本发明属于消防设备技术领域，具体地，涉及一种消防水带内衬用新型材料及其制备方法。
背景技术：
消防水带是消防设施中用来输送水或泡沫混合液的一种软管，传统的消防水带以橡胶为内衬，外表面包裹着亚麻编织物。先进的消防水带则用聚氨酯等聚合材料制成。消防水带采用高强度合成纤维为基层，里面还有一层内衬，因为内衬是直接与灭火用的水或泡沫混合液直接接触的结构层，所以内衬的材料直接决定消防水带的使用性能。目前，消防水带内衬的橡胶材料主要有三种，天然橡胶、乙丙橡胶和聚氨酯橡胶，其各具有优点，但天然橡胶的内衬不耐天候老化、使用寿命短，乙丙橡胶内衬与合成纤维与纤维基层粘合困难，并且价格较贵，聚氨酯橡胶内衬也价格昂贵。
因此，需要研发一种新型的消防水带内衬材料，该内衬材料具有耐腐蚀、耐磨、耐高压、耐老化并且价格低廉，以满足市场的需求。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种消防水带内衬用新型材料及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种消防水带内衬用新型材料，所述的消防水带内衬用新型材料包括如下重量份数的原料：酚醛树脂20-39份、丙烯酸树脂16-31份、轻质碳酸钙2-7份、碳纳米纤维3-11份、活性白土废渣2-6份、硅晶须5-5份、阻燃剂2-5份、固化剂0.3-6份、抗老化剂0.11-4份、粘结剂1-3.6份。
优选地，所述阻燃剂由三聚氰胺密胺盐、偶联剂和成炭促进剂复配而成，上述各组分占阻燃剂总重的百分比为：三聚氰胺密胺盐89-93％、偶联剂2-5％、成炭促进剂5-9％。
优选地，所述成炭促进剂为sio2或tio2。
优选地，所述固化剂为二乙烯三胺与酰胺的混合物，所述二乙烯三胺与酰胺的质量比为10:3。
优选地，所述抗老化剂包括以下重量份的原料：基础油20-30份、聚乙烯树脂10-20份、纳米三氧化二铝1-5份、硅藻土1-5份、石油磺酸钠10-20份。
优选地，所述抗老化剂由如下方法制成：
（1）取基础油，在50-100℃下，加入聚乙烯树脂和纳米三氧化二铝，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在步骤（1）所得混合溶液中，在60-90℃下，分别添加硅藻、石油磺酸钠，搅拌均匀，即得所述抗老化剂。
优选地，所述粘结剂为沥青纤维、焦油、热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚苯乙烯或丙烯酸树脂的任一种。
根据本发明的另一方面，提供一种消防水带内衬用新型材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按比例称量酚醛树脂、丙烯酸树脂、轻质碳酸钙、碳纳米纤维、活性白土废渣、硅晶须混合，投入密炼机混炼2-4min，混炼温度为80-90℃；
（2）然后投入阻燃剂、固化剂、抗老化剂、粘结剂，继续混炼0.5-1.5min，混炼温度为100-110℃；
（3）出料后在开炼机上补充混炼0.5-1.5min，补充混炼时温度为90-100℃，然后挤压并冷却后即得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的一种消防水带内衬用新型材料，材料配方中加入阻燃剂、粘结剂、抗老化剂，同时加入了无机有机物，通过合理的配制各成分的比例，使得该内衬材料具有耐高温、高压、耐老化、使用寿命长等优点；
（2）本发明提供的一种消防水带内衬用新型材料，配方中加入了阻燃剂，阻燃剂的添加量现对于现有技术减少10%，降低了成本，同时不影响酚醛树脂和丙烯酸树脂的加工性能。与溴系阻燃剂相比，本发明的阻燃剂环保，发烟量少、质量损失速率小、残存质量大，大大提高了本发明内衬材料的阻燃效果；
（3）办发明提供的一种消防水带内衬用新型材料，配方中加入了抗老化剂，该抗老化剂流动性好，易于运输，使用方便；具有很好的加热稳定性，将其用来制备内衬材料能够抵抗温度、光照、空气和降水等外界环境因素的老化，抗老化能力强，大大延长了内衬材料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种消防水带内衬用新型材料，所述的消防水带内衬用新型材料包括如下重量份数的原料：酚醛树脂20-39份、丙烯酸树脂16-31份、轻质碳酸钙2-7份、碳纳米纤维3-11份、活性白土废渣2-6份、硅晶须5-5份、阻燃剂2-5份、固化剂0.3-6份、抗老化剂0.11-4份、粘结剂1-3.6份。
其中，所述阻燃剂由三聚氰胺密胺盐、偶联剂和成炭促进剂复配而成，上述各组分占阻燃剂总重的百分比为：三聚氰胺密胺盐92％、偶联剂3％、成炭促进剂5％。
配方中加入了阻燃剂，阻燃剂的添加量现对于现有技术减少10%，降低了成本，同时不影响酚醛树脂和丙烯酸树脂的加工性能。与溴系阻燃剂相比，本发明的阻燃剂环保，发烟量少、质量损失速率小、残存质量大，大大提高了本发明内衬材料的阻燃效果。
其中，所述成炭促进剂为sio2或tio2。
其中，所述固化剂为二乙烯三胺与酰胺的混合物，所述二乙烯三胺与酰胺的质量比为10:3。
其中，所述抗老化剂包括以下重量份的原料：基础油20-30份、聚乙烯树脂10-20份、纳米三氧化二铝1-5份、硅藻土1-5份、石油磺酸钠10-20份。所述抗老化剂由如下方法制成：
（1）取基础油，在50-100℃下，加入聚乙烯树脂和纳米三氧化二铝，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在步骤（1）所得混合溶液中，在60-90℃下，分别添加硅藻、石油磺酸钠，搅拌均匀，即得所述抗老化剂。
配方中加入了抗老化剂，该抗老化剂流动性好，易于运输，使用方便；具有很好的加热稳定性，将其用来制备内衬材料能够抵抗温度、光照、空气和降水等外界环境因素的老化，抗老化能力强，大大延长了内衬材料的使用寿命。
其中，所述粘结剂为沥青纤维、焦油、热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚苯乙烯或丙烯酸树脂的任一种。
根据本发明的另一方面，提供一种消防水带内衬用新型材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按比例称量酚醛树脂、丙烯酸树脂、轻质碳酸钙、碳纳米纤维、活性白土废渣、硅晶须混合，投入密炼机混炼2-4min，混炼温度为80-90℃；
（2）然后投入阻燃剂、固化剂、抗老化剂、粘结剂，继续混炼0.5-1.5min，混炼温度为100-110℃；
（3）出料后在开炼机上补充混炼0.5-1.5min，补充混炼时温度为90-100℃，然后挤压并冷却后即得。
实施例2
本实施例提供的一种消防水带内衬用新型材料，所述的消防水带内衬用新型材料包括如下重量份数的原料：酚醛树脂20-39份、丙烯酸树脂16-31份、轻质碳酸钙2-7份、碳纳米纤维3-11份、活性白土废渣2-6份、硅晶须5-5份、阻燃剂2-5份、固化剂0.3-6份、抗老化剂0.11-4份、粘结剂1-3.6份。
其中，所述阻燃剂由三聚氰胺密胺盐、偶联剂和成炭促进剂复配而成，上述各组分占阻燃剂总重的百分比为：三聚氰胺密胺盐93％、偶联剂2％、成炭促进剂5％。
配方中加入了阻燃剂，阻燃剂的添加量现对于现有技术减少10%，降低了成本，同时不影响酚醛树脂和丙烯酸树脂的加工性能。与溴系阻燃剂相比，本发明的阻燃剂环保，发烟量少、质量损失速率小、残存质量大，大大提高了本发明内衬材料的阻燃效果。
其中，所述成炭促进剂为sio2或tio2。
其中，所述固化剂为二乙烯三胺与酰胺的混合物，所述二乙烯三胺与酰胺的质量比为10:3。
其中，所述抗老化剂包括以下重量份的原料：基础油20-30份、聚乙烯树脂10-20份、纳米三氧化二铝1-5份、硅藻土1-5份、石油磺酸钠10-20份。所述抗老化剂由如下方法制成：
（1）取基础油，在50-100℃下，加入聚乙烯树脂和纳米三氧化二铝，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在步骤（1）所得混合溶液中，在60-90℃下，分别添加硅藻、石油磺酸钠，搅拌均匀，即得所述抗老化剂。
配方中加入了抗老化剂，该抗老化剂流动性好，易于运输，使用方便；具有很好的加热稳定性，将其用来制备内衬材料能够抵抗温度、光照、空气和降水等外界环境因素的老化，抗老化能力强，大大延长了内衬材料的使用寿命。
其中，所述粘结剂为沥青纤维、焦油、热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚苯乙烯或丙烯酸树脂的任一种。
根据本发明的另一方面，提供一种消防水带内衬用新型材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按比例称量酚醛树脂、丙烯酸树脂、轻质碳酸钙、碳纳米纤维、活性白土废渣、硅晶须混合，投入密炼机混炼2-4min，混炼温度为80-90℃；
（2）然后投入阻燃剂、固化剂、抗老化剂、粘结剂，继续混炼0.5-1.5min，混炼温度为100-110℃；
（3）出料后在开炼机上补充混炼0.5-1.5min，补充混炼时温度为90-100℃，然后挤压并冷却后即得。
实施例3
本实施例提供的一种消防水带内衬用新型材料，所述的消防水带内衬用新型材料包括如下重量份数的原料：酚醛树脂20-39份、丙烯酸树脂16-31份、轻质碳酸钙2-7份、碳纳米纤维3-11份、活性白土废渣2-6份、硅晶须5-5份、阻燃剂2-5份、固化剂0.3-6份、抗老化剂0.11-4份、粘结剂1-3.6份。
其中，所述阻燃剂由三聚氰胺密胺盐、偶联剂和成炭促进剂复配而成，上述各组分占阻燃剂总重的百分比为：三聚氰胺密胺盐89％、偶联剂5％、成炭促进剂6％。
配方中加入了阻燃剂，阻燃剂的添加量现对于现有技术减少10%，降低了成本，同时不影响酚醛树脂和丙烯酸树脂的加工性能。与溴系阻燃剂相比，本发明的阻燃剂环保，发烟量少、质量损失速率小、残存质量大，大大提高了本发明内衬材料的阻燃效果。
其中，所述成炭促进剂为sio2或tio2。
其中，所述固化剂为二乙烯三胺与酰胺的混合物，所述二乙烯三胺与酰胺的质量比为10:3。
其中，所述抗老化剂包括以下重量份的原料：基础油20-30份、聚乙烯树脂10-20份、纳米三氧化二铝1-5份、硅藻土1-5份、石油磺酸钠10-20份。所述抗老化剂由如下方法制成：
（1）取基础油，在50-100℃下，加入聚乙烯树脂和纳米三氧化二铝，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在步骤（1）所得混合溶液中，在60-90℃下，分别添加硅藻、石油磺酸钠，搅拌均匀，即得所述抗老化剂。
配方中加入了抗老化剂，该抗老化剂流动性好，易于运输，使用方便；具有很好的加热稳定性，将其用来制备内衬材料能够抵抗温度、光照、空气和降水等外界环境因素的老化，抗老化能力强，大大延长了内衬材料的使用寿命。
其中，所述粘结剂为沥青纤维、焦油、热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚苯乙烯或丙烯酸树脂的任一种。
根据本发明的另一方面，提供一种消防水带内衬用新型材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按比例称量酚醛树脂、丙烯酸树脂、轻质碳酸钙、碳纳米纤维、活性白土废渣、硅晶须混合，投入密炼机混炼2-4min，混炼温度为80-90℃；
（2）然后投入阻燃剂、固化剂、抗老化剂、粘结剂，继续混炼0.5-1.5min，混炼温度为100-110℃；
（3）出料后在开炼机上补充混炼0.5-1.5min，补充混炼时温度为90-100℃，然后挤压并冷却后即得。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。