一种聚酯纤维充气艇材料的制作方法
【专利摘要】发明公开了一种聚酯纤维充气艇材料，由以下成分制成：聚酯纤维、木纤维、异丁酸异丙酯、环氧树脂、纳米氧化铝、纳米钛白粉、天然橡胶、辅助剂。本发明制备的充气艇材料，柔韧性好，强度高，通过各成分的相互协同作用，材料的拉伸性能、硬度、断裂伸长率都有极大的提高；各成分之间界面相容性和分散性好，抗老化能力和对光和热的稳定性佳，抗冲击强度得到了极大的提高，材料的接触角大于150°，疏水性极高；本发明充气艇材料制备的充气艇寿命比普通充气艇的寿命提高了62%。
【专利说明】
一种聚酯纤维充气艇材料
技术领域
[0001 ]本发明涉及塑料领域，特别是涉及一种聚酯纤维充气艇材料。
【背景技术】
[0002] 充气艇，体积小巧，船尾添加推进器，航行速度可以显著提高。广泛应用于水上休 闲、娱乐、钓鱼、捕鱼等水上作业。一般来讲整艇的充气浮力胎被隔成多个独立气室，分隔设 置有很高的气密性，在个别气室破损时，其它部分仍保持足够浮力，相邻两个气室甚至更多 气室同时破损时，整艇仍有一定浮力。整艇具有很好的抗沉性，在整艇已处于最大载重(使 用安全上的限定)时，即使整个船艇灌满水时，仍浮于表面！由于充气船艇两侧有浮力胎，艇 体横向倾侧入水的可能程度很小，再加上产品设计制造中有专门的稳定性测试的保证，因 此在最大载重即使还有较大的风浪)时，它也不会横向倾覆!充气船艇与木质、铝合金、玻璃 钢小艇相比较，充气艇可拆解保存和灵活转移，并且备良好的抗撞击缓冲的作用。但是，现 有的充气艇材料制成的充气艇气密性、耐磨性一般，使用寿命不是很长，达不到某些场合的 需求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种聚酯纤维充气艇材料，通过以下技术方案实现： 一种聚酯纤维充气艇材料，按重量份计由以下成分制成：聚酯纤维40、木纤维20、异丁 酸异丙酯1、环氧树脂15、纳米氧化铝0.8、纳米钛白粉0.5、天然橡胶120、辅助剂2; 所述辅助剂按百分比计由以下成分制成:30%淀粉、50%环氧大豆油、12%钛酸酯、8%丙烯 酰胺;所述淀粉为玉米淀粉，所述辅助剂的制备方法为:将淀粉、环氧大豆油、钛酸酯、丙烯 酰胺按各自百分比添加到高混机中，在78°C下，以lOOOr/min速度搅拌30分钟，即可； 所述聚酯纤维经过预处理:将聚酯纤维放入质量浓度为12%的马来酸溶液中浸泡20分 钟并采用紫外光照射30s，过滤，洗涤，再放入质量浓度为90%的乙醇溶液中浸泡20分钟并采 用紫外光照射45s，过滤，洗涤，然后放入质量浓度为13.5%的丙烯酸溶液中，浸泡30分钟并 采用紫外光照射1分钟，过滤，洗涤，干燥，即可； 所述纳米氧化铝的粒度为24-26nm，所述纳米氧化铝经过预处理:将纳米氧化铝添加到 质量浓度为7.3%的马来酸溶液中，加热至44°C，搅拌10分钟，添加纳米氧化铝质量2%的聚甲 基丙烯酸甲酯，加热至68°C，搅拌20分钟，然后，过滤，烘干，即可； 所述纳米钛白粉的粒度为18_20nm，所述纳米钛白粉经过预处理:将纳米钛白粉添加到 质量浓度为7.9%的硬脂酸溶液中，常温浸泡30分钟后，过滤，烘干，即可； 所述天然橡胶经过预处理:将天然橡胶与其质量1.27%的膨润土与炭黑混合物在134°C 下，进行混合，并以650r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可;所述膨润土与炭黑混 合物中膨润土与炭黑按3:1质量比例混合而成，所述膨润土与炭黑混合物经过有机硅烷偶 联剂si-6改性处理。经过处理，可以使得天然橡胶与聚酯纤维在一定程度上有助于增大复 合材料界面粘结性能，改善与环氧树脂的界面粘结性能。
[0004] -种聚酯纤维充气艇材料的制备方法，包括： 1) 按重量份分别称取，聚酯纤维40、木纤维20、异丁酸异丙酯1、环氧树脂15、纳米氧化 铝0.8、纳米钛白粉0.5、天然橡胶120、辅助剂2; 2) 将聚酯纤维、木纤维、天然橡胶、辅助剂均匀混合，初始温度加热至137°C，持续15分 钟后，添加异丁酸异丙酯、环氧树脂、纳米氧化铝、纳米钛白粉继续缓慢加热，在1小时内温 度升高至180°C为止，开始缓慢冷却，当冷却至120°C时，直接添加到高速搅拌共混开始进行 预塑化，再添加到挤出机中进行造粒，即可。
[0005] 本发明通过大量的实验研究，研制出的聚酯纤维充气艇材料，并对其拉伸性能和 摩擦磨损性能进行了研究，分析了拉伸断口和摩损表面的形貌。结果表明：通过对聚酯纤维 和天然橡胶进行的预处理，配合添加的经过处理的纳米氧化铝、木纤维和辅助剂使得制成 的材料的经向和炜向的拉伸强度提高了5.6%、15.4%，经向和炜向的弹性模量提高了35 . 7%、28.2%;材料的耐磨损性能得到极大的提高，材料的摩擦因数降低了24.6%、磨损率减 少了 96.4%，并且，制成的材料气密性得到极大的提升。
[0006] 本发明的有益效果是:本发明制备的充气艇材料，柔韧性好，强度高，通过各成分 的相互协同作用，材料的拉伸性能、硬度、断裂伸长率都有极大的提高;各成分之间界面相 容性和分散性好，抗老化能力和对光和热的稳定性佳，抗冲击强度得到了极大的提高，材料 的接触角大于150°，疏水性极高;本发明充气艇材料制备的充气艇寿命比普通充气艇的寿 命提尚了62%。
【具体实施方式】
[0007] 一种聚酯纤维充气艇材料，按重量份计由以下成分制成：聚酯纤维40、木纤维20、 异丁酸异丙酯1、环氧树脂15、纳米氧化铝0.8、纳米钛白粉0.5、天然橡胶120、辅助剂2; 所述辅助剂按百分比计由以下成分制成:30%淀粉、50%环氧大豆油、12%钛酸酯、8%丙烯 酰胺;所述淀粉为玉米淀粉，所述辅助剂的制备方法为:将淀粉、环氧大豆油、钛酸酯、丙烯 酰胺按各自百分比添加到高混机中，在78°C下，以lOOOr/min速度搅拌30分钟，即可； 所述聚酯纤维经过预处理:将聚酯纤维放入质量浓度为12%的马来酸溶液中浸泡20分 钟并采用紫外光照射30s，过滤，洗涤，再放入质量浓度为90%的乙醇溶液中浸泡20分钟并采 用紫外光照射45s，过滤，洗涤，然后放入质量浓度为13.5%的丙烯酸溶液中，浸泡30分钟并 采用紫外光照射1分钟，过滤，洗涤，干燥，即可； 所述纳米氧化铝的粒度为24-26nm，所述纳米氧化铝经过预处理:将纳米氧化铝添加到 质量浓度为7.3%的马来酸溶液中，加热至44°C，搅拌10分钟，添加纳米氧化铝质量2%的聚甲 基丙烯酸甲酯，加热至68°C，搅拌20分钟，然后，过滤，烘干，即可； 所述纳米钛白粉的粒度为18_20nm，所述纳米钛白粉经过预处理:将纳米钛白粉添加到 质量浓度为7.9%的硬脂酸溶液中，常温浸泡30分钟后，过滤，烘干，即可； 所述天然橡胶经过预处理:将天然橡胶与其质量1.27%的膨润土与炭黑混合物在134°C 下，进行混合，并以650r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可;所述膨润土与炭黑混 合物中膨润土与炭黑按3:1质量比例混合而成，所述膨润土与炭黑混合物经过有机硅烷偶 联剂si-6改性处理。
[0008] -种聚酯纤维充气艇材料的制备方法，包括： 1) 按重量份分别称取，聚酯纤维40、木纤维20、异丁酸异丙酯1、环氧树脂15、纳米氧化 铝0.8、纳米钛白粉0.5、天然橡胶120、辅助剂2; 2) 将聚酯纤维、木纤维、天然橡胶、辅助剂均匀混合，初始温度加热至137°C，持续15分 钟后，添加异丁酸异丙酯、环氧树脂、纳米氧化铝、纳米钛白粉继续缓慢加热，在1小时内温 度升高至180°C为止，开始缓慢冷却，当冷却至120°C时，直接添加到高速搅拌共混开始进行 预塑化，再添加到挤出机中进行造粒，即可。
[0009] 本发明通过大量的实验研究，研制出的聚酯纤维充气艇材料，并对其拉伸性能和 摩擦磨损性能进行了研究，分析了拉伸断口和摩损表面的形貌。结果表明：通过对聚酯纤维 和天然橡胶进行的预处理，配合添加的经过处理的纳米氧化铝、木纤维和辅助剂使得制成 的材料的经向和炜向的拉伸强度提高了5.6%、15.4%，经向和炜向的弹性模量提高了35 . 7%、28.2%;材料的耐磨损性能得到极大的提高，材料的摩擦因数降低了24.6%、磨损率减 少了 96.4%，并且，制成的材料气密性得到极大的提升。
[0010] 通过大量实验分析对比不同重量份添加量的辅助剂对本发明制备的充气艇材料 的性能的影响： 添加不同重量份添加量的辅助剂制备的充气艇材料相对普通充气艇的拉伸强度、断裂 伸长率、耐温性能、寿命的影响：
表1 通过表1中可以看出添加不同重量份添加量的辅助剂制备的充气艇材料相对普通充气 艇的拉伸强度、断裂伸长率、耐温性能、寿命的影响不同。
【主权项】
1. 一种聚酯纤维充气艇材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：聚酯纤维40、 木纤维20、异丁酸异丙酯1、环氧树脂15、纳米氧化铝0.8、纳米钛白粉0.5、天然橡胶120、辅 助剂2; 所述辅助剂按百分比计由以下成分制成：30%淀粉、50%环氧大豆油、12%钛酸酯、8%丙烯 酰胺;所述淀粉为玉米淀粉，所述辅助剂的制备方法为:将淀粉、环氧大豆油、钛酸酯、丙烯 酰胺按各自百分比添加到高混机中，在78°C下，以lOOOr/min速度搅拌30分钟，即可； 所述聚酯纤维经过预处理:将聚酯纤维放入质量浓度为12%的马来酸溶液中浸泡20分 钟并采用紫外光照射30s，过滤，洗涤，再放入质量浓度为90%的乙醇溶液中浸泡20分钟并采 用紫外光照射45s，过滤，洗涤，然后放入质量浓度为13.5%的丙烯酸溶液中，浸泡30分钟并 采用紫外光照射1分钟，过滤，洗涤，干燥，即可； 所述纳米氧化铝的粒度为24-26nm，所述纳米氧化铝经过预处理:将纳米氧化铝添加到 质量浓度为7.3%的马来酸溶液中，加热至44°C，搅拌10分钟，添加纳米氧化铝质量2%的聚甲 基丙烯酸甲酯，加热至68°C，搅拌20分钟，然后，过滤，烘干，即可； 所述纳米钛白粉的粒度为18_20nm，所述纳米钛白粉经过预处理:将纳米钛白粉添加到 质量浓度为7.9%的硬脂酸溶液中，常温浸泡30分钟后，过滤，烘干，即可； 所述天然橡胶经过预处理:将天然橡胶与其质量1.27%的膨润土与炭黑混合物在134°C 下，进行混合，并以650r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可;所述膨润土与炭黑混 合物中膨润土与炭黑按3:1质量比例混合而成，所述膨润土与炭黑混合物经过有机硅烷偶 联剂si-6改性处理。2. 根据权利要求1所述的一种聚酯纤维充气艇材料的制备方法，其特征在于，包括： 1) 按重量份分别称取，聚酯纤维40、木纤维20、异丁酸异丙酯1、环氧树脂15、纳米氧化 铝0.8、纳米钛白粉0.5、天然橡胶120、辅助剂2; 2) 将聚酯纤维、木纤维、天然橡胶、辅助剂均匀混合，初始温度加热至137°C，持续15分 钟后，添加异丁酸异丙酯、环氧树脂、纳米氧化铝、纳米钛白粉继续缓慢加热，在1小时内温 度升高至180°C为止，开始缓慢冷却，当冷却至120°C时，直接添加到高速搅拌共混开始进行 预塑化，再添加到挤出机中进行造粒，即可。
【文档编号】C08L97/02GK105949529SQ201610421662
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】江雄阳
【申请人】安徽扬帆充气游乐设备制造有限公司