一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，由以下重量份的原料制备制成：香蕉叶23?25、粘胶纤维2.5?3、0.4%铝锆酸酯偶联剂1?1.5、偶氮二甲酰胺1.5?2、碳酸氢钠5?6、氧化锌0.2?0.3、聚氯乙烯100?110、二甲基二巯基乙酸异辛酸锡2?3、碳酸铅0.5?1、贝壳粉1.5?1.8、膨胀珍珠岩1.2?1.6、红土0.7?1、碳酸钙7.8?9、季戊四醇0.8?1、硅烷偶联剂kh5500.1?0.2、EVA乳液7?9、琼脂0.5?0.7、去离子水适量；本发明制备过程简单，操作可控，工作效率高，同时制备出的管材质量稳定性高，抗冲击、抗开裂性能好、强度高，值得推广。
【专利说明】
一种贝壳粉増强的聚氯乙烯发泡管
技术领域
[0001]本发明涉及发泡聚氯乙烯技术领域，尤其涉及一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管。
【背景技术】
[0002]排风设备中输送气体的管道称为风管，它把系统中的各种设备或部件连成了一个整体。风管通常用表面光滑的材料制作例如聚氯乙烯管。聚氯乙烯是五大通用塑料之一，在建材、包装等诸多行业有着广泛的用途。聚氯乙烯发泡材料由于具有轻质、隔热、隔音、高比强度、绝缘等特点更备受青睐，然而发泡材料在带来成本降低的同时，机械性能下降，极大的限制了 PVC发泡材料的应用。《聚氯乙烯-蒙脱土发泡复合材料的研究》中利用季铵盐、季膦盐和磷酸酯类插层剂与硅烷偶联剂并用，制备改性蒙脱土，结果表明当蒙脱土份数在1-3phr时，压缩性能、拉伸性能、弯曲性能都有提高，热变形温度和阻燃性随着蒙脱土份数的增加而提高。但是蒙脱土加入过量，在基体中团聚而使发泡材料质量下降，并且该发泡材料的拉伸性能、强度、阻燃性、抗化学腐蚀能力均有待提高。
[0003]我国是世界香蕉主产国之一，每年可产香蕉五百百万吨供人们享用，但是伴随着产生的香蕉韧皮、香蕉叶、香蕉假茎等副产品却没有得到应用的开发应用，只有少部分被加工成绳索、麻袋、手提包及其他花式品，绝大部分被当做垃圾丢掉了，这不仅浪费了资源，还污染了环境。所以从香蕉叶中提取香蕉纤维制备成复合材料，对我国的经济发展具有重要的意义。香蕉纤维可分为香蕉茎纤维和香蕉叶纤维，香蕉茎纤维具有一般麻类纤维的优点，如强度高、伸长小、纤维粗硬、易于吸湿放湿、易于染色等特点，香蕉叶纤维具有优良的抗碱、酚、甲酸、氯仿、丙酮能力，将其添加到聚氯乙烯材料中能够减少环境污染带来巨大的经济效益，并且还能够提高聚氯乙烯的抗化学腐蚀能力，但是直接加入会降低聚氯乙烯本身的材料性能，限制其应用，必须对香蕉纤维进行改性，提高其与聚氯乙烯的界面相容性。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，由以下重量份的原料制备制成:香蕉叶23-25、粘胶纤维2.5-3,0.4%招锆酸酯偶联剂1-1.5、偶氮二甲酰胺1.5_2、碳酸氢钠5_6、氧化锌0.2-0.3、聚氯乙烯100-110、二甲基二巯基乙酸异辛酸锡2-3、碳酸铅0.5-1、贝壳粉1.5-1.8、膨胀珍珠岩1.2-1.6、红土0.7-1、碳酸钙7.8-9、季戊四醇0.8-1、硅烷偶联剂kh5500.1-0.2、EVA乳液7-9、琼脂0.5-0.7、去离子水适量。
[0006]所述一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，由以下具体步骤制备制成:
(I)将香蕉叶清洗干净晾干后采用压榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纤维，再将香蕉纤维和粘胶纤维进行混纺并条得到混合纤维条备用；将0.4%铝锆酸酯偶联剂用75%的乙醇溶解，按照质量比2:3充分混合均匀，再将混合纤维条以浴比1:10浸渍到铝锆酸酯偶联剂溶液中，加热至溶剂挥发，烘干后备用；
(2)将贝壳粉、膨胀珍珠岩和红土先在150-200°C下加热1-1.5h，趁热加到质量浓度为10%的盐酸溶液中浸渍30-40min，取出用去离子洗涤呈中性后干燥，将硅烷偶联剂kh550和琼脂混合加入总倍量6-8倍量的无水乙醇中溶解，然后将其喷涂到上述混合物中，干燥后备用；
(3)将步骤(I)制备的改性混合纤维条短切后和EVA乳液(固含量为65%)、步骤(2)制备的产物混合，在600-800转/分下磁力搅拌10-15min，混合均匀后静置脱泡然后加到造粒机中制成颗粒，烘干后备用；
(4)将聚氯乙烯及其剩余物质加到高速混合机中混合均匀，随后加到热炼机中混合塑化，温度控制在140-150°C，再加入步骤(3)制备的产物，混合均匀后加到模腔中进行模压发泡，温度控制在185-190 °C，时间为2.8-3.4min，保压压力为16_18MPa，自然冷却即可得到。
[0007]本发明的优点是:本发明利用铝锆酸酯偶联剂改性混纺的香蕉叶纤维和粘胶纤维条，使香蕉叶纤维中半纤维素和木质素成分减少，纤维素原纤的结合程度减弱，易发生解旋，提高了混合纤维的断裂伸长率和拉伸强度，再利用硅烷偶联剂kh550和琼脂处理贝壳粉等混合物，使其表面形成易吸附层和润滑性，容易和纤维条、EVA乳液形成粘结，降低混合阻力，提高其混合物阻燃、耐磨、耐火等性能，并且利用EVA乳液与聚氯乙烯优良的相容性，使纤维条在聚氯乙烯中分散性好，不团聚，达到提高聚氯乙烯发泡管阻燃、耐磨、耐腐蚀、质轻、高强等特性;本发明制备过程简单，操作可控，工作效率高，同时制备出的管材质量稳定性高，抗冲击、抗开裂性能好、强度高，值得推广。
【具体实施方式】
[0008]一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，由以下重量份(公斤)的原料制备制成:香蕉叶23、粘胶纤维2.5、0.4%招锆酸酯偶联剂1、偶氮二甲酰胺1.5、碳酸氢钠5、氧化锌0.2、聚氯乙烯100、二甲基二巯基乙酸异辛酸锡2、碳酸铅0.5-1、贝壳粉1.5、膨胀珍珠岩1.2、红土
0.7、碳酸钙7.8、季戊四醇0.8、硅烷偶联剂kh550 0.1、EVA乳液7、琼脂0.5、去离子水适量。
[0009]所述一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，由以下具体步骤制备制成:
(I)将香蕉叶清洗干净晾干后采用压榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纤维，再将香蕉纤维和粘胶纤维进行混纺并条得到混合纤维条备用；将0.4%铝锆酸酯偶联剂用75%的乙醇溶解，按照质量比2:3充分混合均匀，再将混合纤维条以浴比1:10浸渍到铝锆酸酯偶联剂溶液中，加热至溶剂挥发，烘干后备用；
(2 )将贝壳粉、膨胀珍珠岩和红土先在150 °C下加热Ih，趁热加到质量浓度为10%的盐酸溶液中浸渍30min，取出用去离子洗涤呈中性后干燥，将硅烷偶联剂kh550和琼脂混合加入总倍量8倍量的无水乙醇中溶解，然后将其喷涂到上述混合物中，干燥后备用；
(3)将步骤(I)制备的改性混合纤维条短切后和EVA乳液(固含量为65%)、步骤(2)制备的产物混合，在600转/分下磁力搅拌1min，混合均匀后静置脱泡然后加到造粒机中制成颗粒，烘干后备用；
(4)将聚氯乙烯及其剩余物质加到高速混合机中混合均匀，随后加到热炼机中混合塑化，温度控制在140°C，再加入步骤(3)制备的产物，混合均匀后加到模腔中进行模压发泡，温度控制在185 °C，时间为2.8min，保压压力为16MPa，自然冷却即可得到。
[0010] 该聚氯乙烯材料拉伸强度:62.8MPa，断裂伸长率:6.8%，弯曲强度107MPa，弯曲模量:2.98GPa，冲击强度:9.4kJ/m2，氧指数:36.7%。
【主权项】
1.一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成:香蕉叶23-25、粘胶纤维2.5-3、0.4%铝锆酸酯偶联剂1-1.5、偶氮二甲酰胺1.5-2、碳酸氢钠5-6、氧化锌0.2-0.3、聚氯乙烯100-110、二甲基二巯基乙酸异辛酸锡2-3、碳酸铅0.5-1、贝壳粉1.5-1.8、膨胀珍珠岩1.2-1.6、红土0.7-1、碳酸钙7.8_9、季戊四醇0.8-1、硅烷偶联剂kh5500.1-0.2、EVA乳液7-9、琼脂0.5-0.7、去离子水适量。2.根据权利要求1所述一种贝壳粉增强的聚氯乙烯发泡管，其特征在于，由以下具体步骤制备制成: (1)将香蕉叶清洗干净晾干后采用压榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纤维，再将香蕉纤维和粘胶纤维进行混纺并条得到混合纤维条备用；将0.4%铝锆酸酯偶联剂用75%的乙醇溶解，按照质量比2:3充分混合均匀，再将混合纤维条以浴比1:10浸渍到铝锆酸酯偶联剂溶液中，加热至溶剂挥发，烘干后备用； (2)将贝壳粉、膨胀珍珠岩和红土先在150-200°C下加热l_1.5h，趁热加到质量浓度为10%的盐酸溶液中浸渍30-40min，取出用去离子洗涤呈中性后干燥，将硅烷偶联剂kh550和琼脂混合加入总倍量6-8倍量的无水乙醇中溶解，然后将其喷涂到上述混合物中，干燥后备用； (3 )将步骤(I)制备的改性混合纤维条短切后和EVA乳液(固含量为65%)、步骤(2 )制备的产物混合，在600-800转/分下磁力搅拌10-15min，混合均匀后静置脱泡然后加到造粒机中制成颗粒，烘干后备用； (4)将聚氯乙烯及其剩余物质加到高速混合机中混合均匀，随后加到热炼机中混合塑化，温度控制在140-150°C，再加入步骤(3)制备的产物，混合均匀后加到模腔中进行模压发泡，温度控制在185-190 °C，时间为2.8-3.4min，保压压力为16_18MPa，自然冷却即可得到。
【文档编号】C08K9/02GK105968608SQ201610167173
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】吴铭
【申请人】马鞍山金晟工业设计有限公司