一种高韧性防静电pvc复合鞋底材料的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及一种鞋底材料，特别是设及一种高初性防静电PVC复合鞋底材料的制 备方法。
【背景技术】：
[0002] 防静电工作鞋通常也叫静电鞋、防静电鞋，是电子半导体器件、电子计算机、电子 通讯设备和集成电路等微电子工业的生产车间和高级试验室为减少或消除静电危害而穿 着的一种工作鞋。防静电鞋可W将静电从人体导向大地，从而消除人体静电，同时还有效地 抑制了人员在无尘室中的走动所产生的灰尘，适合于制药厂、食品厂、电子厂洁净车间、实 验室等。防静电鞋一般采用散电材料PU或PVC材料制作鞋底，鞋底用防静电防滑材料，既可 W吸汗防臭，又可W达到防滑、防静电等功能，与鞋帮一体成型，然后进行上线加固，能有效 泄露静电，同防静电服一起构成完整的防静电体系。
[0003] 普通的PVC或PU材料具有较高的表面电阻率（1〇η-1〇?5Ω)和较低的介电常数，容 易产生静电，为了达到防静电的效果，人们一般通过添加抗静电剂来实现。传统的抗静电剂 一般由表面活性剂组成，按结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和高分 子型等。阴离子型、阳离子型、两性离子型抗静电剂的抗静电性能比较好，但是其分解溫度 较低，运用中容易导致鞋底材料发黄，抗静电持久性较差;非离子型抗静电剂主要依靠迁移 到材料表面吸收空气中的水分产生电解质膜而导电，溫湿度依赖较重，持久性受到限制;高 分子型抗静电剂要求添加量较高才能达到有效的抗静电效果，对材料整体的力学性能影响 较大。
[0004]
【发明内容】
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[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种高初性防静电PVC复合鞋底材料的制备方 法，制备出的鞋底材料具有较低的表面电阻率，而且防静电性能的持久性较好，此外还具有 较好的初性。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0007] -种高初性防静电PVC复合鞋底材料的制备方法，其步骤如下：
[000引（1)将阿拉伯树胶粉加入其一半重量的亚沸水中，加热至100°C，恒溫揽拌至阿拉 伯树胶粉完全溶解，停止揽拌后静置冷却至室溫，得到阿拉伯树胶溶液；
[0009] (2)将碳纳米管加入乙醇中，再加入步骤(1)得到的阿拉伯树胶溶液，加热至60°C， 100W超声功率条件下超声揽拌10分钟，停止超声揽拌后静置冷却至室溫，转入离屯、机中 10000转/分转速下离屯、10分钟，取出下层混浊液，置于烘箱中80°C下干燥至恒重，得到改性 碳纳米管；
[0010] (3)将步骤(2)得到的改性碳纳米管加入离子液体[Emim]BF4中，揽拌混合后转入 超声波细胞粉碎机中，加热至90°C，100W超声功率下超声揽拌1小时，停止超声揽拌后静置 冷却至室溫得到纺丝溶液；
[0011] (4)将步骤(3)得到的纺丝溶液用喷丝板孔径为0.04mm的单孔纺丝机挤出纺丝细 流，将纺丝细流通过长度为8cm的气隙后送入纯水凝固浴凝固成型，然后进行水洗卷绕，室 溫下风干，得到复合纤维；
[0012] (5)将PVC、稳定剂、润滑剂、抗氧剂混合均匀，加入一半量的增塑剂，90°C下混合均 匀，再加入剩下的增塑剂进行混合，直到增塑剂完全被PVC吸收后加入填料、步骤(4)得到的 复合纤维，再加入发泡剂混合均匀，得到混合料；
[0013] (6)将步骤巧)得到的混合料加入双螺杆挤出机135°C下造粒，得到粒料，将粒料置 于烘箱中115°C下烘干4小时，转入注塑机中155°C下注射成型，得到高初性防静电PVC复合 鞋底材料。
[0014] 优选地，本发明所述步骤(2)中，碳纳米管、乙醇、阿拉伯树胶溶液的重量比为1:5: 25。
[0015] 优选地，本发明所述步骤(3)中，改性碳纳米管与离子液体[Emim]BF4的重量比为 1:20。
[0016] 优选地，本发明所述步骤(5)中，按重量份数计，PVC 55-64份，稳定剂1-1.5份，润 滑剂0.5-1份，抗氧剂0.1-0.6份，增塑剂10-15份，填料9-16份，复合纤维7-10份，发泡剂1-2 份。
[0017] 优选地，本发明所述步骤(5)中，稳定剂为硬脂酸领。
[0018] 优选地，本发明所述步骤(5)中，润滑剂为聚乙締蜡。
[0019] 优选地，本发明所述步骤(5)中，抗氧剂为抗氧剂CA。
[0020] 优选地，本发明所述步骤(5)中，填料为硬质碳酸巧。
[0021] 优选地，本发明所述步骤(5)中，增塑剂为环氧大豆油。
[0022] 优选地，本发明所述步骤(5)中，发泡剂为AC发泡剂。
[0023] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0024] 离子液体[Emim]BF4具有很强的导电性，而且导电持久性非常好，虽然与有机物之 间的相容性较好，但是其粘度较大，在PVC基体内不容易分散均匀，与PVC基体的结合也不 佳，碳纳米管同样具有很强的导电性，不过其容易团聚，在PVC基体内同样存在不容易均匀 分散的问题，因此本发明先将阿拉伯树胶粉制成了具有多支链复杂分子结构的弱酸性大分 子多糖一一阿拉伯树胶，其属于高分子表面活性剂，然后通过其对碳纳米管进行表面改性 处理，阿拉伯树胶被碳纳米管吸附并形成吸附层，产生了静电斥力，使得碳纳米管之间的引 力大大减小，降低了团聚，提高了其分散均匀性，改性后的碳纳米管与离子液体[Emim化F4 制成了复合纤维，在超声作用下阿拉伯树胶与离子液体的阴离子产生了结合，大大降低了 其粘度，使得离子液体能均匀分散于PVC基体内，而且复合纤维通过阿拉伯树胶分子的大分 子链段与PVC基体之间产生了强度较高的结合，在PVC基体内形成了强度较高、分散均匀的 导电通路，从而有效降低鞋底材料的表面电阻率，提高了其防静电性能W及防静电持久性， 能达到防静电鞋的要求;此外，碳纳米管的长径比非常高，具有非常好的强度和柔初性，与 PVC基体产生强度较高的结合后，能大大提高鞋底材料的初性。
【具体实施方式】：
[0025]下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[00%] 实施例1
[0027]按照W下步骤制备高初性防静电PVC复合鞋底材料：
[00%] (1)将阿拉伯树胶粉加入其一半重量的亚沸水中，加热至l〇〇°C，恒溫揽拌至阿拉 伯树胶粉完全溶解，停止揽拌后静置冷却至室溫，得到阿拉伯树胶溶液；
[0029] (2)将碳纳米管加入乙醇中，再加入步骤(1)得到的阿拉伯树胶溶液，加热至60°C， 100W超声功率条件下超声揽拌10分钟，停止超声揽拌后静置冷却至室溫，转入离屯、机中 10000转/分转速下离屯、10分钟，取出下层混浊液，置于烘箱中80°C下干燥至恒重，得到改性 碳纳米管，碳纳米管、乙醇、阿拉伯树胶溶液的重量比为1:5:25;
[0030] (3)将步骤(2)得到的改性碳纳米管加入离子液体[Emim]BF4中，揽拌混合后转入 超声波细胞粉碎机中，加热至90°C，100W超声功率下超声揽拌1小时，停止超声揽拌后静置 冷却至室溫得到纺丝溶液，改性碳纳米管与离子液体[血im化F4的重量比为1:20;
[0031] (4)将步骤(3)得到的纺丝溶液用喷丝板孔径为0.04mm的单孔纺丝机挤出纺丝细 流，将纺丝细流通过长度为8cm的气隙后送入纯水凝固浴凝固成型，然后进行水洗卷绕，室 溫下风干，得到复合纤维；
[0032] (5)将56重量份PVC、1.3重量份硬脂酸领、0.5重量份聚乙締蜡、0.6重量份抗氧剂 CA混合均匀，加入7重量份环氧大豆油，90°C下混合均匀，再加入7重量份环氧大豆油进行混 合，直到环氧大豆油完全被PVC吸收后加入15重量份硬质碳酸巧、