一种TDN高分子复合板材及其制造工艺的制作方法

文档序号:14946423发布日期:2018-07-17 21:34阅读:262来源:国知局

本发明涉及复合板材相关技术领域,具体涉及一种tdn高分子复合板材及其制造工艺。



背景技术:

tdn高分子复合板材属于耐腐蚀板材,采用高分子合成树脂以及天然耐腐蚀骨料,经特殊工艺制作而成。高分子耐腐蚀板材经权威部门检测,各项质量指标均优于花岗岩等天然石材,具有抗压、抗冲击强度高,耐腐蚀性能好,价格低廉等特点。广泛用于冶炼、化工、电力等行业需要防腐蚀的地面、墙裙、污水池沟等区域的面层铺砌。

该产品在铺砌施工中,所用砌筑材料也是采用同类树脂混合胶料,相容性匹配一致,使得板材结合部位融为一体,更有效防止了长期在自然环境下,由于温差引起的裂缝渗漏现象,导致基层损坏。高分子耐腐蚀板材是目前最为理想的天然防腐石材的替代产品。

tdn高分子复合板材广泛应用于工矿、民用、军用等具有腐蚀性流体及物料存放的厂房、仓库、污水沟渠、污水池等。本申请研制的防腐板材,经检测各项数据均优于天然花岗岩,能保证在使用上有耐腐蚀的全面性,完全可以替代天然品质的不足。完全符合国家环保要求,产品美观耐用且价格低廉。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种tdn高分子复合板材及其制造工艺,制备的tdn高分子复合板材用于冶炼、化工、电力等行业需要防腐蚀的地面、墙裙、污水池沟等区域的面层铺砌时可耐冲击、环保、高耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑、低摩擦系数、耐候性、耐热水、碱类、酸类、油类、卤化烃侵蚀,耐水解性强,避免裂缝渗漏现象。

使用本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种tdn高分子复合板材及其制造工艺,包括以下步骤:

(1)将丁吡橡胶、纳米改性醇酸树脂加入到其重量80-100倍的混酸溶液中,所述的混酸是由质量比为3-4:1的60-70%的碳酸和87-90%的盐酸溶液组成,在50-60℃下超声17-20分钟,过滤,将沉淀水洗2-3次,70-76℃下真空干燥30-40分钟,得酸化改性丁吡橡胶;

(2)取上述酸化改性丁吡橡胶重量的47-50%,与易混槽黑、发泡调节剂dlf、凡士林、轻质碳酸钙、三氧化二锑、碳酸锌混合,加入到混合料重量70-80倍的n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中,超声100-120分钟,送入反应釜中,通入氮气,升高温度为120-127℃,保温反应35-40小时,出料,将产物抽滤,用丙酮洗涤3-4次,置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重,得物料ⅰ;

(3)将剩余的酸化改性丁吡橡胶、抗冲改性剂ac、聚乙烯蜡、硬脂酸、抗老化剂、促进剂tmtm混合,加入到混合料重量6-7倍的水杨酸中,超声100-110分钟,送入反应釜中,通入氮气,升高温度为68-70℃,保温反应35-40小时,出料,将产物抽滤,用丙酮洗涤3-4次,置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重,得物料ⅱ;

(4)取硬脂酸、陶土、芦荟胶、硅藻泥、活性炭、樟树粉,加入其重量17-20%的甲醛溶液中,搅拌混合20-30分钟,滴加浓度为3-6mol/l的盐酸,调节ph为2-3,通入氮气,加热至沸腾,保持沸腾57-60分钟,出料,冷却至常温,得物料ⅲ;

(5)将上述物料ⅰ、物料ⅱ、物料ⅲ混合,在87-90℃下预热4-6分钟,升高温度为155-160℃,保温搅拌3-4分钟,过滤出去大的杂质物料得tdn高分子复合板材基础底料;

(6)将上述tdn高分子复合板材基础底料与剩余各原料混合,搅拌均匀,匀质,乳化,高温炉内加温100-160℃热炼2-5h即得tdn高分子复合板材混合原料;

(7)将步骤6制备的tdn高分子复合板材混合原料投入制备机中,将原料制成不同厚度和宽度的复合板材,即得tdn高分子复合板材。

制备完成的tdn高分子复合板材进行陈华,陈化后的板材确保板材稳定性,遇冷余热不会变形,性能更加稳定,且进一步增强复合板材可耐冲击、环保、高耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑、低摩擦系数、耐候性、耐热水、碱类、酸类、油类、卤化烃侵蚀,耐水解性强,避免裂缝渗漏现象。

陈化步骤为:将新生产出来的tdn高分子复合板材固定,排板时,隔板应保持与tdn高分子复合板材的两端齐平,上下隔板保持垂直,以防止tdn高分子复合板材端部水分过快散失,收缩不均匀导致端裂,上下隔板保持垂直,是防止tdn高分子复合板材承受重力均衡与否,防止翘曲;且每一块tdn高分子复合板材交替排列,同一水平每块tdn高分子复合板材之间留有0.1-1cm;对不同厚度的tdn高分子复合板材,排板时尽量保持同一层面为同一厚度,避免不同厚度的tdn高分子复合板材在同一层面而引起较薄的tdn高分子复合板材烘干变形,同时保证堆垛时的稳定;固定板材后采用现有的干燥窑通过加热烘干法进行干燥,热烘干法包括预热,使温度为40-50℃和湿度为0.03-0.05kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,时间为100-150min,湿热速度控制在0.5-2m/s;降温降湿阶段,使温度为30-40℃和湿度为0.02-0.04kg/m33的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,时间为70-100min,升温降湿阶段,使温度为50-65℃和湿度为0.002-0.004kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,直至tdn高分子复合板材中含水量为5-10%,其中,蒸汽沿tdn高分子复合板材的径向通过,在tdn高分子复合板材的两端处的蒸汽压强为5-6mpa,该压强的蒸汽与tdn高分子复合板材两端接触长度为自tdn高分子复合板材两端端口起占该tdn高分子复合板材总长的7%-12%的距离,陈化即完成。

所述tdn高分子复合板材包括如下份数组分:易混槽黑10-13份、发泡调节剂dlf0.5-3份、凡士林5-12份、轻质碳酸钙10-15份、三氧化二锑7-13份、碳酸锌11-14份、硬脂酸6-15份、水杨酸6-15份、陶土20-35份、芦荟胶5-10份、硅藻泥15-27份、活性炭14-29份、纳米改性醇酸树脂6-15份、抗冲改性剂acm2.5-5份、聚乙烯蜡0.5-4份、硬脂酸0.5-1份、抗老化剂0.5-5份、丁吡橡胶77-94份、樟树粉37-48份、促进剂tmtm4-12份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、n-苯基-1-萘胺16-19份。

步骤1所述过滤为选用250-400目筛网,且过滤过程中在通风厨中进行。

步骤3和步骤4所述通入氮气浓度为99.5%,流速速度为12-20m3/s。

步骤4中所述滴加盐酸溶液,滴加速度为20-25滴/min。

发泡调节剂dlf为dlf100。

抗冲改性剂acm为acm01。

所述发泡调节剂dlf:抗冲改性剂acm:所述抗老化剂的配比重量关系为1:3-4:2-3。

所述抗老化剂为复合稳定剂、抗氧化剂的混合物。

所述复合稳定剂为新型的复合铅盐热稳定剂,所述抗氧化剂为抗氧化剂1076。

所述抗老化剂包括复合稳定剂:0.8-1份,抗氧化剂1076:0.6-0.8份。

所述轻质碳酸钙的粒度为1000-1500目。

发泡调节剂dlf:发泡调节剂dlf为tdn高分子复合板材加工助剂,用于促进tdn高分子复合板材的软化和塑化;并提高tdn高分子复合板材发泡物料的熔体强度和流动性,防止气泡的合并,以得到均匀发泡、具有良好的外观的tdn高分子复合板材。

抗冲改性剂acm:抗冲改性剂也为tdn高分子复合板材的加工助剂,抗冲改性剂的主要作用是削弱tdn高分子复合板材聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了tdn高分子复合板材聚合物分子链的移动性,降低了tdn高分子复合板材聚合物分子链的结晶性,增加tdn高分子复合板材聚合物的塑性,最终作用表现为tdn高分子复合板材制品硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性、加工性能和柔韧性提高。

所述纳米改性醇酸树脂由醇酸树脂改性而成,其改性方法为:向15-20份醇酸树脂中加入3-11份松节油、2-9份阳离子已烷乙二醇和1-7份聚二甲基环己胺,充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理5min,再加入1-11份氢化蓖麻油、2-9份聚苯乙烯磺酸钠和1-9份聚乙二醇,混合均匀后继续微波处理5min,微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h,然后加热至90-130℃保温混合15min,向所得混合物中加入6-8份0-5℃冷水,充分混合后静置1h,随后加热至回流状态保温混合30min,并自然冷却至室温,最后送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒即为纳米改性醇酸树脂。

优选的tdn高分子复合板材厚度0.1-5cm,宽度根据需要复合板材宽度而定,将tdn高分子复合板材与其他物料面接触式时,在接缝处填上填合剂。

本发明tdn高分子复合板材优点和有益效果是:

1、本发明针对现有tdn高分子复合板材存在的不足,发明一种tdn高分子复合板材,制备出的tdn高分子复合板材高效耐冲击、环保、高耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑、低摩擦系数、耐候性、耐热水、碱类、酸类、油类、卤化烃侵蚀,耐水解性强。

2、本发明所采用制备工艺环保,使用设备简单、操作简便、制备成本低、美观、物美价廉,制备成的tdn高分子复合板材应用于冶炼、化工、电力等行业需要防腐蚀的地面、墙裙、污水池沟等领域,具有很高的实用价值,既可以缓解各领域腐蚀性材料对板材的腐蚀性,又可以在保护各领域的环境,为人们提供良好的环境,不受影响。

3、本发明tdn高分子复合板材通过加入轻质碳酸钙,发泡调节剂dlf作为物料,使基体中的微观疏松结构趋于致密,进一步提高tdn高分子复合板材材质的强韧性。此外,发泡调节剂dlf为tdn高分子复合板材加工助剂,用于促进tdn高分子复合板材的塑化;并提高tdn高分子复合板材发泡物料的熔体强度和流动性,防止气泡的合并,以得到均匀发泡、具有良好的外观的tdn高分子复合板材,可显著提高tdn高分子复合板材的抗磨损和使用寿命。

4、本发明制备的tdn高分子复合板材中加入抗冲改性剂acm,可显著增加tdn高分子复合板材聚合物的塑性,最终作用表现为tdn高分子复合板材制品硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性、加工性能提高。

具体实施方式:

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1:

一种tdn高分子复合板材及其制造工艺;

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种tdn高分子复合板材及其制造工艺,包括以下步骤:

(1)将丁吡橡胶、纳米改性醇酸树脂加入到其重量80倍的混酸溶液中,所述的混酸是由质量比为3:1的60%的碳酸和87%的盐酸溶液组成,在55℃下超声17分钟,过滤,将沉淀水洗2次,70℃下真空干燥30分钟,得酸化改性丁吡橡胶;

(2)取上述酸化改性丁吡橡胶重量的47%,与易混槽黑、发泡调节剂dlf、凡士林、轻质碳酸钙、三氧化二锑、碳酸锌混合,加入到混合料重量70倍的n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中,超声100分钟,送入反应釜中,通入氮气,升高温度为125℃,保温反应35小时,出料,将产物抽滤,用丙酮洗涤3次,置于70℃的烘箱中干燥至恒重,得物料ⅰ;

(3)将剩余的酸化改性丁吡橡胶、抗冲改性剂ac、聚乙烯蜡、硬脂酸、抗老化剂、促进剂tmtm混合,加入到混合料重量6倍的水杨酸中,超声100分钟,送入反应釜中,通入氮气,升高温度为68℃,保温反应35小时,出料,将产物抽滤,用丙酮洗涤3次,置于70℃的烘箱中干燥至恒重,得物料ⅱ;

(4)取硬脂酸、陶土、芦荟胶、硅藻泥、活性炭、樟树粉,加入其重量17%的甲醛溶液中,搅拌混合20分钟,滴加浓度为3mol/l的盐酸,调节ph为3,通入氮气,加热至沸腾,保持沸腾57分钟,出料,冷却至常温,得物料ⅲ;

(5)将上述物料ⅰ、物料ⅱ、物料ⅲ混合,在87℃下预热6分钟,升高温度为155℃,保温搅拌4分钟,过滤出去大的杂质物料得tdn高分子复合板材基础底料;

(6)将上述tdn高分子复合板材基础底料与剩余各原料混合,搅拌均匀,匀质,乳化,高温炉内加温100℃热炼2h即得tdn高分子复合板材混合原料;

(7)将步骤6制备的tdn高分子复合板材混合原料投入制备机中,将原料制成不同厚度和宽度的复合板材,即得tdn高分子复合板材;

制备完成的tdn高分子复合板材进行陈华,陈化后的板材确保板材稳定性,遇冷余热不会变形,性能更加稳定,且进一步增强复合板材可耐冲击、环保、高耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑、低摩擦系数、耐候性、耐热水、碱类、酸类、油类、卤化烃侵蚀,耐水解性强,避免裂缝渗漏现象。

陈化步骤为:将新生产出来的tdn高分子复合板材固定,排板时,隔板应保持与tdn高分子复合板材的两端齐平,上下隔板保持垂直,以防止tdn高分子复合板材端部水分过快散失,收缩不均匀导致端裂,上下隔板保持垂直,是防止tdn高分子复合板材承受重力均衡与否,防止翘曲;且每一块tdn高分子复合板材交替排列,同一水平每块tdn高分子复合板材之间留有0.5cm;对不同厚度的tdn高分子复合板材,排板时尽量保持同一层面为同一厚度,避免不同厚度的tdn高分子复合板材在同一层面而引起较薄的tdn高分子复合板材烘干变形,同时保证堆垛时的稳定;固定板材后采用现有的干燥窑通过加热烘干法进行干燥,热烘干法包括预热,使温度为40℃和湿度为0.03kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,时间为100min,湿热速度控制在1m/s;降温降湿阶段,使温度为30℃和湿度为0.03kg/m33的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,时间为70min,升温降湿阶段,使温度为55℃和湿度为0.002kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,直至tdn高分子复合板材中含水量为5%,其中,蒸汽沿tdn高分子复合板材的径向通过,在tdn高分子复合板材的两端处的蒸汽压强为5mpa,该压强的蒸汽与tdn高分子复合板材两端接触长度为自tdn高分子复合板材两端端口起占该tdn高分子复合板材总长的7%的距离,陈化即完成。

所述tdn高分子复合板材包括如下份数组分:易混槽黑10份、发泡调节剂dlf1份、凡士林5份、轻质碳酸钙10份、三氧化二锑10份、碳酸锌11份、硬脂酸11份、水杨酸8份、陶土20份、芦荟胶5份、硅藻泥15份、活性炭14份、纳米改性醇酸树脂12份、抗冲改性剂acm2.5份、聚乙烯蜡0.5份、硬脂酸0.5份、抗老化剂2.5份、丁吡橡胶77份、樟树粉37份、促进剂tmtm4份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份、n-苯基-1-萘胺16份。

步骤1所述过滤为选用250目筛网,且过滤过程中在通风厨中进行。

步骤3和步骤4所述通入氮气浓度为99.5%,流速速度为12m3/s。

步骤4中所述滴加盐酸溶液,滴加速度为20滴/min。

所述发泡调节剂dlf:抗冲改性剂acm:所述抗老化剂的配比重量关系为1:3:2。

所述抗老化剂包括复合稳定剂:0.8份,抗氧化剂1076:0.6份。

所述轻质碳酸钙的粒度为1000-1200目。

实施例2:

一种tdn高分子复合板材及其制造工艺;

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

制备出的tdn高分子复合板材陈华方法包括以下步骤:

将新生产出来的tdn高分子复合板材固定,排板时,隔板应保持与tdn高分子复合板材的两端齐平,上下隔板保持垂直,以防止tdn高分子复合板材端部水分过快散失,收缩不均匀导致端裂,上下隔板保持垂直,是防止tdn高分子复合板材承受重力均衡与否,防止翘曲;且每一块tdn高分子复合板材交替排列,同一水平每块tdn高分子复合板材之间留有0.8cm;对不同厚度的tdn高分子复合板材,排板时尽量保持同一层面为同一厚度,避免不同厚度的tdn高分子复合板材在同一层面而引起较薄的tdn高分子复合板材烘干变形,同时保证堆垛时的稳定;固定板材后采用现有的干燥窑通过加热烘干法进行干燥,热烘干法包括预热,使温度为45℃和湿度为0.03kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,时间为120min,湿热速度控制在0.5m/s;降温降湿阶段,使温度为35℃和湿度为0.03kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,时间为70min,升温降湿阶段,使温度为50℃和湿度为0.002kg/m3的湿空气循环流动穿过tdn高分子复合板材,直至tdn高分子复合板材中含水量为6%,其中,蒸汽沿tdn高分子复合板材的径向通过,在tdn高分子复合板材的两端处的蒸汽压强为5mpa,该压强的蒸汽与tdn高分子复合板材两端接触长度为自tdn高分子复合板材两端端口起占该tdn高分子复合板材总长的10%的距离,陈化即完成。

制备完成的tdn高分子复合板材进行陈华,陈化后的板材确保板材稳定性,遇冷余热不会变形,性能更加稳定,且进一步增强复合板材可耐冲击、环保、高耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑、低摩擦系数、耐候性、耐热水、碱类、酸类、油类、卤化烃侵蚀,耐水解性强,避免裂缝渗漏现象。

优选的tdn高分子复合板材厚度1.5cm,宽度10m,将tdn高分子复合板材与其他物料面接触式时,在接缝处填上填合剂。

对本发明提供的实施例中分别进行试验考察,将实施例1和实施例2制备tdn高分子复合板材进行考察,以市售普通复合板材为对比,其结果如表1所示;

表1tdn高分子复合板材考察结果

由以上结果显示:

本发明制备的tdn高分子复合板材,应用于冶炼、化工、电力等行业需要防腐蚀的地面、墙裙、污水池沟等领域时,tdn高分子复合板材高效耐冲击、环保、高耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑、低摩擦系数、耐候性、耐热水、碱类、酸类、油类、卤化烃侵蚀,耐水解性强。且由上述检测结果可以看出,本申请实施例中制备的tdn高分子复合板材各项性能检测均优于普通的复合板材。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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