本发明涉及阻隔防爆技术领域，尤其涉及一种适用于油箱的汽油浸泡后可膨胀的阻隔防爆填充体。
背景技术：
阻隔防爆填充物是指以金属或有机高分子材料为基体，制成网状、球状或其他形状的材料，填充或安装在车辆、飞机、舰艇、坦克油箱中或其他设施的油罐、管道中，将相对较大的内部空间分割形成若干个足够小的空间结构，这种结构可阻隔火焰的迅速传播与能量的瞬间释放，并利用材料本身的结构、表面和热传导效应，破坏可燃蒸气的爆炸条件，从而防止进一步的燃烧和爆炸，以确保易燃易爆石油化工产品的储存、运输和使用安全。阻隔防爆填充物的分类方式多种多样，根据材料的性质可将阻隔防爆填充物分为金属阻隔防爆填充物、非金属阻隔防爆填充物。
较常见的非金属阻隔防爆填充物主要以聚烯烃、聚醚等高分子材料为基材，经过网化处理或者注塑等工艺制得的多孔材料，具有相对密度小、比表面积大、价格低廉等优点，多应用于对材料重量要求较高的地方，例如军用民用飞机油箱。
非金属材料的抑爆机理主要有两种观点：冷壁效应和器壁效应。冷壁效应认为，在火焰传播过程中，非金属材料的巨大比表面积能够快速吸收火焰产生的热量，且多孔材料能将容器分为若干个小室，从而达到分散火焰阻隔防爆的作用；器壁效应认为，多孔非金属材料结构通道具有很大的比表面积，发生爆炸反应时，爆炸通道壁与反应自由基发生碰撞，吸收大量活化自由基，当反应的自由基减少到一定程度时，爆炸反应即终止。当前冷壁效应受到广大学者的认可，成为主流阻隔防爆机理。然而也有学者认为材料导热性能的提高并不能造成火焰熄灭直径的明显改变，因而器壁效应才是阻止火焰传播的主要机理。中国专利cn107254160a中制备了一种活化超细废胶粉复混的网状聚氨酯泡沫防爆阻隔材料，通过在传统的网状聚氨酯泡沫材料中添加了经双氧水/高铁酸钾复合体系活化处理后的超细废胶粉进行填充改性处理，这种活化后的废胶粉不仅降低了网状聚氨酯材料的生产成本，还能有效的提高网状聚氨酯材料的力学性能和吸波耐油性，提升使用寿命，进一步提升材料的防爆阻隔能力。
有学者(新型聚丙烯阻隔抑爆材料与汽油相容性研究[j].中国安全科学学报，2016,26(8):52-57.)制备了新型聚丙烯阻隔防爆填充物，并在70℃下对其与92#汽油的相容性进行了研究。结果证明:长期储存后聚丙烯阻隔防爆填充物发生溶胀，力学性能明显下降其中弹性模量下降57.89％，断裂伸长率下降75.88％；材料的燃烧性能和导电性能略有下降；汽油各项指标变化不明显，储存使用性能不受影响。因此，聚烯烃基阻隔防爆填充物易在使用过程中发生溶胀，严重削弱其聚烯烃基材料本体的力学性能，致使其易发生塌陷的现象，严重影响聚烯烃基阻隔防爆填充物的使用寿命。
基于此缺陷，本发明将多孔填充物料置于压机中压缩，并用弹性捆带将其进行多次纵向捆扎，从而制得一种适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体。该发明利用弹性捆带在汽油中溶胀，并缓慢松弛，赋予了阻隔防爆填充物预应力，该预应力能有效延缓阻隔防爆填充物在汽油中溶胀后产生的塌陷现象，有效改善了传统防爆填充物易塌陷的缺陷，提高了阻隔防爆填充物的使用寿命，所制备的阻隔防爆填充体具有成本低廉，易于加工，性能优异等特点。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的技术缺陷，本发明将多孔填充物料置于压缩机中压缩，并用弹性捆带将其进行多次纵向捆扎，从而制得一种适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体。本发明利用捆带在汽油中溶胀，并缓慢松弛，赋予了阻隔防爆填充物预应力，该预应力能有效延缓阻隔防爆填充物在汽油中溶胀后产生的塌陷现象，有效改善了传统防爆填充物易塌陷的缺陷，提高了阻隔防爆填充物的使用寿命，所制备的阻隔防爆填充物具有成本低廉，易于加工，性能优异等特点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种适用于油箱的汽油浸泡后可膨胀的阻隔防爆填充体，包括阻隔防爆填充物及弹性捆带，弹性捆带沿纵向捆扎在阻隔防爆填充物的外表面。
进一步的，弹性捆带被汽油浸泡后会松弛。
进一步的，阻隔防爆填充物的内部为压缩的蜂窝多孔状。
进一步的，弹性捆带是通过下述顺序的步骤制得：
(1)将干燥的聚烯烃、热塑性弹性体、阻燃剂、炭黑、界面改性剂、抗静电剂及抗氧剂置于高速搅拌机中搅拌，并制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出，然后将挤出物进行冷却、造粒、烘干，制得粒料；
(3)将步骤(2)制得的粒料投入流延机中进行熔融流延成条，制得弹性捆带。
更进一步的，步骤(1)中所述的聚烯烃的重量份为50～70份，热塑性弹性体的重量份为20～30份，阻燃剂的重量份为5～15份，炭黑的重量份为5～10份，界面改性剂的重量份为1～5份，抗静电剂的重量份为1～5份，抗氧剂的重量份为0.1～0.5份。
更进一步的，步骤(1)中所述的聚烯烃为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的任意一种或多种；步骤(1)中所述的热塑性弹性体为乙烯辛烯共聚物、聚氨酯类弹性体、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体中的任意一种或多种；步骤(1)中所述的阻燃剂为三氧化二锑、多溴联苯醚中的任意一种或多种；步骤(1)中所述的炭黑体积电阻率为106～108ω·cm；步骤(1)中所述的界面改性剂为聚乙烯接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐中的任意一种或多种；步骤(1)中所述的抗静电剂为甘油单棕桐酸酯、n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐、十二烷基磺丙基甜菜碱、炭黑中的任意一种或多种；所述的抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
进一步的，阻隔防爆填充物是通过下述顺序的步骤制得：
(1)将重量份为50～80份的聚烯烃、重量份为10～20份的阻燃剂、重量份为5～10份碳纤维、重量份为1～5份的界面改性剂、重量份为1～5份的抗静电剂、重量份为0.1～0.3份的抗氧剂及重量份为1～5份的发泡剂经干燥后加入高速搅拌机中搅拌，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)中的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出，然后将挤出物进行冷却、造粒并烘干，制得粒料；
(3)采用喷丝工艺将步骤(2)制得的粒料制成多孔填充物料，然后将多孔填充物料置于压缩机中压缩，制成阻隔防爆填充物。
更进一步的，步骤(1)中所述的聚烯烃为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种；所述阻燃剂为三氧化二锑、多溴联苯醚类等中的一种或多种；所述碳纤维为短纤维或长纤维中的一种或两种；所述界面改性剂为聚乙烯接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或多种；所述抗静电剂为甘油单棕桐酸酯、n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐、十二烷基磺丙基甜菜碱、炭黑等中的一种或多种；所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯等中的一种或多种；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或n,n，二亚硝基戊次甲基酰胺中的一种或多种。
更进一步的，步骤(2)中所述双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比为1:10，螺杆转速200转/分。
更进一步的，步骤(2)中所述双螺杆挤出机的加料段、输送段及均化段的温度分别为100、190、200℃。
本发明所取得的有益效果有：1)本发明将多孔填充物料置于压机中，沿纵向压缩并将多孔填充物料的体积压缩至原体积的三分之二，制成阻隔防爆填充物。然后用弹性捆带将其进行多次纵向捆扎，从而制得适用于油箱的阻隔防爆填充体。2)该发明利用弹性捆带在汽油中溶胀，并缓慢松弛，赋予了阻隔防爆填充物预应力，该预应力能有效解决阻隔防爆填充物在汽油中溶胀后产生的塌陷现象，有效改善了传统防爆填充物易塌陷的缺陷，提高了阻隔防爆填充物的使用寿命。3)所制备的阻隔防爆填充体具有成本低廉，易于加工，性能优异等特点。4)采用经阻燃改性的弹性捆带可进一步加强聚烯烃基阻隔防爆填充物的阻隔防爆性能能，并与金属基阻隔防爆填充物相媲美，在实际的油料燃烧中能起到阻燃，防止火灾进一步蔓延的优异效果。5)添加的抗静电剂能有效消除油料储运过程中的静电带来的危害。
具体实施方式
本发明下面结合实施例作进一步详述：
实施例1：
第一步，制备弹性捆带：
所用原料质量份数组成为:高密度聚乙烯50份，苯乙烯类热塑性弹性体(sebs)30份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)5份，炭黑5份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)1份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)1份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.1份。具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述配方原料经充分干燥，然后置于高速搅拌机中搅拌并均匀混合，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比1:10，螺杆转速为200转/分，其加料段，输送段及均化段各段温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒、烘干处理，制得粒料；
(3)将步骤(2)制得的粒料加入到流延机中进行熔融流延成条，即得到厚度为1.5mm，宽度为3cm的弹性捆带。
第二步，制备多孔填充物料：
所用原料质量份数组成为:聚丙烯50份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)10份，碳纤维5份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)1份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)1份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.1份，发泡剂1份。具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述物料充分干燥，然后加入到高速搅拌机中搅拌，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)中的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比为1:10，螺杆转速200转/分，双螺杆挤出机的加料段、输送段及均化段的温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒并烘干，制得粒料；
(3)采用喷丝工艺将步骤(2)制得的粒料制成圆柱状多孔填充物料。
第三步，制备适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体：
方法为，在压缩机中将第二步制得的柱状多孔填充物料沿纵向压缩为原体积的三分之二，即得内部为压缩的蜂窝多孔状的阻隔防爆填充物，然后用第一步制得的弹性捆带将制得的阻隔防爆填充物进行捆扎制得适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体1，捆扎方法为，沿阻隔防爆填充物的纵向进行捆扎。
实施例2
第一步，制备弹性捆带：
适用于捆扎阻隔防爆填充物的弹性捆带的制备方法，所用原料质量份数组成为:高密度聚乙烯70份，苯乙烯类热塑性弹性体(sebs)20份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)10份，炭黑10份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)5份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)5份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.5份。
具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述配方原料经充分干燥，按配比置于高速搅拌机中搅拌并混合均匀，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比1:10，螺杆转速为200转/分，其加料段，输送段及均化段各段温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒、烘干处理，制得粒料；
(3)将步骤(2)制得的粒料加入到流延机中进行熔融流延成条，即得到厚度为1.5mm，宽度为3cm的弹性捆带。
第二步，制备多孔填充物料：
所用原料质量份数组成为:聚丙烯80份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)20份，碳纤维10份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)1份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)5份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.1份，发泡剂1份。具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述物料充分干燥，然后加入到高速搅拌机中搅拌，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)中的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比为1:10，螺杆转速200转/分，双螺杆挤出机的加料段、输送段及均化段的温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒并烘干，制得粒料；
(3)采用喷丝工艺将步骤(2)制得的粒料制成圆柱状多孔填充物料。第三步，制备适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体：
方法为，在压缩机中将第二步制得的柱状多孔填充物料沿纵向压缩为原体积的三分之二，即得内部为压缩的蜂窝多孔状的阻隔防爆填充物，然后用第一步制得的弹性捆带将制得的阻隔防爆填充物进行捆扎制得适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体2，捆扎方法为，沿阻隔防爆填充物的纵向进行捆扎。
实施例3：
第一步，制备弹性捆带：
适用于捆扎阻隔防爆填充物的弹性捆带的制备方法，所用原料质量份数组成为:高密度聚乙烯60份，苯乙烯类热塑性弹性体(sebs)25份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)15份，炭黑5份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)1份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)5份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.5份。具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述配方原料经充分干燥，按配比置于高速搅拌机中搅拌并混合均匀，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比1:10，螺杆转速为200转/分，，其加料段，输送段及均化段各段温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒、烘干处理，制得粒料；
(3)将步骤(2)制得的粒料加入到流延机中进行熔融流延成条，即得到厚度为1.5mm，宽度为3cm的弹性捆带。
第二步，制备多孔填充物料：
所用原料质量份数组成为:聚丙烯50份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)10份，碳纤维10份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)1份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)5份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.1份，发泡剂5份。具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述物料充分干燥，然后加入到高速搅拌机中搅拌，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)中的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比为1:10，螺杆转速200转/分，双螺杆挤出机的加料段、输送段及均化段的温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒并烘干，制得粒料；
(3)采用喷丝工艺将步骤(2)制得的粒料制成圆柱状多孔填充物料。
第三步，制备适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体：
方法为，在压缩机中将第二步制得的柱状多孔填充物料沿纵向压缩为原体积的三分之二，即得阻隔防爆填充物，然后用第一步制得的弹性捆带将制得的阻隔防爆填充物进行捆扎制得适用于油箱的可膨胀阻隔防爆填充体3，捆扎方法为，沿阻隔防爆填充物的纵向进行捆扎。
对比实施例1：
制备多孔填充物料：
所用原料质量份数组成为:聚丙烯80份，阻燃剂(十溴二苯醚和三氧化二锑混合物，质量比3:1)10份，碳纤维5份，界面改性剂(聚丙烯接枝马来酸酐)1份，抗静电剂(n-油酰基-n',n'-二乙基乙二胺盐酸盐)1份，抗氧化剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)0.1份，发泡剂1份。具体制备方法包括以下步骤：
(1)将上述物料充分干燥，然后加入到高速搅拌机中搅拌，制得均匀混合物；
(2)将步骤(1)中的均匀混合物加入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出物料，双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，压缩比为1:10，螺杆转速200转/分，双螺杆挤出机的加料段、输送段及均化段的温度分别为100、190、200℃；然后将挤出物进行冷却、造粒并烘干，制得粒料；
(3)采用喷丝工艺将步骤(2)制得的粒料制成多孔填充物料，即制得圆柱状多孔填充物料(形状结构与传统高分子阻隔防爆填充物料相似)。
对比实施例2
根据中国专利文献(申请号为201710419205.7)所公开的以下制备方法：一种活化超细废胶粉复混的网状聚氨酯泡沫防爆阻隔材料，是由以下重量份的原料制备得到:分子量为3000的聚醚多元醇80份、甲苯二异氰酸酯60份、活化超细废胶粉5份、发泡剂8份、泡沫稳定剂0.5份、辛酸亚锡0.1份、三乙烯二胺0.1份、纳米膨胀石墨1份、超细稀土尾矿粉1份。依次将三乙烯二胺、发泡剂、泡沫稳定剂、辛酸亚锡、分子量为3000的聚醚多元醇、活化超细废胶粉、纳米膨胀石墨、超细稀土尾矿粉投入反应釜中，搅拌混合均匀后加入甲苯二异氰酸醋，混合均匀后倒入模具中自由发泡，发泡时间为15h；发泡结束后脱模，所得泡沫材料通过碱液浸泡或爆炸法进行网化处理，切割、包装，即得阻隔防爆材料4。
效果实施例1
将实施例1至3中第一步中的的步骤(2)所制得的粒料充分干燥后使用注塑机分别按照gb/t1040.3-2006，gb/t1634.2-2004和gb/t2408-2008等注塑成标准样条，然后进行力学性能、耐热性和阻燃性等性能测试，体积电阻率依据gb/t3048.2-2007标准进行测量。具体结果见表1。
表1
效果实施例2
将实施例1至3及对比实施例1中第二步中的步骤(2)所制得的粒料充分干燥后使用注塑机分别按照gb/t1040.3-2006，gb/t1634.2-2004和gb/t2408-2008等注塑成标准样条，然后进行力学性能、耐热性和阻燃性等性能测试，体积电阻率依据gb/t3048.2-2007标准进行测量。具体结果见表2。
表2
效果实施例3
将实施例1至3制得的阻隔防爆填充体、对比实施例1制得的多孔填充物料和对比实施例2制得的阻隔防爆材料4分别同时填充在相同体积的且装有汽油的油桶中，汽油的加入量以浸没阻隔防爆填充物为宜，然后将该油桶置于50℃恒温震荡箱中，放置15天，然后取出并分别测量填充物的高度，计算浸泡前后的阻隔防爆填充物高度差即可得到阻隔防爆填充物的体积变化率(塌陷为负值，增高为正值)。具体结果见表3。
表3