一种抗静电软连接及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，公开了一种抗静电软连接及其制备方法，该抗静电软连接包括法兰盘和连接法兰盘的连接件；连接件包括中间层以及设置于中间层两侧的抗静电层，抗静电层按质量份计包括：聚丙烯30~50份，炭黑15~25份，碳纤维8~12份，石墨烯3~7份，助剂2~5份；抗静电软连接具备抗静电性能和自修复性能，本申请在抗静电层中添加了无机导电剂炭黑、碳纤维、石墨烯显著提高了软连接的抗静电性能，安全性显著提高；本申请还在抗静电层中添加了助剂硫化羟基丁腈橡胶和氯化聚丙烯

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电软连接及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其是涉及一种抗静电软连接及其制备方法。

技术介绍

[0002]软连接是由橡胶、树脂、塑料等高分子材料制成的一种连接装置，其能够进行伸缩弯折使其适配性大大增加，软连接常被作为连接管道使用。如公开号CN112901865A，公开的一种法兰连接的软管总成，其包括法兰盘和连接法兰盘的软管。
[0003]软连接的材质通常为聚丙烯、聚氨酯、橡胶等，这些材料具有极高的表面电阻率，在使用过程中容易积累静电荷，应用在易燃易爆的化工领域时极易发生爆炸安全性低，因此，为了提高软连接的安全性，通常会对软连接进行抗静电性能改性，现有技术中通常通过添加无机导电剂和有机抗击静电剂等改性剂的方法使软连接获得抗静电电性能，但无机导电剂会影响软连接的性能；而有机抗静电剂为易挥发、热稳定性差的小分子有机物。此外软连接的刚性较低，在长期使用过程中会因为震动和摩擦导致软连接出现损伤和撕裂，而现有技术中为了解决这个问题常采用金属加强结构，但金属加强结构增加后又降低了软连接的伸缩性，影响软连接的使用效果，降低了软连接的性能。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的软连接存在的上述问题，本申请提供了一种抗静电软连接及其制备方法，该软连接包括聚丙烯中间层和设置于中间层两侧的抗静电层，通过在抗静电层中添加无机导电剂炭黑、碳纤维和石墨烯以及助剂硫化羟基丁腈橡胶和氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯，使软连接其具备抗静电性能和自修复性能，显著增加了材料的安全性和耐用性，且不影响软连接的加工性能。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：一种抗静电软连接，包括法兰盘和连接法兰盘的连接件；所述连接件包括中间层以及设置于中间层两侧的抗静电层，所述抗静电层按质量份计包括：聚丙烯30～50份，炭黑15～25份，碳纤维8～12份，石墨烯3～7份，助剂2～5份。
[0006]本申请提供了一种抗静电软连接，包括法兰盘和连接法兰盘的连接件，连接件包括聚丙烯中间层和中间层两侧的抗静电层，本申请通过在连接件材料中添加无机导电剂(炭黑、碳纤维和石墨烯)赋予软连接抗静电性能，同时本申请还在连接件材料中添加了助剂(硫化羟基丁腈橡胶和氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯)，硫化羟基丁腈橡胶中存在二硫键，羟基丁腈橡胶在硫化后形成三维网状的纤维结构，同时二硫键在断裂后能够实现自修复，使羟基丁腈橡胶拥有分子内的自修复性能，同时氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯中其含有羟基，氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯中的羟基和硫化羟基丁腈橡胶的羟基会形成分子间的氢键，形成的氢键结构在软连接发生破损和断裂后，会加速软连接的自修复能力，软连接分子间的氢键与分子内的三维网状结构协同作用，能够显著增强软连接的自修复速度，显著增加了软连接的耐用性和安全性。
[0007]作为优选，所述连接件为管材。
[0008]作为优选，所述连接件的壁厚为5～15mm，所述连接件的外径为200～2000mm。
[0009]作为优选，所述中间层的厚度为1～5mm，所述抗静电层为3～5mm。
[0010]作为优选，所述助剂包括质量比为1:1～3的硫化羟基丁腈橡胶和氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯。
[0011]一种抗静电软连接的制备方法，包括以下步骤：(1)制备助剂：将聚丙烯制成氯化聚丙烯，再将氯化聚丙烯原位接枝丙烯酸
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羟基乙酯制成氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯，将端羟基丁腈橡胶硫化制成硫化羟基丁腈橡胶；(2)将聚丙烯与步骤(2)中制得的助剂、炭黑、碳纤维、石墨烯混炼制成抗静电颗粒；(3)将步骤(2)中制得的抗静电颗粒与聚丙烯三层共挤制成连接件；(4)将步骤(3)中制成的连接件与法兰盘连接制成抗静电软连接。
[0012]本申请还提供了一种抗静电软连接的制备方法，本申请首先制备连接件的助剂氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯和硫化羟基丁腈橡胶，然后将助剂和无机导电剂以及聚丙烯制成具有三层结构的连接件，最后将连接件与法兰盘连接制成抗静电软连接；氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯的制备过程时先将聚丙烯制成氯化聚丙烯，然后再将氯化聚丙烯原位接枝丙烯酸
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羟基乙酯，使聚丙烯能够接枝羟基；硫化羟基丁腈橡胶的制备过程是将端羟基丁腈橡胶进行硫化反应制成带有羟基且同时具备自修复能力的丁晴橡胶；聚丙烯聚合物本身的位阻较高，无法直接接枝羟基，因此本申请采用先将聚丙烯氯化再将氯化聚丙烯接枝羟基，氯化聚丙烯支链上的氯的位阻较低，易发生氯化转移，从而接枝其他基团，此外本申请为了能够形成分子间的氢键，采用了端羟基丁腈橡胶为硫化原料，使最终制成的软连接可以同时拥有三维网状纤维结构和分子间的氢键作用，显著增强软连接的自修复速度，本申请为了保证软连接的结构性能，严格控制了各组分的用量，使软连接具备的抗静电性能和自修复性能的同时满足使用要求。
[0013]作为优选，所述步骤(1)中氯化聚丙烯的制备条件为：将蒸馏水、聚乙烯、蓖麻油聚氧乙醚、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶、硬脂酸钙、过氧二苯甲酰、偶氮二异丁腈投入反应釜中进行三段通氯反应，反应结束后脱酸调pH制成氯化聚丙烯，所述三段通氯反应条件包括：一段升温通氯温度70～100℃，通氯量2.4kg，二段升温通氯温度100～120℃，通氯量1.5kg，三段恒温通氯温度126℃，通氯量2.1kg。
[0014]作为优选，所述步骤(1)中氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯的制备条件为：将质量份数比为5：1的氯化聚丙烯与丙烯酸
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羟基乙酯混合置于反应釜中加热搅拌通氯制成氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯。
[0015]作为优选，所述加热搅拌通氯条件为：先升温至80℃并通入0.95kg氯气10min，在升温至100℃恒温反应1h。
[0016]作为优选，所述步骤(1)中硫化条件为：将端羟基丁晴橡胶置于混炼机中60℃，密炼2min制成初胶，再依次向初胶中加入硬脂酸和氧化锌密炼2min制成母胶，再依次向母胶中加入2，2
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二硫代二苯基噻唑、二硫化四甲基秋兰姆和2，2，4
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三甲基
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1，2
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二喹啉混炼5min，混炼结束后静置1h，制得硫化羟基丁腈橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电软连接，其特征是，包括法兰盘和连接法兰盘的连接件；所述连接件包括中间层以及设置于中间层两侧的抗静电层，所述抗静电层按质量份计包括：聚丙烯30~50份，炭黑15~25份，碳纤维8~12份，石墨烯3~7份，助剂2~5份。2.如权利要求1所述的一种抗静电软连接，其特征是，所述连接件为管材。3.如权利要求1所述的一种抗静电软连接，其特征是，所述连接件的壁厚为5~15mm，所述连接件的外径为200~2000mm。4.如权利要求1所述的一种抗静电软连接，其特征是，所述中间层的厚度为1~5mm，所述抗静电层为3~5mm。5.如权利要求1所述的一种抗静电软连接，其特征是，所述助剂包括质量比为1:1~3的硫化羟基丁腈橡胶和氯化聚丙烯
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羟基乙酯。6.一种如权利要求1至5任一所述的抗静电软连接的制备方法，其特征是，包括以下步骤：（1）制备助剂：将聚丙烯制成氯化聚丙烯，再将氯化聚丙烯原位接枝丙烯酸
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羟基乙酯制成氯化聚丙烯
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丙烯酸
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羟基乙酯，将端羟基丁腈橡胶硫化制成硫化羟基丁腈橡胶；（2）将聚丙烯与步骤（2）中制得的助剂、炭黑、碳纤维、石墨烯混炼制成抗静电颗粒；（3）将步骤（2）中制得的抗静电颗粒与聚丙烯三层共挤制成连接件；（4）将步骤（3）中制成的连接件与法兰盘连接制成抗静电软连接。7.如权利要求6所述的一种抗静电软连接的制备方法，其特征是，所述步骤（1）中氯化聚丙烯的制备条件为：将蒸馏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国华，
申请(专利权)人：建德市华丰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：