[发明专利]一种矿井机械用弹性联轴节的材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于联轴节用材料及其制备方法技术领域，更具体地说，涉及一种矿井机械用弹性联轴节的材料及其制备方法。

背景技术

随着煤炭资源需求量的增大和煤矿机械化程度的提高，在煤矿生产过程中，如采煤，运输等过程中，会产生大量的粉尘，粉尘与粉尘之间以及粉尘与其他不良导体之间易发生碰撞和摩擦而导致产生大量静电，如果静电不能及时导走，当静电越积越多，与其他不带电的物体接触时，就会形成较高的电位差，并发生放电现象。当电压超过300V时，所产生的静电火花即可引燃周围的可燃粉尘，轻则妨碍生产，重则引起爆炸，存在较大的安全隐患。因此，在矿井中防止粉尘静电的发生就具有至关重要的作用。

弹性联轴节是用于联接两个同轴线的传动轴系，具有补偿两轴相对偏移、减震和缓冲等作用，被广泛应用于矿井提升机设备中。而传统的弹性联轴节通常采用浇注型聚氨酯模压成型，聚氨酯是一种新型的有机高分子合成材料，其自身的导电性较差，不具有阻燃及抗静电性能，使弹性联轴节在矿井中使用时极易发生静电现象且难以消除，从而增大了粉尘爆炸的可能性。因此，为了减小煤矿生产过程中存在的安全隐患，研究出一种具有优良的抗静电及阻燃性能的弹性联轴节的材料及其制备方法就至关重要。

现有技术中，多采用添加抗静电剂和阻燃剂的方法来提高聚合物材料的抗静电性能和阻燃性能，而常用的抗静电剂主要包括两类，一类是“导电性填料”，一类是有机合成的各种抗静电剂。其中，上述“导电性填料”主要包括导电炭黑、碳纤维、石墨纤维等碳系列，金属粉、金属碎屑、金属氧化物、金属片、金属纤维等金属系列以及镀金玻璃纤维及镀金微珠等，由于“导电性填料”的成本较高，在聚合物材料中的分散性较差，易分散不均匀，从而使制品的机械性能下降，且需要添加较多时才能满足抗静电要求，从而大大限制了“导电性填料”的工业应用。而有机合成的各种抗静电剂可以解决“导电性填料”的以上缺点，其成本相对较低，且在聚合物材料中易分散均匀，从而在提高聚合物材料的抗静电性能方面具有较大的发展潜力。

但由于煤矿开采过程的特殊性，其对弹性联轴节材料的阻燃、抗静电性能有着特别严格的要求，常用的有机抗静电剂难以满足煤矿用抗静电性能的要求，且其抗静电性能持续时间较短；又由于不同聚合物材料的性质不同，其与不同有机抗静电剂的相容性均有所不同，因此，本发明的难点就在于如何确定出能够满足煤矿生产过程中对抗静电性能的要求，与弹性联轴节材料的相容性较好，且使弹性联轴节材料能够具有永久抗静电性能的添加成分。

经检索，关于具有抗静电性能的热塑性聚氨酯材料的专利已有相关公开。

如：中国专利申请号：200880024867.3，发明名称为：具有抗静电性的热塑性聚氨酯，该申请案公开了一种具有抗静电性的热塑性聚氨酯，其主要是通过添加1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯来增加热塑性聚氨酯材料的抗静电性能，但其不适于应用到矿井生产过程中，且所添加的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯对眼睛、皮肤和呼吸道均有刺激作用，易给人体造成伤害。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服由于传统的浇注型聚氨酯弹性联轴节在矿井生产过程中易产生静电且难以消除，从而存在引燃、引爆可燃粉尘的风险，而现有技术中常用的有机抗静电剂难以满足煤矿用抗静电性能的要求，其抗静电性能持续时间较短，且与热塑性聚氨酯的相容性不好的不足，提供了一种矿井机械用弹性联轴节的材料及其制备方法。通过采用本发明的技术方案制备的弹性联轴节的材料，可以满足矿井生产过程中对抗静电性能和阻燃性能的要求，将产生的静电电荷及时导走，防止静电放电问题，从而可以减少矿井中粉尘爆炸的可能性和危险，且所用抗静电剂和阻燃剂与聚氨酯母料的相容性较好，使其具有永久抗静电性能，且对人体没有任何危害。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

其一，本发明的一种矿井机械用弹性联轴节的材料，由如下质量百分比的组分组成：

更进一步地，所述的热塑性聚氨酯为上海北悦新材料科技有限公司生产的ET90G，熔点为172℃。

更进一步地，所述的阻燃剂为济南泰星精细化工有限公司生产的HT-219，P含量≥32％，N含量≥7％，分解温度≥300℃。

其二，本发明的一种矿井机械用弹性联轴节的材料的制备方法，其步骤为：

步骤一、配合剂预混