一种有机阻隔防爆材料及其制备方法与流程

文档序号:20160849发布日期:2020-03-24 21:00阅读:217来源:国知局

本发明涉及一种有机阻隔防爆材料及其制备方法,属于防爆材料技术领域。



背景技术:

燃料等易燃易爆危险化学品在运输、储存和使用过程中,极易受到静电、枪击、碰撞等外界能量的作用而引起燃烧与爆炸,这往往造成重大的财产损失和人员伤亡。其在储存、运输和使用过程中的安全性,一直是抑爆研究的重大课题。目前广泛使用的阻隔防爆材料为非金属类和金属合金两大类。随着易燃易爆类液体在各领域应用越来越多,这类液体性质各异,有些具有较强的腐蚀性。作为一种新型的阻隔防爆材料,非金属材料具有价格低、使用周期长、质量轻、防氧化等金属材料无可比拟的优点,已在石油化工、航空航天等多个领域得到了广泛应用,目前常用的多孔非金属抑爆材料主要为聚氨酯泡沫材料和陶瓷材料,两者研究和应用都较为广泛。其中聚氨酯泡沫材料耐化学腐蚀性强,密度低,耐油性好,导热系数小,可塑性强,但其使用受到季节的制约,使用寿命短,使用过程中易出现水解,需定期更换,防水性不佳;而陶瓷材料耐腐蚀性强,传质效率高,不易变形,物理和化学性质稳定,使用寿命长,但其不可避免的还存在脆性大,孔径大小和形状无法精确控制等问题。

因此,为更好地维护人民的生产、生活安全,寻找一种性质稳定,机械性能优异,使用寿命长,不易被腐蚀的高性能阻隔防爆材料是人们追求的目标。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本发明提供一种有机阻隔防爆材料及其制备方法,该有机阻隔防爆材料具有优良的机械性能,且防腐蚀防爆性能优越。

本发明所采用的技术方案为:

一种有机阻隔防爆材料,有机阻隔防爆材料含有以下重量份的组分,其中,abs树脂50-60份,改性pbt8-12份,石墨烯2-4份,成核剂1-2份,阻燃剂5-8份,发泡剂4-6份,导电剂5-8份,抗氧化剂0.5-0.8份。

优选的是,改性pbt为pbt与玻璃纤维的混合物,其中玻璃纤维的质量为pbt质量的20-30%。

进一步的优选,成核剂为纳米碳化钙、纳米碳化硅中的一种或其混合物。

进一步的优选,阻燃剂为无卤阻燃剂。

进一步的优选,发泡剂为聚异氰脲酸酯、聚氨酯或聚乙二醇醚中的其中一种。

进一步的优选,导电剂为导电炭黑。

进一步的优选,抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。

一种有机阻隔防爆材料的制备方法,包括以下步骤:

s1:改性pbt的制备:

将玻璃纤维和pbt按重量配比,然后再称取0.25-0.8重量份的成核剂以及0.1-0.3份的抗氧化剂,将以上原料投入双螺杆挤出机中,在加工温度为220-240℃,转速350-450rpm条件下挤出、冷却造粒,得到改性pbt成品;

s2:成品制备:将制得的改性pbt与余下各重量份的组分投入搅拌机内搅拌混合,得到混合物;然后将混合物投入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、冷却造粒得到成品。

优选的是,步骤s2中搅拌机的搅拌速度为800-1000rpm。

进一步的优选,步骤s2中双螺杆挤出机的转速为600-700rpm,熔融温度为300-350℃。

本发明的有益效果在于:

在pbt中添加玻璃纤维,玻璃纤维与pbt树脂结合力良好,在pbt树脂中加入一定量的玻璃纤维后,不仅能保持pbt树脂耐化学性、加工性等原有优点,而且能有较大幅度地提升其机械性能、阻燃防爆性能,并能克服pbt树脂缺口敏感性;再将改性后的pbt与abs树脂混合制得防爆材料,提高了其机械性能以及防腐防爆性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做具体的介绍。

实施例1:一种有机阻隔防爆材料,有机阻隔防爆材料含有以下重量份的组分,其中,abs树脂50份,改性pbt8份,石墨烯2份,成核剂1份,阻燃剂5份,发泡剂4份,导电剂5份,抗氧化剂0.5份。

优选的是,改性pbt为pbt与玻璃纤维的混合物,其中玻璃纤维的质量为pbt质量的20%。

进一步的优选,成核剂为纳米碳化钙、纳米碳化硅中的一种或其混合物。

进一步的优选,阻燃剂为无卤阻燃剂。

进一步的优选,发泡剂为聚异氰脲酸酯。

进一步的优选,导电剂为导电炭黑。

进一步的优选,抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。

一种有机阻隔防爆材料的制备方法,包括以下步骤:

s1:改性pbt的制备:

将玻璃纤维和pbt按重量配比,然后再称取0.25重量份的成核剂以及0.1份的抗氧化剂,将以上原料投入双螺杆挤出机中,在加工温度为220℃,转速350rpm条件下挤出、冷却造粒,得到改性pbt成品;

s2:成品制备:将制得的改性pbt与余下各重量份的组分投入搅拌机内搅拌混合,得到混合物;然后将混合物投入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、冷却造粒得到成品。

优选的是,步骤s2中搅拌机的搅拌速度为800rpm。

进一步的优选,步骤s2中双螺杆挤出机的转速为600rpm,熔融温度为300℃。

实施例2:一种有机阻隔防爆材料,有机阻隔防爆材料含有以下重量份的组分,其中,abs树脂60份,改性pbt12份,石墨烯4份,成核剂2份,阻燃剂8份,发泡剂6份,导电剂8份,抗氧化剂0.8份。

优选的是,改性pbt为pbt与玻璃纤维的混合物,其中玻璃纤维的质量为pbt质量的30%。

进一步的优选,成核剂为纳米碳化钙和纳米碳化硅的混合物,其中纳米碳化钙和纳米碳化硅按重量比为1:1混合。

进一步的优选,阻燃剂为无卤阻燃剂。

进一步的优选,发泡剂为聚氨酯。

进一步的优选,导电剂为导电炭黑。

进一步的优选,抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。

一种有机阻隔防爆材料的制备方法,包括以下步骤:

s1:改性pbt的制备:

将玻璃纤维和pbt按重量配比,然后再称取0.8重量份的成核剂以及0.3份的抗氧化剂,将以上原料投入双螺杆挤出机中,在加工温度为240℃,转速450rpm条件下挤出、冷却造粒,得到改性pbt成品;

s2:成品制备:将制得的改性pbt与余下各重量份的组分投入搅拌机内搅拌混合,得到混合物;然后将混合物投入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、冷却造粒得到成品。

优选的是,步骤s2中搅拌机的搅拌速度为1000rpm。

进一步的优选,步骤s2中双螺杆挤出机的转速为700rpm,熔融温度为350℃。

实施例3:一种有机阻隔防爆材料,有机阻隔防爆材料含有以下重量份的组分,其中,abs树脂55份,改性pbt10份,石墨烯3份,成核剂1.5份,阻燃剂6.5份,发泡剂5份,导电剂6.5份,抗氧化剂0.6份。

优选的是,改性pbt为pbt与玻璃纤维的混合物,其中玻璃纤维的质量为pbt质量的25%。

进一步的优选,成核剂为纳米碳化硅。

进一步的优选,阻燃剂为无卤阻燃剂。

进一步的优选,发泡剂为聚乙二醇醚。

进一步的优选,导电剂为导电炭黑。

进一步的优选,抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。

一种有机阻隔防爆材料的制备方法,包括以下步骤:

s1:改性pbt的制备:

将玻璃纤维和pbt按重量配比,然后再称取0.5重量份的成核剂以及0.2份的抗氧化剂,将以上原料投入双螺杆挤出机中,在加工温度为230℃,转速400rpm条件下挤出、冷却造粒,得到改性pbt成品;

s2:成品制备:将制得的改性pbt与余下各重量份的组分投入搅拌机内搅拌混合,得到混合物;然后将混合物投入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、冷却造粒得到成品。

优选的是,步骤s2中搅拌机的搅拌速度为900rpm。

进一步的优选,步骤s2中双螺杆挤出机的转速为650rpm,熔融温度为325℃。

通过在pbt中添加玻璃纤维,玻璃纤维与pbt树脂结合力良好,在pbt树脂中加入一定量的玻璃纤维后,不仅能保持pbt树脂耐化学性、加工性等原有优点,而且能有较大幅度地提升其机械性能、阻燃防爆性能,并能克服pbt树脂缺口敏感性;再将改性后的pbt与abs树脂混合制得防爆材料,提高了其机械性能以及防腐防爆性能。

以上所述仅是本发明专利的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明专利原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。

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