一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，由以下原料制備制成：香蕉葉、PTT纖維、0.4%硅烷偶聯劑KH590、偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉、氧化鋅、二氧化鋯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、羥丙基纖維素、有機錫穩定劑、磺化蠟、木粉、硬脂酸、環氧大豆油酸異辛酯、碳化硅、凹凸棒土、丁苯橡膠、去離子水適量；本發明PVC管材具有優異的抗蠕變性，易加工成型，操作簡單，在長期惡劣的環境下，仍能保持較高的抗腐蝕、抗老化性能，長期使用不變形，不易裂，使用壽命長。
【專利說明】
一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管
技術領域
[0001]本發明涉及發泡聚氯乙烯技術領域，尤其涉及一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管。
【背景技術】
[0002]排風設備中輸送氣體的管道稱為風管，它把系統中的各種設備或部件連成了一個整體。風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、包裝等諸多行業有著廣泛的用途。聚氯乙烯發泡材料由于具有輕質、隔熱、隔音、高比強度、絕緣等特點更備受青睞，然而發泡材料在帶來成本降低的同時，機械性能下降，極大的限制了 PVC發泡材料的應用。《聚氯乙烯-蒙脫土發泡復合材料的研究》中利用季銨鹽、季膦鹽和磷酸酯類插層劑與硅烷偶聯劑并用，制備改性蒙脫土，結果表明當蒙脫土份數在1-3phr時，壓縮性能、拉伸性能、彎曲性能都有提高，熱變形溫度和阻燃性隨著蒙脫土份數的增加而提高。但是蒙脫土加入過量，在基體中團聚而使發泡材料質量下降，并且該發泡材料的拉伸性能、強度、阻燃性、抗化學腐蝕能力均有待提高。
[0003]我國是世界香蕉主產國之一，每年可產香蕉五百百萬噸供人們享用，但是伴隨著產生的香蕉韌皮、香蕉葉、香蕉假莖等副產品卻沒有得到應用的開發應用，只有少部分被加工成繩索、麻袋、手提包及其他花式品，絕大部分被當做垃圾丟掉了，這不僅浪費了資源，還污染了環境。所以從香蕉葉中提取香蕉纖維制備成復合材料，對我國的經濟發展具有重要的意義。香蕉纖維可分為香蕉莖纖維和香蕉葉纖維，香蕉莖纖維具有一般麻類纖維的優點，如強度高、伸長小、纖維粗硬、易于吸濕放濕、易于染色等特點，香蕉葉纖維具有優良的抗堿、酚、甲酸、氯仿、丙酮能力，將其添加到聚氯乙烯材料中能夠減少環境污染帶來巨大的經濟效益，并且還能夠提高聚氯乙烯的抗化學腐蝕能力，但是直接加入會降低聚氯乙烯本身的材料性能，限制其應用，必須對香蕉纖維進行改性，提高其與聚氯乙烯的界面相容性。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，由以下重量份的原料制備制成:香蕉葉20_25、PTT纖維3-4、0.4%娃烷偶聯劑ΚΗ5901-1.5、偶氮二甲酰胺1.5-2、碳酸氫鈉5-6、氧化鋅0.2-0.3、二氧化鋯0.6-1、聚苯乙烯1-2、聚氯乙烯100-110、聚碳酸酯5-7、羥丙基纖維素0.6-0.8、有機錫穩定劑2-3、磺化蠟2-3、木粉2.3-2.6、硬脂酸1-2、環氧大豆油酸異辛酯2-3、碳化硅1.2-1.5、凹凸棒土1.5-1.8、丁苯橡膠3-4、去離子水適量。
[0006]所述一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，由以下具體步驟制備制成:
(I)將香蕉葉清洗干凈晾干后采用壓榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纖維，將二氧化鋯加到過量0.4%娃烷偶聯劑ΚΗ590溶液中，充分混合攪拌，再加入香蕉纖維和PTT纖維浸泡研磨，加熱烘干后將纖維進行混紡并條，再加到拉絲機中制成細絲備用；
(2 )將凹凸棒土、碳化硅、木粉混合置于500 0C煅燒爐中加熱Ih，冷卻后通過氣流粉碎機和納米沖擊研磨機充分研磨，制成納米粉體，將聚苯乙烯加熱至熔融噴涂在納米粉體表面，將羥丙基纖維素、羥乙基纖維素按照質量比1:2混合用去離子水溶解，再加入納米粉體邊加熱邊超聲分散直至形成黏稠漿料備用；
(3)將步驟(I)制備的改性混合纖維條短切后加到步驟(2)的漿料中，超聲分散均勻，之后加到烘箱中烘干;將丁苯橡膠用13-16倍量的丙酮溶解，再將上述短切纖維加到丁苯橡膠溶液中，超聲分散均勻后加熱蒸去溶劑，烘干后得到橡膠包覆的混合物；
(4)將聚氯乙烯及其剩余物質加到高速混合機中混合均勻，隨后加到熱煉機中混合塑化，溫度控制在130-140°C，再加入步驟(3)制備的產物，混合均勻后加到模腔中進行模壓發泡，溫度控制在185-190°C，時間為2.5-3min，保壓壓力為15-18MPa，自然冷卻即可得到。
[0007]本發明的優點是:本發明利用硅烷偶聯劑KH590和二氧化鋯改性香蕉葉纖維和PTT纖維條，使香蕉葉纖維中半纖維素和木質素成分減少，纖維素原纖的結合程度減弱，易發生解旋和形變，提高了混合纖維絲的斷裂伸長率、拉伸強度耐高溫、絕緣等性能，再利用羥丙基、羥乙基纖維素處理納米混合物，使其表面形成易吸附層，附著在混合纖維條表面提高了阻燃、耐磨、耐火等性能，并且利用丁苯橡膠與聚氯乙烯優良的相容性，使纖維條在聚氯乙烯中分散性好，不團聚，達到提高聚氯乙烯發泡管阻燃、耐磨、耐腐蝕、質輕、高強等特性;本發明PVC管材具有優異的抗蠕變性，易加工成型，操作簡單，在長期惡劣的環境下，仍能保持較高的抗腐蝕、抗老化性能，長期使用不變形，不易裂，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0008]一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:香蕉葉20、PTT纖維3、0.4%娃烷偶聯劑KH5901、偶氮二甲酰胺1.5、碳酸氫鈉5、氧化鋅0.2、聚氯乙烯100、二氧化鋯0.6、聚苯乙烯1、聚碳酸酯5、羥丙基纖維素0.6、有機錫穩定劑2、磺化蠟2、木粉2.3、硬脂酸1、環氧大豆油酸異辛酯2、碳化硅1.2、凹凸棒土 1.5、丁苯橡膠3、去離子水適量。
[0009]所述一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，由以下具體步驟制備制成:
(I)將香蕉葉清洗干凈晾干后采用壓榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纖維，將二氧化鋯加到過量0.4%娃烷偶聯劑KH590溶液中，充分混合攪拌，再加入香蕉纖維和PTT纖維浸泡研磨，加熱烘干后將纖維進行混紡并條，再加到拉絲機中制成細絲備用；
(2 )將凹凸棒土、碳化硅、木粉混合置于500 0C煅燒爐中加熱Ih，冷卻后通過氣流粉碎機和納米沖擊研磨機充分研磨，制成納米粉體，將聚苯乙烯加熱至熔融噴涂在納米粉體表面，將羥丙基纖維素、羥乙基纖維素按照質量比1:2混合用去離子水溶解，再加入納米粉體邊加熱邊超聲分散直至形成黏稠漿料備用；
(3)將步驟(I)制備的改性混合纖維條短切后加到步驟(2)的漿料中，超聲分散均勻，之后加到烘箱中烘干;將丁苯橡膠用13倍量的丙酮溶解，再將上述短切纖維加到丁苯橡膠溶液中，超聲分散均勻后加熱蒸去溶劑，烘干后得到橡膠包覆的混合物；
(4)將聚氯乙烯及其剩余物質加到高速混合機中混合均勻，隨后加到熱煉機中混合塑化，溫度控制在130°C，再加入步驟(3)制備的產物，混合均勻后加到模腔中進行模壓發泡，溫度控制在185 °C，時間為2.5min，保壓壓力為15MPa，自然冷卻即可得到。
[0010]該聚氯乙烯材料拉伸強度:61.6MPa，斷裂伸長率:6.2%，彎曲強度103MPa，彎曲模量:2.79GPa，沖擊強度:9.5kJ/m2，氧指數:36.3%。
【主權項】
1.一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:香蕉葉20-25、PTT纖維3-4、0.4%硅烷偶聯劑ΚΗ5901-1.5、偶氮二甲酰胺1.5_2、碳酸氫鈉5_6、氧化鋅0.2-0.3、聚氯乙烯100-110、聚碳酸酯5-7、羥丙基纖維素0.6-0.8、二氧化鋯0.6-1、聚苯乙烯1-2、有機錫穩定劑2-3、磺化蠟2-3、木粉2.3-2.6、硬脂酸1-2、環氧大豆油酸異辛酯2-3、碳化硅1.2-1.5、凹凸棒土1.5-1.8、丁苯橡膠3-4、去離子水適量。2.根據權利要求1所述一種易加工成型的聚氯乙烯發泡管，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (I)將香蕉葉清洗干凈晾干后采用壓榨、漂白、清洗、烘干的方法提取香蕉纖維，將二氧化鋯加到過量0.4%娃烷偶聯劑ΚΗ590溶液中，充分混合攪拌，再加入香蕉纖維和PTT纖維浸泡研磨，加熱烘干后將纖維進行混紡并條，再加到拉絲機中制成細絲備用； (2 )將凹凸棒土、碳化硅、木粉混合置于500 0C煅燒爐中加熱Ih，冷卻后通過氣流粉碎機和納米沖擊研磨機充分研磨，制成納米粉體，將聚苯乙烯加熱至熔融噴涂在納米粉體表面，將羥丙基纖維素、羥乙基纖維素按照質量比1:2混合用去離子水溶解，再加入納米粉體邊加熱邊超聲分散直至形成黏稠漿料備用； (3)將步驟(I)制備的改性混合纖維條短切后加到步驟(2)的漿料中，超聲分散均勻，之后加到烘箱中烘干;將丁苯橡膠用13-16倍量的丙酮溶解，再將上述短切纖維加到丁苯橡膠溶液中，超聲分散均勻后加熱蒸去溶劑，烘干后得到橡膠包覆的混合物； (4)將聚氯乙烯及其剩余物質加到高速混合機中混合均勻，隨后加到熱煉機中混合塑化，溫度控制在130-140°C，再加入步驟(3)制備的產物，混合均勻后加到模腔中進行模壓發泡，溫度控制在185-190°C，時間為2.5-3min，保壓壓力為15-18MPa，自然冷卻即可得到。
【文檔編號】C08L97/02GK105968617SQ201610167185
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】吳銘
【申請人】馬鞍山金晟工業設計有限公司