本发明涉及管道材料技术领域，具体涉及一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料及其制备方法。
背景技术：
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。例如目前在供热管网的建设中，主要使用的供热管道为金属管道，这种管道使用寿命长，结构强度高，抗压性能优秀，尤其适合供热管道中高压蒸汽的管道运输，可以深埋在地下，保持管道的长期稳定性。但是这种管道的生产成本高，保温性能差，并且耐腐蚀性能较低，在高温潮湿的环境下极容易被氧化锈蚀；对管道的性能造成影响，可能会诱发管道泄漏事故。
此外在寒冷的冬季，气温会降到零度以下，尤其是北方的气温，甚至都在零下十几度。在一些乡村或者物业设施老化的小区，冬天会出现水管开裂的情况，因此需要一种抗开裂的供水管道材料。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料，该管道材料具有优异的保温性、稳定性，其耐冷热冲击、耐腐蚀性能优良，材料力学性能好，阻燃抗菌，使用寿命较长；同时提供的制备方法，原料易得、工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料，包括以下重量份的原料：
复配树脂100-120份、改性增强纤维10-14份、树脂改性剂7-9份、硬脂酸钙2-4份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份、保温添加物10-16份、阻燃添加物13-17份、纳米杀菌添加物5-7份、偶联剂7-9份、加工助剂9-13份。
优选地，所述建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料包括以下重量份的原料：
复配树脂110份、改性增强纤维12份、树脂改性剂8份、硬脂酸钙3份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、保温添加物13份、阻燃添加物15份、纳米杀菌添加物6份、偶联剂8份、加工助剂11份。
优选地，所述改性增强纤维的制备方法为：按照重量份将碳纤维和玻璃纤维浸入质量浓度为15-20%的硝酸溶液中，超声处理8-10min，再采用丙烯酸共聚物对处理后的纤维进行浸润，之后采用低碳多羟基醇对浸润后的纤维进行包覆，即得。
优选地，所述复配树脂为聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸酯苯乙烯改性水性醇酸树脂按照重量比3:1:1组成的混合物。
优选地，所述树脂改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯按照重量比2:1组成的混合物。
优选地，所述阻燃添加物为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比3:1:7组成的混合物；
所述纳米杀菌添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铜按照重量比2:2:1组成的混合物。
优选地，所述保温添加物为玻化微珠、陶瓷砂、漂珠按照重量比3:2:3加入相当于其总重量4-6%的硅烷偶联剂kh550，放入捏合釜中，温度控制在60-65℃，搅拌反应2-3h，干燥后，粉碎即得。
优选地，所述加工助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比4:1:3:0.5:0.5组成的混合物；
增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种，所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述稳定剂为锌钙稳定剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本发明还提供一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、阻燃添加物、纳米杀菌添加物混合加入搅拌机中，在温度为65-75℃下，搅拌直至偶联剂被吸收，搅拌转速250-350r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、树脂改性剂混合加入混料机中，预混10-20分钟，再加入加工助剂、硬脂酸钙，在110-120℃的温度下，以搅拌转速200-300r/min继续搅拌20-30分钟，制得混合物b；
步骤四，将硬脂酸钙、步骤三制备的混合物b、步骤二制备的混合物a、保温添加物混合加入高速搅拌机中，在温度为110-120℃下，搅拌10-20min，搅拌转速150-250r/min，再将混合物投入到单螺杆挤出机，加工温度控制为160-180℃，螺杆转速为70-90r/min，挤出成管材材料，最后通过定径、牵引、冷却切割即得发明的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料。
优选地，所述建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料的制备步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、阻燃添加物、纳米杀菌添加物混合加入搅拌机中，在温度为70℃下，搅拌直至偶联剂被吸收，搅拌转速300r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、树脂改性剂混合加入混料机中，预混15分钟，再加入加工助剂、硬脂酸钙，在115℃的温度下，以搅拌转速250r/min继续搅拌25分钟，制得混合物b；
步骤四，将硬脂酸钙、步骤三制备的混合物b、步骤二制备的混合物a、保温添加物混合加入高速搅拌机中，在温度为115℃下，搅拌15min，搅拌转速200r/min，再将混合物投入到单螺杆挤出机，加工温度控制为170℃，螺杆转速为80r/min，挤出成管材材料，最后通过定径、牵引、冷却切割即得发明的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料添加的改性增强纤维，主要为碳纤维和玻璃纤维，一方面其可以提高管道材料的柔韧性和抗拉裂性能，其次通过改性使得纤维拉伸强度以及与其他成分间的融合性都大大的增强了。
（2）本发明的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料添加的阻燃剂为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨，具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点，氢氧化镁受热分解，吸热同时生成的水有较好的阻燃性能，特别是可膨胀石墨能够有效隔绝基体与空气间接触，可以更好地改良墙体保温材料的阻燃特性。
（3）本发明的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料添加的纳米杀菌添加物，主要为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铜，其能够有效杀灭各类细菌，有效防止管道材料出现的菌落可能引起的危害，延长了材料的使用寿命。
（4）本发明的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料采用了以复配树脂为主体材料，辅助添加了保温添加物为玻化微珠、陶瓷砂、漂珠，使得制备的材料具有良好的保温性能，大大提高了材料的抗冲击性和低温性。
（5）本发明的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料具有优异的保温性、稳定性，其耐冷热冲击、耐腐蚀性能优良，材料力学性能好，阻燃抗菌，使用寿命较长；同时提供的制备方法，原料易得、工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料，包括以下重量份的原料：
复配树脂100份、改性增强纤维10份、树脂改性剂7份、硬脂酸钙2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20份、保温添加物10份、阻燃添加物13份、纳米杀菌添加物5份、偶联剂7份、加工助剂9份。
本实施例中的改性增强纤维的制备方法为：按照重量份将碳纤维和玻璃纤维浸入质量浓度为15%的硝酸溶液中，超声处理8min，再采用丙烯酸共聚物对处理后的纤维进行浸润，之后采用低碳多羟基醇对浸润后的纤维进行包覆，即得。
本实施例中的复配树脂为聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸酯苯乙烯改性水性醇酸树脂按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的树脂改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例中的阻燃添加物为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比3:1:7组成的混合物；
所述纳米杀菌添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铜按照重量比2:2:1组成的混合物。
本实施例中的保温添加物为玻化微珠、陶瓷砂、漂珠按照重量比3:2:3加入相当于其总重量4%的硅烷偶联剂kh550，放入捏合釜中，温度控制在60℃，搅拌反应2h，干燥后，粉碎即得。
本实施例中的加工助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比4:1:3:0.5:0.5组成的混合物；
增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种，所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述稳定剂为锌钙稳定剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本实施例中的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、阻燃添加物、纳米杀菌添加物混合加入搅拌机中，在温度为65℃下，搅拌直至偶联剂被吸收，搅拌转速250r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、树脂改性剂混合加入混料机中，预混10分钟，再加入加工助剂、硬脂酸钙，在110℃的温度下，以搅拌转速200r/min继续搅拌20分钟，制得混合物b；
步骤四，将硬脂酸钙、步骤三制备的混合物b、步骤二制备的混合物a、保温添加物混合加入高速搅拌机中，在温度为110℃下，搅拌10min，搅拌转速150r/min，再将混合物投入到单螺杆挤出机，加工温度控制为160℃，螺杆转速为70r/min，挤出成管材材料，最后通过定径、牵引、冷却切割即得发明的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料。
实施例2.
本实施例的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料，包括以下重量份的原料：
复配树脂120份、改性增强纤维14份、树脂改性剂9份、硬脂酸钙4份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、保温添加物16份、阻燃添加物17份、纳米杀菌添加物7份、偶联剂9份、加工助剂13份。
本实施例中的改性增强纤维的制备方法为：按照重量份将碳纤维和玻璃纤维浸入质量浓度为20%的硝酸溶液中，超声处理10min，再采用丙烯酸共聚物对处理后的纤维进行浸润，之后采用低碳多羟基醇对浸润后的纤维进行包覆，即得。
本实施例中的复配树脂为聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸酯苯乙烯改性水性醇酸树脂按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的树脂改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例中的阻燃添加物为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比3:1:7组成的混合物；
所述纳米杀菌添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铜按照重量比2:2:1组成的混合物。
本实施例中的保温添加物为玻化微珠、陶瓷砂、漂珠按照重量比3:2:3加入相当于其总重量6%的硅烷偶联剂kh550，放入捏合釜中，温度控制在65℃，搅拌反应3h，干燥后，粉碎即得。
本实施例中的加工助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比4:1:3:0.5:0.5组成的混合物；
增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种，所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述稳定剂为锌钙稳定剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本实施例中的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、阻燃添加物、纳米杀菌添加物混合加入搅拌机中，在温度为75℃下，搅拌直至偶联剂被吸收，搅拌转速350r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、树脂改性剂混合加入混料机中，预混20分钟，再加入加工助剂、硬脂酸钙，在120℃的温度下，以搅拌转速300r/min继续搅拌30分钟，制得混合物b；
步骤四，将硬脂酸钙、步骤三制备的混合物b、步骤二制备的混合物a、保温添加物混合加入高速搅拌机中，在温度为120℃下，搅拌20min，搅拌转速250r/min，再将混合物投入到单螺杆挤出机，加工温度控制为180℃，螺杆转速为90r/min，挤出成管材材料，最后通过定径、牵引、冷却切割即得发明的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料。
实施例3.
本实施例的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料，包括以下重量份的原料：
复配树脂110份、改性增强纤维12份、树脂改性剂8份、硬脂酸钙3份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、保温添加物13份、阻燃添加物15份、纳米杀菌添加物6份、偶联剂8份、加工助剂11份。
本实施例中的改性增强纤维的制备方法为：按照重量份将碳纤维和玻璃纤维浸入质量浓度为15-20%的硝酸溶液中，超声处理8-10min，再采用丙烯酸共聚物对处理后的纤维进行浸润，之后采用低碳多羟基醇对浸润后的纤维进行包覆，即得。
本实施例中的复配树脂为聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸酯苯乙烯改性水性醇酸树脂按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的树脂改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例中的阻燃添加物为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比3:1:7组成的混合物；
所述纳米杀菌添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铜按照重量比2:2:1组成的混合物。
本实施例中的保温添加物为玻化微珠、陶瓷砂、漂珠按照重量比3:2:3加入相当于其总重量5%的硅烷偶联剂kh550，放入捏合釜中，温度控制在63℃，搅拌反应2.5h，干燥后，粉碎即得。
本实施例中的加工助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比4:1:3:0.5:0.5组成的混合物；
增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种，所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述稳定剂为锌钙稳定剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。
本实施例中的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、阻燃添加物、纳米杀菌添加物混合加入搅拌机中，在温度为70℃下，搅拌直至偶联剂被吸收，搅拌转速300r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、树脂改性剂混合加入混料机中，预混15分钟，再加入加工助剂、硬脂酸钙，在115℃的温度下，以搅拌转速250r/min继续搅拌25分钟，制得混合物b；
步骤四，将硬脂酸钙、步骤三制备的混合物b、步骤二制备的混合物a、保温添加物混合加入高速搅拌机中，在温度为115℃下，搅拌15min，搅拌转速200r/min，再将混合物投入到单螺杆挤出机，加工温度控制为170℃，螺杆转速为80r/min，挤出成管材材料，最后通过定径、牵引、冷却切割即得发明的建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料。
本发明的一种建筑用保温耐腐蚀阻燃管道材料具有优异的保温性、稳定性，其耐冷热冲击、耐腐蚀性能优良，材料力学性能好，阻燃抗菌，使用寿命较长；同时提供的制备方法，原料易得、工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。