一种耐磨pvc充气艇材料的制作方法
【专利摘要】发明公开了一种耐磨PVC充气艇材料，由以下成分制成：PVC、季戊四醇、硬脂酸钙、环氧树脂、活性碳酸钙、纳米蒙脱土、增塑剂、丁腈橡胶、柠檬酸三乙酯、甲基丙烯酸甲酯、石墨烯、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，耐磨性非常好；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能达到8?10年。
【专利说明】
一种耐磨PVC充气艇材料
技术领域
[0001 ]本发明涉及塑料领域，特别是涉及一种耐磨PVC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耐磨PVC充气艇材料，通过以下技术方案实现： 一种耐磨PVC充气艇材料，按重量份计由以下成分制成:PVC135、季戊四醇4、硬脂酸钙 2、环氧树脂8、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶10、柠檬酸三乙酯3、甲基 丙烯酸甲酯5、石墨烯0.2、辅助剂1; 所述辅助剂按百分比计由以下成分制成:30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙 烯酰胺;所述辅助剂的制备方法为:将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比 添加到高混机中，在85°C下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可； 所述活性碳酸钙的制备方法为:将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡 10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48-52°C，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可； 所述纳米蒙脱土经过预处理:将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液 中，将温度调节到2-4°C，浸泡20分钟后，将温度快速升到68°C，保温10分钟，自然冷却至室 温，过滤，洗涤，烘干； 所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成； 所述PVC经过预处理:将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤， 洗涤，烘干，即可； 所述丁腈橡胶经过预处理:将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅藻土混合物在128°C 下，进行混合，并以550r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可;所述膨润土与娃藻土 混合物中膨润土与硅藻土按1:1质量比例混合而成。
[0004] -种耐磨PVC充气艇材料的制备方法，包括： 1) 按重量份分别称取，PVC135、季戊四醇4、硬脂酸钙2、环氧树脂8、活性碳酸钙0.5、纳 米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶10、柠檬酸三乙酯3、甲基丙烯酸甲酯5、石墨烯0.2、辅助剂 1; 2) 将PVC、丁腈橡胶均匀混合，初始温度加热至135°C，持续15分钟后，添加活性碳酸钙、 纳米蒙脱土、石墨稀继续缓慢加热，在1小时内温度升高至180°C为止，以600r/min速度搅拌 30分钟后，开始缓慢冷却至室温，再与季戊四醇、硬脂酸钙、环氧树脂、增塑剂、柠檬酸三乙 酯、甲基丙烯酸甲酯、辅助剂混合后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] PVC由于自身的热稳定性差，成型加工过程中必须还要添加一定量的热稳定剂，而 一般热稳定剂为铅盐类、金属皂类存在毒性较大，易污染的等缺点，有机锡类则价格偏高， 并且，PVC耐磨性较差，耐扎刮性较差;本发明通过大量的实验研究，研制出的PVC充气艇材 料，通过在PVC中添加活性碳酸钙、纳米蒙脱土、石墨烯协同配合，能够提高材料的断裂韧 性，提高损伤容限和疲劳寿命，弯曲强度与弯曲模量与普通PVC相比分别提高了 38.8%与 35.5%，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 27.5%、磨损率减少了 96.8%，并且，制成的材料气密性得到极大的提升;通过添加辅助剂，能够使得材料在遇到 裂纹扩展时能够阻止裂纹继续扩展，当材料收到外力时，具有吸收冲击振动能，从而提高其 韧性;通过添加季戊四醇、硬脂酸钙和甲基丙烯酸甲酯的协同配合作用，能够改善材料的热 稳定性，提高加工性能，提高耐受性，其塑化温度;塑化时间；最大扭矩以及平衡扭矩都得到 极大的改善。
[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，耐磨性非常好;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能达 到8-10年。
【具体实施方式】
[0007] -种耐磨PVC充气艇材料，按重量份计由以下成分制成:PVC135、季戊四醇4、硬脂 酸钙2、环氧树脂8、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土 0.3、增塑剂1、丁腈橡胶10、柠檬酸三乙酯3、 甲基丙烯酸甲酯5、石墨烯0.2、辅助剂1; 所述辅助剂按百分比计由以下成分制成:30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙 烯酰胺;所述辅助剂的制备方法为:将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比 添加到高混机中，在85°C下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可； 所述活性碳酸钙的制备方法为:将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡 10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48-52°C，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可； 所述纳米蒙脱土经过预处理:将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液 中，将温度调节到2-4°C，浸泡20分钟后，将温度快速升到68°C，保温10分钟，自然冷却至室 温，过滤，洗涤，烘干； 所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成； 所述PVC经过预处理:将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤， 洗涤，烘干，即可； 所述丁腈橡胶经过预处理:将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅藻土混合物在128°C 下，进行混合，并以550r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可;所述膨润土与娃藻土 混合物中膨润土与硅藻土按1:1质量比例混合而成。
[0008] -种耐磨PVC充气艇材料的制备方法，包括： 1) 按重量份分别称取，PVC135、季戊四醇4、硬脂酸钙2、环氧树脂8、活性碳酸钙0.5、纳 米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶10、柠檬酸三乙酯3、甲基丙烯酸甲酯5、石墨烯0.2、辅助剂 1; 2) 将PVC、丁腈橡胶均匀混合，初始温度加热至135°C，持续15分钟后，添加活性碳酸钙、 纳米蒙脱土、石墨稀继续缓慢加热，在1小时内温度升高至180°C为止，以600r/min速度搅拌 30分钟后，开始缓慢冷却至室温，再与季戊四醇、硬脂酸钙、环氧树脂、增塑剂、柠檬酸三乙 酯、甲基丙烯酸甲酯、辅助剂混合后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] 本发明通过大量实验研究添加活性碳酸钙、纳米蒙脱土、石墨烯三者对本发明PVC 充气艇材料的性能影响(与普通PVC相比）：
通过表1可以看出：活性碳酸钙、纳米蒙脱土、石墨烯三者需要协同配合对本发明PVC充 气艇材料的性能提高最大，并且，活性碳酸钙、纳米蒙脱土、石墨烯的添加量并不是越高，对 PVC充气艇材料性能提高越大。
【主权项】
1. 一种耐磨PVC充气艇材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成:PVC135、季戊四 醇4、硬脂酸钙2、环氧树脂8、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土 0.3、增塑剂1、丁腈橡胶10、柠檬酸 三乙酯3、甲基丙烯酸甲酯5、石墨烯0.2、辅助剂1; 所述辅助剂按百分比计由以下成分制成：30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙 烯酰胺;所述辅助剂的制备方法为:将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比 添加到高混机中，在85°C下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可； 所述活性碳酸钙的制备方法为:将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡 10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48-52°C，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可； 所述纳米蒙脱土经过预处理：将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液 中，将温度调节到2-4°C，浸泡20分钟后，将温度快速升到68°C，保温10分钟，自然冷却至室 温，过滤，洗涤，烘干； 所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成； 所述PVC经过预处理:将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤， 洗涤，烘干，即可； 所述丁腈橡胶经过预处理:将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅藻土混合物在128°C 下，进行混合，并以550r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可;所述膨润土与娃藻土 混合物中膨润土与硅藻土按1:1质量比例混合而成。2. 根据权利要求1所述的一种耐磨PVC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，PVC135、季戊四醇4、硬脂酸钙2、环氧树脂8、活性碳酸钙0.5、纳 米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶10、柠檬酸三乙酯3、甲基丙烯酸甲酯5、石墨烯0.2、辅助剂 1; 2) 将PVC、丁腈橡胶均勾混合，初始温度加热至135°C，持续15分钟后，添加活性碳酸钙、 纳米蒙脱土、石墨稀继续缓慢加热，在1小时内温度升高至180°C为止，以600r/min速度搅拌 30分钟后，开始缓慢冷却至室温，再与季戊四醇、硬脂酸钙、环氧树脂、增塑剂、柠檬酸三乙 酯、甲基丙烯酸甲酯、辅助剂混合后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】C08L27/06GK105949660SQ201610419898
【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