一種阻燃聚氯乙烯發泡管的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃聚氯乙烯發泡管，由以下重量份的原料制備制成：竹炭纖維4.5?5、香蕉葉20?25、0.5%硅烷偶聯劑kh5501?1.5、偶氮二甲酰胺1.5?2、碳酸氫鈉5?6、氧化鋅0.2?0.3、聚氯乙烯100?110、石英1.2?1.8、十二碳醇酯1?2、鈦鎂合金粉0.5?0.7、石蠟2?3、羥丙基纖維素0.6?0.8、礬土2?3、硬石膏8?10、白漂珠2?3、丁苯橡膠3?4、去離子水適量；本發明具有優異的阻燃性和抗老化性，而且熱穩定性好，缺口沖擊強度高，耐蠕變性能優良，市場競爭力強，將具有很好的應用前景。
【專利說明】
一種阻燃聚氯乙烯發泡管
技術領域
[0001]本發明涉及發泡聚氯乙烯技術領域，尤其涉及一種阻燃聚氯乙烯發泡管。
【背景技術】
[0002]排風設備中輸送氣體的管道稱為風管，它把系統中的各種設備或部件連成了一個整體。風管通常用表面光滑的材料制作例如聚氯乙烯管。聚氯乙烯是五大通用塑料之一，在建材、包裝等諸多行業有著廣泛的用途。聚氯乙烯發泡材料由于具有輕質、隔熱、隔音、高比強度、絕緣等特點更備受青睞，然而發泡材料在帶來成本降低的同時，機械性能下降，極大的限制了 PVC發泡材料的應用。《聚氯乙烯-蒙脫土發泡復合材料的研究》中利用季銨鹽、季膦鹽和磷酸酯類插層劑與硅烷偶聯劑并用，制備改性蒙脫土，結果表明當蒙脫土份數在1-3phr時，壓縮性能、拉伸性能、彎曲性能都有提高，熱變形溫度和阻燃性隨著蒙脫土份數的增加而提高。但是蒙脫土加入過量，在基體中團聚而使發泡材料質量下降，并且該發泡材料的拉伸性能、強度、阻燃性、抗化學腐蝕能力均有待提高。
[0003]我國是世界香蕉主產國之一，每年可產香蕉五百百萬噸供人們享用，但是伴隨著產生的香蕉韌皮、香蕉葉、香蕉假莖等副產品卻沒有得到應用的開發應用，只有少部分被加工成繩索、麻袋、手提包及其他花式品，絕大部分被當做垃圾丟掉了，這不僅浪費了資源，還污染了環境。所以從香蕉葉中提取香蕉纖維制備成復合材料，對我國的經濟發展具有重要的意義。香蕉纖維可分為香蕉莖纖維和香蕉葉纖維，香蕉莖纖維具有一般麻類纖維的優點，如強度高、伸長小、纖維粗硬、易于吸濕放濕、易于染色等特點，香蕉葉纖維具有優良的抗堿、酚、甲酸、氯仿、丙酮能力，將其添加到聚氯乙烯材料中能夠減少環境污染帶來巨大的經濟效益，并且還能夠提高聚氯乙烯的抗化學腐蝕能力，但是直接加入會降低聚氯乙烯本身的材料性能，限制其應用，必須對香蕉纖維進行改性，提高其與聚氯乙烯的界面相容性。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種阻燃聚氯乙烯發泡管。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種阻燃聚氯乙烯發泡管，由以下重量份的原料制備制成:竹炭纖維4.5-5、香蕉葉20-25,0.5%娃烷偶聯劑kh5501-l.5、偶氮二甲酰胺1.5_2、碳酸氫鈉5_6、氧化鋅0.2-0.3、聚氯乙烯100-110、石英1.2-1.8、十二碳醇酯1-2、鈦鎂合金粉0.5-0.7、石蠟2-3、羥丙基纖維素
0.6-0.8、研!土2_3、硬石霄8_10、白漂珠2_3、丁苯橡Jj父3_4、去尚子水適量。
[0006]所述一種阻燃聚氯乙烯發泡管，由以下具體步驟制備制成:
(1)將香蕉葉清洗干凈晾干后采用壓榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纖維，再將香蕉纖維和竹炭纖維進行混紡并條得到混合纖維條備用;將0.5%娃烷偶聯劑kh550用75%的乙醇溶解，按照質量比1:2充分混合均勻，再將混合纖維條以浴比1:10浸漬到硅烷偶聯劑溶液中，加熱至溶劑揮發，烘干后備用；
(2)將石英和鈦鎂合金粉破碎成小顆粒后和礬土一起研磨分散，然后在氮氣下于500-600°C高溫燒結l-2h，隨爐冷卻至室溫后破碎成細粉和白漂珠攪拌成混合物備用;將羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、海藻酸鈉按照質量比1:2:2混合，然后加入總重量份23-26倍量的水溶解，加熱形成黏狀物后加入上述備用混合物超聲分散成漿料備用；(3)將步驟(1)制備的改性混合纖維條短切后加到步驟(2)的漿料中，超聲分散均勻，之后加到烘箱中烘干;將丁苯橡膠用13-16倍量的丙酮溶解，再將上述短切纖維加到丁苯橡膠溶液中，超聲分散均勻后加熱蒸去溶劑，烘干后得到橡膠包覆的混合物；(4)將聚氯乙烯及其剩余物質加到高速混合機中混合均勻，隨后加到熱煉機中混合塑化，溫度控制在130-140°C，再加入步驟(3)制備的產物，混合均勻后加到模腔中進行模壓發泡，溫度控制在185-190°C，時間為2.5-3min，保壓壓力為15-18MPa，自然冷卻即可得到。
[0007]本發明的優點是:本發明利用0.5%硅烷偶聯劑kh550改性混紡的香蕉葉纖維和竹炭纖維條，使香蕉葉纖維中半纖維素和木質素成分減少，纖維素原纖的結合程度減弱，易發生解旋和形變，提高了斷裂伸長率和拉伸強度，再利用羥丙基、羥乙基纖維素和海藻酸鈉處理納米混合物，使其表面形成易吸附層，附著在混合纖維條表面提高了阻燃、耐磨、耐火等性能，并且利用丁苯橡膠與聚氯乙烯優良的相容性，使纖維條在聚氯乙烯中分散性好，不團聚，達到提高聚氯乙烯發泡管阻燃、耐磨、耐腐蝕、質輕、高強等特性;本發明具有優異的阻燃性和抗老化性，而且熱穩定性好，缺口沖擊強度高，耐蠕變性能優良，市場競爭力強，將具有很好的應用前景。【具體實施方式】
[0008]一種阻燃聚氯乙烯發泡管，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:竹炭纖維4.5、 香蕉葉20、0.5%硅烷偶聯劑kh5501、偶氮二甲酰胺1.5、碳酸氫鈉5、氧化鋅0.2、聚氯乙烯 100、石英1.2、十二碳醇酯1、鈦鎂合金粉0.5、石蠟2、羥丙基纖維素0.6、礬土2、硬石膏8、白漂珠2、丁苯橡膠3、去離子水適量。
[0009]所述一種阻燃聚氯乙烯發泡管，由以下具體步驟制備制成:(1)將香蕉葉清洗干凈晾干后采用壓榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纖維，再將香蕉纖維和竹炭纖維進行混紡并條得到混合纖維條備用;將0.5%娃烷偶聯劑kh550用75%的乙醇溶解，按照質量比1:2充分混合均勻，再將混合纖維條以浴比1:10浸漬到硅烷偶聯劑溶液中，加熱至溶劑揮發，烘干后備用；(2)將石英和鈦鎂合金粉破碎成小顆粒后和礬土一起研磨分散，然后在氮氣下于500°C 高溫燒結lh，隨爐冷卻至室溫后破碎成細粉和白漂珠攪拌成混合物備用;將羥丙基纖維素、 羥乙基纖維素、海藻酸鈉按照質量比1:2:2混合，然后加入總重量份23倍量的水溶解，加熱形成黏狀物后加入上述備用混合物超聲分散成漿料備用；(3)將步驟(1)制備的改性混合纖維條短切后加到步驟(2)的漿料中，超聲分散均勻，之后加到烘箱中烘干;將丁苯橡膠用13倍量的丙酮溶解，再將上述短切纖維加到丁苯橡膠溶液中，超聲分散均勻后加熱蒸去溶劑，烘干后得到橡膠包覆的混合物；(4)將聚氯乙烯及其剩余物質加到高速混合機中混合均勻，隨后加到熱煉機中混合塑化，溫度控制在130°C，再加入步驟(3)制備的產物，混合均勻后加到模腔中進行模壓發泡， 溫度控制在185 °C，時間為2.5min，保壓壓力為15MPa，自然冷卻即可得到。
[0010]該聚氯乙烯材料拉伸強度:61.2MPa，斷裂伸長率:6.1%，彎曲強度103MPa，彎曲模量:2 ? 80GPa，沖擊強度:10 ? 3kJ/m2，氧指數:36 ? 7%。
【主權項】
1.一種阻燃聚氯乙烯發泡管，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:竹炭纖維.4.5-5、香蕉葉20-25、0.5%娃烷偶聯劑kh5501_1.5、偶氮二甲酰胺1.5-2、碳酸氫鈉5_6、氧化鋅0.2-0.3、聚氯乙烯100-110、石英1.2-1.8、十二碳醇酯1-2、鈦鎂合金粉0.5-0.7、石蠟2-3、羥丙基纖維素0.6-0.8、礬土2-3、硬石膏8-10、白漂珠2-3、丁苯橡膠3-4、去離子水適量。2.根據權利要求1所述一種阻燃聚氯乙烯發泡管，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將香蕉葉清洗干凈晾干后采用壓榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纖維，再將香蕉纖維和竹炭纖維進行混紡并條得到混合纖維條備用;將0.5%娃烷偶聯劑kh550用75%的乙醇溶解，按照質量比1:2充分混合均勻，再將混合纖維條以浴比1:10浸漬到硅烷偶聯劑溶液中，加熱至溶劑揮發，烘干后備用； (2)將石英和鈦鎂合金粉破碎成小顆粒后和礬土一起研磨分散，然后在氮氣下于500-.600 °C高溫燒結l_2h，隨爐冷卻至室溫后破碎成細粉和白漂珠攪拌成混合物備用;將羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、海藻酸鈉按照質量比1:2:2混合，然后加入總重量份23-26倍量的水溶解，加熱形成黏狀物后加入上述備用混合物超聲分散成漿料備用； (3)將步驟(I)制備的改性混合纖維條短切后加到步驟(2)的漿料中，超聲分散均勻，之后加到烘箱中烘干;將丁苯橡膠用13-16倍量的丙酮溶解，再將上述短切纖維加到丁苯橡膠溶液中，超聲分散均勻后加熱蒸去溶劑，烘干后得到橡膠包覆的混合物； (4)將聚氯乙烯及其剩余物質加到高速混合機中混合均勻，隨后加到熱煉機中混合塑化，溫度控制在130-140°C，再加入步驟(3)制備的產物，混合均勻后加到模腔中進行模壓發泡，溫度控制在185-190°C，時間為2.5-3min，保壓壓力為15-18MPa，自然冷卻即可得到。
【文檔編號】C08K9/06GK105968613SQ201610167179
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】吳銘
【申請人】馬鞍山金晟工業設計有限公司