑、导电槽黑等;而用量最多、应用面最广的首推乙炔炭黑,原因在于它的价格相对低廉。而且,因其所含的挥发份较多,故导电率差一些,而这正好能满足抗静电之需要。此外,导电炭黑还能起到一些补强效果,包括提高定伸应力和硬度。作为抗静电剂使用时,乙炔炭黑的用量一般为 20 一30 份。但它不适用于浅色抗静电制品,也不适合于清洁卫生要求高的产品(如医用类抗静电制品)。

离子型表面活性剂

 它们的抗静电特性来源于表面极性,也跟其扩散能力和相容性有关。如果这类表面活性剂跟橡胶的相容性好,则它的扩散、迁移会受到约束,导电能力会受牵制;反之,相容性太差会过快地向外扩散、迁移,则抗静电性也难以持久。因此,选用的原则应该是力求和橡胶的相容性相匹配。从理论上讲,表面活性剂型抗静电剂分子中的亲水基团因能在表面形成均匀的分子层,因而有良好的抗静电效果。

硫化体系

应注意,在黑色制品抗静电配方(以炭黑为抗静电剂)中,不宜采用低硫高促或无硫等有效或半有效硫化体系,因为这些体系的交联结构以单、双硫键为主,不利于炭黑形成长链结构,从而影响导电渠道的建立。应该尽量使用常规的高硫低促硫化体系,以提高导电性。典型的硫化体系配比为:硫黄 2.5,氧化锌5,硬脂酸2,促进剂 1.5。在使用浅色抗静电剂的情况下,由于表面活性剂都有增塑作用,将拉大橡胶分子的间距,影响性能,可适当提高硫黄用量(3 一3.5 份)的水平。填充体系大量使用硅酸盐填料对表面活性剂有吸附作用,会抵消其抗静电效果。另外,也会影响海绵发泡,故最好改用碳酸钙作填充剂。

增塑剂

 如生产抗静电海绵制品,可多用些增塑剂,以利发泡。

抗静电胶料的制备工艺要点

混炼

 黑色抗静电胶料混炼时,炭黑受机械剪切后结构易遭破坏,结果可塑度上升,但抗静电性(即导电性)受损,因此混炼达到均匀分散程度即可,慎防过炼。混炼胶可塑度拟控制在0.4 一0.450.

出片出型

热炼时间不宜过长,辊距不宜过小,理由同上。

硫化

交联程度越深,则静电通路越畅通,静电导除效果也越好。


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