专利名称：一种纳米双层膜沼气池材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及沼气池材料，尤其涉及一种纳米双层膜沼气池材料及其制备方法。
背景技术：
目前的沼气池材料一般采用PVC聚氯乙烯树脂为主要原料，再加各种稳定剂、抗氧化剂等填料制备而成。各种稳定剂、抗氧化剂等填料的加入影响了 PVC聚氯乙烯树脂产品的拉伸强度、断裂伸长率、耐候性等性能，从而影响了沼气池材料的使用寿命。同吋，目前的沼气池材料一般为单层结构，外表面跟大气接触，要求沼气池材料具有良好的物理机械性能和抗老化性；而内表面跟沼气中的甲烷、硫化氢等腐蚀性强的气体长期接触，要求沼气池材料气密性好，且耐腐蚀，这就对沼气池材料提出了很高的要求，而目前的单层沼气池材料很难达到以上要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供ー种物理机械性能、抗老化性和气密性好，且耐腐蚀的纳米双层膜沼气池材料及其制备方法。本发明的技术方案为一种纳米双层膜沼气池材料，所述沼气池材料的组份及其重量份数为
PVC聚氯乙烯树脂100 份；DOP邻苯ニ甲酸ニ辛酯15-25 份；DBP邻苯ニ甲酸ニ丁酯20份；稳定剂3-4 份；抗氧剂0. 1-0. 2 份抗UV剂0. 4-0. 6 份纳米碳酸钙10-20 份；改性红泥20-30 份；其他助剂ト2份。所述稳定剂为下列中的ー种钡、锌复合稳定剂或甲基硫醇锡热稳定剂。其中，钡、 锌复合稳定剂为市售产品，采购于常州嘉仁禾化学有限公司，牌号为CRV-301。所述抗氧剂为下列中的ー种四(β _(3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)或2，6-三级丁基-4-甲基苯酚。所述抗UV剂为下列中的ー种2-羟基-4-正辛氧基ニ苯甲酮(UV-531)或单苯甲酸间苯ニ酚酯(RMB)。所述其他助剂为色料。本发明所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法，包括以下步骤
步骤1、压延エ艺先将PVC聚氯乙烯树脂、DOP邻苯ニ甲酸ニ辛酷、DBP邻苯ニ甲酸ニ 丁酷、稳定剂、抗氧剂、抗UV剂、纳米碳酸钙、改性红泥及其他助剂加入压延成型机中压延成型，得到贴合膜；
步骤2、贴合エ艺以聚酯网布为中间层，上下各设ー层由步骤1制备的贴合膜，中间层聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层贴合膜由薄膜发送架发送至贴合机中， 在130-140°C下充分预热后，按上层贴合膜、聚酯网布、下层贴合膜的顺序将三层贴合在一起，上层贴合膜与一支压花辊接触，下层贴合膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在 160-170°C的贴合温度下，将近熔融态的上下层贴合膜与聚酯网布贴合在一起；贴合压カ为 35-45Kgf,贴合辊速度 4-6m/min ；
步骤3、表面处理工艺将步骤2得到的三层膜冷却切边后进行单面表面处理，然后在 80°C下加热烘干，得到单面表面处理的单层的沼气池材料；
步骤4、将两组单面表面处理的单层沼气池材料組合使用得到双层沼气池材料。所述步骤1中的压延成型温度为170-180°c，牵引速率为^-35m/min。所述步骤2中中间层聚酷纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为将中间层聚酯纤维网布浸渍E-PVC糊剂溶液后，在140°C烘干塑化处理2-3min，糊剂粘度为2500-3500 mPa · S0所述步骤3中的表面处理操作为采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法エ艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布ー层保护层。所述步骤4中两组单面表面处理的单层沼气池材料在組合使用吋，两组沼气池材料的表面处理面均朝外，且两组沼气池材料间具有气压形成空腔。本发明的优点为
(1)选用纳米碳酸钙和改性红泥作为填充剂，克服了填料对沼气池材料拉伸强度、断裂伸长率影响大的缺点，保证沼气池材料具有良好的物理机械性能，同时提高PVC薄膜的耐候性、抗老化性等性能，进而延长了双层膜沼气池材料的使用寿命。(2)选用丙烯酸酯类涂料对双层膜沼气池材料进行表面处理，克服了双层膜沼气池材料中增塑剂迁移挥发，导致双层膜沼气池材料发硬变脆的缺点，同时提高了双层膜沼气池材料的耐候抗老化性能。(3)本发明的沼气池材料采用双层膜结构，内膜层具有优异的气密性、耐化学腐蚀性等优点，能够满足沼气发酵、储存的性能要求，而外膜具有良好的物理机械性能和抗老化性，保护内膜不受外界环境破坏，延长了沼气材料的使用寿命。(4)本发明的制备方法エ艺简単，操作方便，选用浸渍处理的聚酯网布作为中间增强材料，赋予了本发明的双层膜沼气池材料良好的综合性能，双层膜沼气池材料中的内膜与外膜间形成空腔，保证一定的压力，使外膜保持一定形状保护内膜。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进ー步详细的说明。本发明ー种纳米双层膜沼气池材料，所述沼气池材料的组份及其重量份数为 PVC聚氯乙烯树脂100份；
DOP邻苯ニ甲酸ニ辛酯 15-25份； DBP邻苯ニ甲酸ニ丁酯 20份； 稳定剂3-4份；抗氧剂抗UV剂纳米碳酸钙改性红泥其他助剂
0. 1-0. 2 份；0. 4-0. 6 份；10-20 份；20-30 份；1-2 份。所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法包括以下步骤
步骤1、压延工艺先将PVC聚氯乙烯树脂、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、稳定剂、抗氧剂、抗UV剂、纳米碳酸钙、改性红泥及其他助剂加入压延成型机中压延成型，得到贴合膜；
步骤2、贴合工艺以聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的贴合膜，中间层聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层贴合膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在130-140°C下充分预热后，按上层贴合膜、聚酯网布、下层贴合膜的顺序将三层贴合在一起，上层贴合膜与一支压花辊接触，下层贴合膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在160-170°C的贴合温度下，将近熔融态的上下层贴合膜与聚酯网布贴合在一起；贴合压力为35-45Kgf,贴合辊速度 4-6m/min ；
步骤3、表面处理工艺将步骤2得到的三层膜冷却切边后进行单面表面处理，然后在80°C下加热烘干，得到单面表面处理的单层的沼气池材料；
步骤4、将两组单面表面处理的单层沼气池材料组合使用得到双层沼气池材料。实施例1
单层沼气池材料的组份及重量为PVC聚氯乙烯树脂100 kg;
DOP邻苯二甲酸二辛酯 15 kg;DBP邻苯二甲酸二丁酯 20 kg;钡、锌复合稳定剂3 kg;
抗氧剂四(β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯 0.1 kg；抗UV剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0. 4 kg ；
纳米碳酸钙10 kg ；
改性红泥20 kg ；
色料1 kg。所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法包括以下步骤
步骤1、压延工艺先将PVC聚氯乙烯树脂、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、稳定剂、抗氧剂、抗UV剂、纳米碳酸钙、改性红泥及其他助剂加入压延成型机中压延成型，得到贴合膜；压延成型温度为170°C，牵引速率为^m/min。步骤2、贴合工艺以聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的贴合膜，中间层聚酯纤维网布先浸渍E-PVC糊剂溶液2-3s后，在140°C烘干塑化处理2_;3min，糊剂粘度为2500mPa · s，再将预处理过的聚酯纤维网布同步与上下层贴合膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在130°C下充分预热后，按上层贴合膜、聚酯网布、下层贴合膜的顺序将三层贴合在一起，上层贴合膜与一支压花辊接触，下层贴合膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在170°C的贴合温度下，将近熔融态的上下层贴合膜与聚酯网布贴合在一起；贴合压力为40Kgf，贴合辊速度5m/min ；
步骤3、表面处理工艺将步骤2得到的三层膜冷却切边后进行单面表面处理，采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80°C下加热烘干，得到单面表面处理的单层的沼气池材料。步骤4、将两组单面表面处理的单层沼气池材料组合使用，两组沼气池材料的表面处理面均朝外，且两组沼气池材料间具有气压形成空腔，得到纳米双层沼气池材料。实施例2
单层沼气池材料的组份及重量为PVC聚氯乙烯树脂100 kg;
DOP邻苯二甲酸二辛酯 25 kg;DBP邻苯二甲酸二丁酯 20 kg;钡、锌复合稳定剂4 kg;
抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚0. 2 kg ；
抗UV剂单苯甲酸间苯二酚酯0.6 kg;
纳米碳酸钙20 kg ；
改性红泥30 kg ；
色料2 kg。所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法包括以下步骤
步骤1、压延工艺先将PVC聚氯乙烯树脂、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、稳定剂、抗氧剂、抗UV剂、纳米碳酸钙、改性红泥及其他助剂加入压延成型机中压延成型，得到贴合膜；压延成型温度为180°C，牵引速率为35m/min。步骤2、贴合工艺以聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的贴合膜，中间层聚酯纤维网布先浸渍E-PVC糊剂溶液2-3s后，在140°C烘干塑化处理2_;3min，糊剂粘度为3500 mPa · s，再将预处理过的聚酯纤维网布同步与上下层贴合膜由薄膜发送架发送至贴合机中，在140°C下充分预热后，按上层贴合膜、聚酯网布、下层贴合膜的顺序将三层贴合在一起，上层贴合膜与一支压花辊接触，下层贴合膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在160°C的贴合温度下，将近熔融态的上下层贴合膜与聚酯网布贴合在一起；贴合压力为35Kgf，贴合辊速度4m/min ；
步骤3、表面处理工艺将步骤2得到的三层膜冷却切边后进行单面表面处理，采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保护层，然后在80°C下加热烘干，得到单面表面处理的单层的沼气池材料。步骤4、将两组单面表面处理的单层沼气池材料组合使用，两组沼气池材料的表面处理面均朝外，且两组沼气池材料间具有气压形成空腔，得到纳米双层沼气池材料。实施例3
单层沼气池材料的组份及重量为PVC聚氯乙烯树脂100 kg;
DOP邻苯二甲酸二辛酯 20 kg;DBP邻苯二甲酸二丁酯 20 kg;甲基硫醇锡热稳定剂 3. 5 kg ；抗氧剂四(日-^-二叔丁基羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯 0.15 ^； 抗而剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.5 1^；
纳米碳酸钙15紐；
改性红泥25紐；
色料1. 5紐。
〔0030〕 所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法包括以下步骤
步骤1、压延工艺先将？聚氯乙烯树脂、00？邻苯二甲酸二辛酯、08？邻苯二甲酸二 丁酯、稳定剂、抗氧剂、抗而剂、纳米碳酸钙、改性红泥及其他助剂加入压延成型机中压延 成型，得到贴合膜；压延成型温度为1751，牵引速率为？〗!!!/!^!!。
〔0031〕 步骤2、贴合工艺以聚酯网布为中间层，上下各设一层由步骤1制备的贴合膜，中 间层聚酯纤维网布先浸渍『？乂^糊剂溶液2-38后，在140。0烘干塑化处理2-301！！，糊剂粘 度为3000 ！11？8 ‘ 8，再将预处理过的聚酯纤维网布同步与上下层贴合膜由薄膜发送架发送 至贴合机中，在1351下充分预热后，按上层贴合膜、聚酯网布、下层贴合膜的顺序将三层贴 合在一起，上层贴合膜与一支压花辊接触，下层贴合膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加 压，在1651的贴合温度下，将近熔融态的上下层贴合膜与聚酯网布贴合在一起；贴合压力 为451牡，贴合辊速度6111加111 ；
步骤3、表面处理工艺将步骤2得到的三层膜冷却切边后进行单面表面处理，采用丙 烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法工艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布一层保 护层，然后在801下加热烘干，得到单面表面处理的单层的沼气池材料。 〔0032〕 步骤4、将两组单面表面处理的单层沼气池材料组合使用，两组沼气池材料的表面 处理面均朝外，且两组沼气池材料间具有气压形成空腔，得到纳米双层沼气池材料。
权利要求
1. 一种纳米双层膜沼气池材料，其特征在于所述沼气池材料的组份及其重量份数为PVC聚氯乙烯树脂100 份；DOP邻苯ニ甲酸ニ辛酯15-25 份；DBP邻苯ニ甲酸ニ丁酯20份；稳定剂3-4 份；抗氧剂0. 1-0. 2 份抗UV剂0. 4-0. 6 份纳米碳酸钙10-20 份；改性红泥20-30 份；其他助剂ト2份。
2.根据权利要求1所述的纳米双层膜沼气池材料，其特征在于所述稳定剂为下列中的ー种钡、锌复合稳定剂或甲基硫醇锡热稳定剂。
3.根据权利要求1所述的纳米双层膜沼气池材料，其特征在于所述抗氧剂为下列中的一种四(β - (3，5- ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯或2，6-三级丁基-4-甲基苯酚。
4.根据权利要求1所述的纳米双层膜沼气池材料，其特征在于所述抗UV剂为下列中的ー种2-羟基-4-正辛氧基ニ苯甲酮或单苯甲酸间苯ニ酚酷。
5.根据权利要求1所述的纳米双层膜沼气池材料，其特征在于所述其他助剂为色料。
6.根据权利要求1所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤步骤1、压延エ艺先将PVC聚氯乙烯树脂、DOP邻苯ニ甲酸ニ辛酷、DBP邻苯ニ甲酸ニ 丁酷、稳定剂、抗氧剂、抗UV剂、纳米碳酸钙、改性红泥及其他助剂加入压延成型机中压延成型，得到贴合膜；步骤2、贴合エ艺以聚酯网布为中间层，上下各设ー层由步骤1制备的贴合膜，中间层聚酯纤维网布经浸渍、烘干、塑化后，同步与上下层贴合膜由薄膜发送架发送至贴合机中， 在130-140°C下充分预热后，按上层贴合膜、聚酯网布、下层贴合膜的顺序将三层贴合在一起，上层贴合膜与一支压花辊接触，下层贴合膜与橡胶辊接触，贴合时两支辊之间加压，在 160-170°C的贴合温度下，将近熔融态的上下层贴合膜与聚酯网布贴合在一起；贴合压カ为 35-45Kgf,贴合辊速度 4-6m/min ；步骤3、表面处理工艺将步骤2得到的三层膜冷却切边后进行单面表面处理，然后在 80°C下加热烘干，得到单面表面处理的单层的沼气池材料；步骤4、将两组单面表面处理的单层沼气池材料組合使用得到双层沼气池材料。
7.根据权利要求6所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法，其特征在于所述步骤1 中的压延成型温度为170-180°C，牵引速率为28-35m/min。
8.根据权利要求6所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法，其特征在于所述步骤2 中中间层聚酷纤维网布浸渍、烘干、塑化的具体操作为将中间层聚酯纤维网布浸渍E-PVC 糊剂溶液后，在140°C烘干塑化处理2-aiiin，糊剂粘度为2500-3500 mPa · S。
9.根据权利要求6所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法，其特征在于所述步骤3中的表面处理操作为采用丙烯酸酯类表面处理剂，涂布采用辊涂刮法エ艺，在步骤2得到的三层膜单表面涂布ー层保护层。
10.根据权利要求6所述的纳米双层膜沼气池材料的制备方法，其特征在于所述步骤 4中两组单面表面处理的单层沼气池材料在組合使用时，两组沼气池材料的表面处理面均朝外，且两组沼气池材料间具有气压形成空腔。
全文摘要
本发明公开了一种纳米双层膜沼气池材料，其由以下组份组成PVC聚氯乙烯树脂、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、稳定剂、抗氧剂、抗UV剂、纳米碳酸钙、改性红泥和其他助剂。所述的各组份经压延工艺、贴合工艺、表面处理工艺、两组单面表面处理的单层沼气池材料组合使用得到双层沼气池材料。本发明的优点为选用纳米碳酸钙和改性红泥为填充剂，提高PVC薄膜的耐候性、抗老化性等，延长了双层膜沼气池材料的使用寿命；选用丙烯酸酯类涂料进行表面处理，提高了双层膜沼气池材料的耐候抗老化性能；采用双层膜结构，内膜层具有优异的气密性、耐化学腐蚀性；外膜具有良好的物理机械性能和抗老化性，保护内膜不受外界环境破坏。
文档编号C08K3/22GK102558713SQ20111045415
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者张宏旺, 林生雄, 蒋石生, 黄万能 申请人:福建思嘉环保材料科技有限公司