一种高强度的耐腐蚀材料及其制备方法与流程

文档序号:15360368发布日期:2018-09-05 00:36阅读:138来源:国知局

本发明涉及一种耐腐蚀材料,具体是一种高强度的耐腐蚀材料。



背景技术:

随着中国经济建设的高速发展,建筑、交通运输、石油化工、能源、机械等领域均实现了快速的增长,伴随着经济的快速发展,环境污染也日益严重,同时机械、电子、建筑等行业金属腐蚀越来越严重,据不完全统计,每年因腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的1%-4%,造成资源浪费的同时制约了经济可持续发展,尤其是电力电缆方面的问题体现更为突出。

电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成,将电力或信息从一处传输到另一处的导线。为了避免电缆漏电造成人员伤害以及电路短路,人们会在电缆外部套上绝缘套,现有的绝缘套使用强度低,容易破损,而且耐腐蚀性差,导致使用寿命短。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高强度的耐腐蚀材料,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种高强度的耐腐蚀材料,包括以下重量份的原料:聚芳醚脂20-28份、pet38-46份、四氧化三铁4-7份、聚苯硫醚8-14份、长碳链羧酸钾盐0.6-1.2份、玻璃纤维15-23份、氯化聚乙烯10-15份、陶瓷粉14-20份、碳纤维5-8份、偶联剂3-6份、天竺葵酸3-5份、棕榈酸异丙酯5-10份和咖啡因2-4份。

作为本发明进一步的方案:玻璃纤维的长度为1-3.5mm,碳纤维的长度为0.6-1.8mm。

作为本发明进一步的方案:偶联剂采用钛酸酯偶联剂。

所述高强度的耐腐蚀材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将玻璃纤维浸泡在质量分数为25-35%的盐酸溶液中1.5-3小时,碳纤维浸泡在质量分数为16-24%的氢氧化钠溶液中3-4小时,然后用去离子水对玻璃纤维和碳纤维冲洗至中性,得到改性玻璃纤维和改性碳纤维;

步骤二,将聚芳醚脂、pet、四氧化三铁、改性玻璃纤维、氯化聚乙烯、陶瓷粉和改性碳纤维在球磨机中球磨并且过100-120目,球磨温度为70-85摄氏度,得到第一混合物;

步骤三,将聚苯硫醚、天竺葵酸、棕榈酸异丙酯和咖啡因在低速混合机中混合均匀,然后用紫外线照射3-5分钟,得到第二混合物;

步骤四,将第一混合物、第二混合物、长碳链羧酸钾盐和偶联剂在高速混合机中混合均匀并且加热至60-70摄氏度,再向其表面喷洒质量分数为12-16%的草酸亚铁水溶液和质量分数为3-6%的醋酸溶液,每次喷洒时间为5秒,喷洒后间隔45-60秒再喷洒一次,喷洒4-5次,得到半成品;

步骤五,将半成品进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在160-185摄氏度,然后注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型,开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边,即可得到成品。

作为本发明进一步的方案:低速混合机的混合速度为60-120rpm,高速混合机的混合速度为900-1200rpm。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明原料来源广泛,制备工艺简单,在各种原料的协同作用下,制备的成品不仅具有良好的机械性能,还具有优异的耐化学腐蚀性能,机械性能下降率小,延长了使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种高强度的耐腐蚀材料,包括以下重量份的原料:聚芳醚脂20份、pet38份、四氧化三铁4份、聚苯硫醚8份、长碳链羧酸钾盐0.6份、玻璃纤维15份、氯化聚乙烯10份、陶瓷粉14份、碳纤维5份、偶联剂3份、天竺葵酸3份、棕榈酸异丙酯5份和咖啡因2份。玻璃纤维的长度为1.8mm,碳纤维的长度为0.9mm。

所述高强度的耐腐蚀材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将玻璃纤维浸泡在质量分数为32%的盐酸溶液中2.5小时,碳纤维浸泡在质量分数为18%的氢氧化钠溶液中3小时,然后用去离子水对玻璃纤维和碳纤维冲洗至中性,得到改性玻璃纤维和改性碳纤维;

步骤二,将聚芳醚脂、pet、四氧化三铁、改性玻璃纤维、氯化聚乙烯、陶瓷粉和改性碳纤维在球磨机中球磨并且过100目,球磨温度为76摄氏度,得到第一混合物;

步骤三,将聚苯硫醚、天竺葵酸、棕榈酸异丙酯和咖啡因在低速混合机中混合均匀,然后用紫外线照射3分钟,得到第二混合物;

步骤四,将第一混合物、第二混合物、长碳链羧酸钾盐和偶联剂在高速混合机中混合均匀并且加热至66摄氏度,再向其表面喷洒质量分数为15%的草酸亚铁水溶液和质量分数为4%的醋酸溶液,每次喷洒时间为5秒,喷洒后间隔50秒再喷洒一次,喷洒4次,得到半成品;

步骤五,将半成品进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在166摄氏度,然后注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型,开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边,即可得到成品。

实施例2

一种高强度的耐腐蚀材料,包括以下重量份的原料:聚芳醚脂23份、pet41份、四氧化三铁5.2份、聚苯硫醚10份、长碳链羧酸钾盐0.9份、玻璃纤维18份、氯化聚乙烯12份、陶瓷粉17份、碳纤维6.6份、偶联剂4.5份、天竺葵酸3.6份、棕榈酸异丙酯7份和咖啡因2.8份。偶联剂采用钛酸酯偶联剂。

所述高强度的耐腐蚀材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将玻璃纤维浸泡在质量分数为32%的盐酸溶液中2小时,碳纤维浸泡在质量分数为22%的氢氧化钠溶液中3.5小时,然后用去离子水对玻璃纤维和碳纤维冲洗至中性,得到改性玻璃纤维和改性碳纤维;

步骤二,将聚芳醚脂、pet、四氧化三铁、改性玻璃纤维、氯化聚乙烯、陶瓷粉和改性碳纤维在球磨机中球磨并且过120目,球磨温度为78摄氏度,得到第一混合物;

步骤三,将聚苯硫醚、天竺葵酸、棕榈酸异丙酯和咖啡因在低速混合机中混合均匀,然后用紫外线照射5分钟,得到第二混合物;

步骤四,将第一混合物、第二混合物、长碳链羧酸钾盐和钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀并且加热至65摄氏度,再向其表面喷洒质量分数为12%的草酸亚铁水溶液和质量分数为4%的醋酸溶液,每次喷洒时间为5秒,喷洒后间隔55秒再喷洒一次,喷洒4次,得到半成品;

步骤五,将半成品进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在175摄氏度,然后注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型,开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边,即可得到成品。

实施例3

一种高强度的耐腐蚀材料,包括以下重量份的原料:聚芳醚脂23份、pet44份、四氧化三铁6.5份、聚苯硫醚13份、长碳链羧酸钾盐1.1份、玻璃纤维21.5份、氯化聚乙烯14份、陶瓷粉19份、碳纤维7.5份、偶联剂5.4份、天竺葵酸4.5份、棕榈酸异丙酯9份和咖啡因3.6份。玻璃纤维的长度为2.4mm,碳纤维的长度为1.5mm。

所述高强度的耐腐蚀材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将玻璃纤维浸泡在质量分数为26%的盐酸溶液中3小时,碳纤维浸泡在质量分数为21%的氢氧化钠溶液中3小时,然后用去离子水对玻璃纤维和碳纤维冲洗至中性,得到改性玻璃纤维和改性碳纤维;

步骤二,将聚芳醚脂、pet、四氧化三铁、改性玻璃纤维、氯化聚乙烯、陶瓷粉和改性碳纤维在球磨机中球磨并且过100目,球磨温度为75摄氏度,得到第一混合物;

步骤三,将聚苯硫醚、天竺葵酸、棕榈酸异丙酯和咖啡因在转速为90rpm的低速混合机中混合均匀,然后用紫外线照射3分钟,得到第二混合物;

步骤四,将第一混合物、第二混合物、长碳链羧酸钾盐和偶联剂在转速为1050rpm的高速混合机中混合均匀并且加热至64摄氏度,再向其表面喷洒质量分数为12%的草酸亚铁水溶液和质量分数为6%的醋酸溶液,每次喷洒时间为5秒,喷洒后间隔48秒再喷洒一次,喷洒4次,得到半成品;

步骤五,将半成品进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在182摄氏度,然后注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型,开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边,即可得到成品。

实施例4

一种高强度的耐腐蚀材料,包括以下重量份的原料:聚芳醚脂28份、pet46份、四氧化三铁7份、聚苯硫醚14份、长碳链羧酸钾盐0.2份、玻璃纤维23份、氯化聚乙烯15份、陶瓷粉20份、碳纤维8份、偶联剂6份、天竺葵酸5份、棕榈酸异丙酯10份和咖啡因4份。玻璃纤维的长度为2.8mm,碳纤维的长度为1.3mm。偶联剂采用钛酸酯偶联剂。

所述高强度的耐腐蚀材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将玻璃纤维浸泡在质量分数为33%的盐酸溶液中2小时,碳纤维浸泡在质量分数为20%的氢氧化钠溶液中3小时,然后用去离子水对玻璃纤维和碳纤维冲洗至中性,得到改性玻璃纤维和改性碳纤维;

步骤二,将聚芳醚脂、pet、四氧化三铁、改性玻璃纤维、氯化聚乙烯、陶瓷粉和改性碳纤维在球磨机中球磨并且过110目,球磨温度为82摄氏度,得到第一混合物;

步骤三,将聚苯硫醚、天竺葵酸、棕榈酸异丙酯和咖啡因在转速为120rpm的低速混合机中混合均匀,然后用紫外线照射4分钟,得到第二混合物;

步骤四,将第一混合物、第二混合物、长碳链羧酸钾盐和钛酸酯偶联剂在转速为900rpm的高速混合机中混合均匀并且加热至65摄氏度,再向其表面喷洒质量分数为15%的草酸亚铁水溶液和质量分数为5%的醋酸溶液,每次喷洒时间为5秒,喷洒后间隔52秒再喷洒一次,喷洒4次,得到半成品;

步骤五,将半成品进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,温度控制在170摄氏度,然后注射机将熔融体快速注入模具中,模具合模冷却定型,开模后成品进入副模,在副模内通过切割机切边,即可得到成品。

对比例

除不含有咖啡因,其余组分和制备方法均与实施例2相同。

对实施例1-4的产品、对比例和现有产品进行性能测试,测试结果见表1。

表1

进行耐腐蚀实验,测试结果见表2。

表2

从表1中可以看出实施例1-4的产品在机械性能上由于对比例和现有产品,从表2中可以看出在180小时的耐腐蚀测试后,实施例1-4的产品在拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量上的性能均可以保持在88%以上,保持率远远高于对比例和现有产品,材料的性能下降幅度小,表明耐腐蚀性能好。

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。

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