一种丙烯酸玻璃纤维复合软管材料的制备方法与流程

文档序号:16132452发布日期:2018-12-01 00:28阅读:279来源:国知局

本发明涉及软管材料这一技术领域,特别涉及到一种丙烯酸玻璃纤维复合软管材料的制备方法。

背景技术

当前塑料工业经济下行压力加大,生产要素成本不断加大,资源、环境、能源约束全面加强,产能过剩矛盾突出,创新能力不足,原有的成本优势和引进技术的条件优势逐渐减弱,支撑塑料工业高速发展的条件发生了重要变化,可以说塑料工业已进入结构调整的阵痛期。因此,加快发展方式转变任务更加迫切地摆在我们面前。塑料工业作为新兴制造业,发展迅速,应用越来越广,技术含量越来越高。与发达国家相比,我国起步晚,产品档次不高,有些产品还不能生产。在功能性薄膜方面,各种光学、电池隔膜、海水淡化、化工、水处理、偏光膜;在食品工业方面,各种微滤、超滤膜,包括非热灭菌用过滤膜;在管材方面,用于耐磨、耐腐蚀、耐热、特种介质输送、矿山用阻燃、抗静电双抗管、中高压油气输送用管,特别是海上油气输送管;在工程塑料和特别功能塑料方面各种车、船、飞机、航天、电子用特种工程塑料;在极具发展潜力的滚塑加工业方面,差距更大一些。塑料作为21世纪的新材料,是未来新兴高技术产业、高端装备制造业、新能源、生物医药、信息、节能环保等产业不可缺少的高端配套材料,在新材料技术革命中占有极为重要的地位,发展前景极为广泛。

丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸,由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体,带有特征的刺激性气味。它可与水、醇、醚和氯仿互溶,是由从炼油厂得到的丙烯制备的。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚,其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业材料。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明公开了一种丙烯酸玻璃纤维复合软管材料的制备方法,该工艺将高密度聚乙烯基材、氢化松香、焦亚硫酸钠、异丙醇、玻璃纤维、苯乙酸月桂醇酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、磺基琥珀酸酯钠盐、硅灰石、海藻酸等原料分别经过高速混匀、真空反应、超声分散、过筛分选、高速球磨、平行双螺杆挤出、物理共混造粒、高温水蒸气脱模钝化、高压静电喷涂、红外烘烤固化等步骤制备得到丙烯酸玻璃纤维复合软管材料。制备而成的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料,其硬度高、抗压强,使用寿命长,可以满足多种用户需求。

技术方案:为了解决上述问题,本发明公开了一种丙烯酸玻璃纤维复合软管材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将高密度聚乙烯基材10-15份、氢化松香4-8份、焦亚硫酸钠2-5份、异丙醇2-3份、玻璃纤维10-20份、苯乙酸月桂醇酯7-12份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌60-120分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入引发剂2-5份、稳定剂1-4份,反应温度升至520-600℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应2-5小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯10-22份、丙烯酸丁酯7-16份、磺基琥珀酸酯钠盐1-5份、硅灰石2-8份、海藻酸3-6份加入超声震荡器内进行超声分散处理,产物过分选膜过滤;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具;

(6)将步骤(5)的模具放入高温水蒸气炉内脱模、冲洗、钝化;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层;

(8)将步骤(7)的产物利用红外灯烘烤固化,烘干、包装、即得成品。

优选地,所述步骤(2)中引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、三烷基硼、过氧化二烷基中的一种或几种。

优选地,所述步骤(2)中稳定剂选自2-乙基己酸盐、酚盐、苯甲酸盐、硬脂酸盐中的一种或几种。

优选地,所述步骤(3)中的超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为10-30分钟。

优选地,所述步骤(3)中的分选膜孔径为0.5μm。

优选地,所述步骤(4)中的高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟。

优选地,所述步骤(5)中的物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟。

优选地,所述步骤(6)中的高温水蒸气温度为900-1100℃。

优选地,所述步骤(7)中的静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟。

优选地,所述步骤(8)中的红外灯烘烤固化参数为190-200℃,5分钟。

本发明与现有技术相比,其有益效果为:

(1)本发明的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料的制备方法将高密度聚乙烯基材、氢化松香、焦亚硫酸钠、异丙醇、玻璃纤维、苯乙酸月桂醇酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、磺基琥珀酸酯钠盐、硅灰石、海藻酸等原料分别经过高速混匀、真空反应、超声分散、过筛分选、高速球磨、平行双螺杆挤出、物理共混造粒、高温水蒸气脱模钝化、高压静电喷涂、红外烘烤固化等步骤制备得到丙烯酸玻璃纤维复合软管材料。制备而成的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料,其硬度高、抗压强,使用寿命长,可以满足多种用户需求。

(2)本发明的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。

具体实施方式

实施例1

(1)将高密度聚乙烯基材10份、氢化松香4份、焦亚硫酸钠2份、异丙醇2份、玻璃纤维10份、苯乙酸月桂醇酯7份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌60分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入偶氮二异丁腈2份、2-乙基己酸盐1份,反应温度升至520℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应2小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯10份、丙烯酸丁酯7份、磺基琥珀酸酯钠盐1份、硅灰石2份、海藻酸3份加入超声震荡器内进行超声分散处理,超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为10分钟,产物过分选膜过滤,分选膜孔径为0.5μm;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具,其中物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟;

(6)将步骤(5)的模具放入900-1100℃高温水蒸气炉内脱模、冲洗、钝化;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层,其中静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟;

(8)将步骤(7)的产物利用红外灯烘烤固化,烘干、包装、即得成品,其中红外灯烘烤固化参数为190-200℃,5分钟。

实施例2

(1)将高密度聚乙烯基材12份、氢化松香5份、焦亚硫酸钠3份、异丙醇2份、玻璃纤维13份、苯乙酸月桂醇酯9份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌80分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入过氧化二苯甲酰3份、酚盐2份,反应温度升至550℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应3小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯14份、丙烯酸丁酯10份、磺基琥珀酸酯钠盐2份、硅灰石4份、海藻酸4份加入超声震荡器内进行超声分散处理,超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为15分钟,产物过分选膜过滤,分选膜孔径为0.5μm;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具,其中物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟;

(6)将步骤(5)的模具放入900-1100℃高温水蒸气炉内脱模、冲洗、钝化;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层,其中静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟;

(8)将步骤(7)的产物利用红外灯烘烤固化,烘干、包装、即得成品,其中红外灯烘烤固化参数为190-200℃,5分钟。

实施例3

(1)将高密度聚乙烯基材14份、氢化松香7份、焦亚硫酸钠4份、异丙醇3份、玻璃纤维18份、苯乙酸月桂醇酯11份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌100分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入三烷基硼4份、苯甲酸盐2份,反应温度升至570℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应4小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯20份、丙烯酸丁酯15份、磺基琥珀酸酯钠盐4份、硅灰石7份、海藻酸5份加入超声震荡器内进行超声分散处理,超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为20分钟,产物过分选膜过滤,分选膜孔径为0.5μm;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具,其中物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟;

(6)将步骤(5)的模具放入900-1100℃高温水蒸气炉内脱模、冲洗、钝化;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层,其中静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟;

(8)将步骤(7)的产物利用红外灯烘烤固化,烘干、包装、即得成品,其中红外灯烘烤固化参数为190-200℃,5分钟。

实施例4

(1)将高密度聚乙烯基材15份、氢化松香8份、焦亚硫酸钠5份、异丙醇3份、玻璃纤维20份、苯乙酸月桂醇酯12份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌120分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入过氧化二烷基5份、硬脂酸盐4份,反应温度升至600℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应5小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯22份、丙烯酸丁酯16份、磺基琥珀酸酯钠盐5份、硅灰石8份、海藻酸6份加入超声震荡器内进行超声分散处理,超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为30分钟,产物过分选膜过滤,分选膜孔径为0.5μm;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具,其中物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟;

(6)将步骤(5)的模具放入900-1100℃高温水蒸气炉内脱模、冲洗、钝化;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层,其中静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟;

(8)将步骤(7)的产物利用红外灯烘烤固化,烘干、包装、即得成品,其中红外灯烘烤固化参数为190-200℃,5分钟。

对比例1

(1)将高密度聚乙烯基材10份、氢化松香4份、焦亚硫酸钠2份、异丙醇2份、玻璃纤维10份、苯乙酸月桂醇酯7份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌60分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入偶氮二异丁腈2份、2-乙基己酸盐1份,反应温度升至520℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应2小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯10份、丙烯酸丁酯7份、磺基琥珀酸酯钠盐1份、硅灰石2份、海藻酸3份加入超声震荡器内进行超声分散处理,超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为10分钟,产物过分选膜过滤,分选膜孔径为0.5μm;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具,其中物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟;

(6)将步骤(5)的模具进行室温脱模、冲洗;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层,其中静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟;

(8)将步骤(7)的产物利用红外灯烘烤固化,烘干、包装、即得成品,其中红外灯烘烤固化参数为190-200℃,5分钟。

对比例2

(1)将高密度聚乙烯基材15份、氢化松香8份、焦亚硫酸钠5份、异丙醇3份、玻璃纤维20份、苯乙酸月桂醇酯12份注入高速搅拌机中进行搅拌,3000转/分钟,搅拌120分钟,混合物备用;

(2)将步骤(1)的混合物注入真空反应炉内,同时加入过氧化二烷基5份、硬脂酸盐4份,反应温度升至600℃,炉内抽真空,压力为5*10-10pa,持续反应5小时后,炉内压强回复至常压,降温至250-280℃备用;

(3)将丙烯酸乙酯22份、丙烯酸丁酯16份、磺基琥珀酸酯钠盐5份、硅灰石8份、海藻酸6份加入超声震荡器内进行超声分散处理,超声处理的频率为50-60khz,功率为500w,超声时间为30分钟,产物过分选膜过滤,分选膜孔径为0.5μm;

(4)向步骤(3)的过滤产物于65℃真空箱烘干,用高速球磨机进行研磨,高速球磨球料比为99:1,球磨速度为5000转/分钟,球磨时间为10-15分钟,产物过5000目的筛子进行分选;

(5)将步骤(2)的产物注入平行双螺杆挤出机中进行熔融、物理共混造粒、挤出至模具,其中物理共混造粒参数为:螺杆为强剪切组合,加料口温度为150-155℃,其余温度依次为第二段195-195℃、第三段220-225℃、第四段至第七段均为240-245℃、第八段230℃、第九段215℃、第十段200℃、第十一段190-195℃,螺杆转速为500转/分钟;

(6)将步骤(5)的模具放入900-1100℃高温水蒸气炉内脱模、冲洗、钝化;

(7)利用高压静电喷涂工艺将步骤(4)的分选粉末喷涂于步骤(6)所得的脱模软管铸件表层,其中静电喷涂工艺参数为185-195℃,3-5分钟;

(8)将步骤(7)的产物自然晾干、包装、即得成品。

将实施例1-4和对比例1-2的制得的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料分别进行布氏硬度、弹性模量、抗压强度、高温老化性能这几项性能测试,测试结果见表1。

表1

本发明的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料的制备方法将高密度聚乙烯基材、氢化松香、焦亚硫酸钠、异丙醇、玻璃纤维、苯乙酸月桂醇酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、磺基琥珀酸酯钠盐、硅灰石、海藻酸等原料分别经过高速混匀、真空反应、超声分散、过筛分选、高速球磨、平行双螺杆挤出、物理共混造粒、高温水蒸气脱模钝化、高压静电喷涂、红外烘烤固化等步骤制备得到丙烯酸玻璃纤维复合软管材料。制备而成的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料,其硬度高、抗压强,使用寿命长,可以满足多种用户需求。本发明的丙烯酸玻璃纤维复合软管材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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