一种抗压聚氯乙烯发泡管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗压聚氯乙烯发泡管，由以下重量份的原料制备制成：天竹纤维3?4、香蕉叶20?25、硅烷偶联剂A1631?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、氧化锆1.5?1.8、煅烧高岭土2?3、二甲基硅油2?3、滑石粉10?12、氢氧化镁2?3、邻苯二甲酸二正辛酯2?3、抗氧化剂10101?2、羟丙基纤维素0.6?0.8、丁苯橡胶3?4、去离子水适量；本发明生产的产品价格低廉、使用原料较少，生产工艺简单，具备较高强度，抗压能力强，阻燃性能高，绿色环保无污染，在作为排风管时具有良好的应用前景。
【专利说明】
一种抗压聚氯乙烯发泡管
技术领域
[0001]本发明涉及发泡聚氯乙烯技术领域，尤其涉及一种抗压聚氯乙烯发泡管。
【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，提供一种抗压聚氯乙烯发泡管。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种抗压聚氯乙烯发泡管，由以下重量份的原料制备制成:天竹纤维3-4、香蕉叶20-25、硅烷偶联剂A1631-1.5、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、氧化锆1.5-1.8、煅烧高岭土 2-3、二甲基硅油2-3、滑石粉10-12、氢氧化镁2-3、邻苯二甲酸二正辛酯2-3、抗氧化剂10101-2、羟丙基纤维素0.6-0.8、丁苯橡胶3-4、去离子水适量。
[0006]所述一种抗压聚氯乙烯发泡管，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，再将香蕉纤维和天竹纤维进行混纺并条得到混合纤维条备用；将硅烷偶联剂A163用75%的乙醇溶解，按照质量比0.5: 3充分混合均匀，再将混合纤维条以浴比I: 10浸渍到硅烷偶联剂溶液中，加热至溶剂挥发，烘干后备用； (2)将氧化锆、煅烧高岭土、氢氧化镁研磨成细粉加入适量粘结剂制成颗粒，将颗粒烘干过200目筛备用；将羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮按照质量比1:2:1混合，然后加入总重量份22-25倍量的水溶解，搅拌均匀后加入上述备用颗粒，边搅拌边加热至形成粘状浆料备用；
(3)将步骤(I)制备的改性混合纤维条短切后加到步骤(2)的浆料中，超声分散均匀，之后加到烘箱中烘干;将丁苯橡胶用13-16倍量的丙酮溶解，再将上述短切纤维加到丁苯橡胶溶液中，超声分散均匀后加热蒸去溶剂，烘干后得到橡胶包覆的混合物；
(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130-140°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185-190°C，时间为2.5-3min，保压压力为15-18MPa，自然冷却即可得到。
[0007]本发明的优点是:本发明利用硅烷偶联剂A163改性混纺的香蕉叶纤维和天竹纤维条，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，易发生解旋和形变，提高了断裂伸长率和拉伸强度，再利用羟丙基、羟乙基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮处理纳米混合物，使其表面形成易吸附层，附着在混合纤维条表面提高了阻燃、耐磨、耐火等性能，并且利用丁苯橡胶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;本发明生产的产品价格低廉、使用原料较少，生产工艺简单，具备较高强度，抗压能力强，阻燃性能高，绿色环保无污染，在作为排风管时具有良好的应用前景。
【具体实施方式】
[0008]一种抗压聚氯乙烯发泡管，由以下重量份(公斤)的原料制备制成:天竹纤维3、香蕉叶20、硅烷偶联剂A1631、偶氮二甲酰胺1.5、碳酸氢钠5、氧化锌0.2、聚氯乙烯100、氧化锆
1.5、煅烧高岭土 2、二甲基硅油2、滑石粉10、氢氧化镁2、邻苯二甲酸二正辛酯2、抗氧化剂10101、羟丙基纤维素0.6、丁苯橡胶3、去离子水适量。
[0009]所述一种抗压聚氯乙烯发泡管，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，再将香蕉纤维和天竹纤维进行混纺并条得到混合纤维条备用；将硅烷偶联剂A163用75%的乙醇溶解，按照质量比0.5: 3充分混合均匀，再将混合纤维条以浴比I: 10浸渍到硅烷偶联剂溶液中，加热至溶剂挥发，烘干后备用；
(2)将氧化锆、煅烧高岭土、氢氧化镁研磨成细粉加入适量粘结剂制成颗粒，将颗粒烘干过200目筛备用；将羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮按照质量比1:2:1混合，然后加入总重量份22倍量的水溶解，搅拌均匀后加入上述备用颗粒，边搅拌边加热至形成粘状浆料备用；
(3)将步骤(I)制备的改性混合纤维条短切后加到步骤(2)的浆料中，超声分散均匀，之后加到烘箱中烘干;将丁苯橡胶用13倍量的丙酮溶解，再将上述短切纤维加到丁苯橡胶溶液中，超声分散均匀后加热蒸去溶剂，烘干后得到橡胶包覆的混合物；
(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130°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2.5min，保压压力为15MPa，自然冷却即可得到。
[0010]该聚氯乙烯材料拉伸强度:61.2MPa，断裂伸长率:6.8%，弯曲强度109MPa，弯曲模量:2.79GPa，冲击强度:9.8kJ/m2，氧指数:35.7%。
【主权项】
1.一种抗压聚氯乙烯发泡管，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成:天竹纤维3-4、香蕉叶20-25、硅烷偶联剂A1631-1.5、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、氧化锆1.5-1.8、煅烧高岭土 2-3、二甲基硅油2-3、滑石粉10-12、氢氧化镁2-3、邻苯二甲酸二正辛酯2-3、抗氧化剂10101-2、羟丙基纤维素0.6-0.8、丁苯橡胶3_4、去尚子水适量。2.根据权利要求1所述一种抗压聚氯乙烯发泡管，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，再将香蕉纤维和天竹纤维进行混纺并条得到混合纤维条备用；将硅烷偶联剂A163用75%的乙醇溶解，按照质量比0.5: 3充分混合均匀，再将混合纤维条以浴比I: 10浸渍到硅烷偶联剂溶液中，加热至溶剂挥发，烘干后备用； (2)将氧化锆、煅烧高岭土、氢氧化镁研磨成细粉加入适量粘结剂制成颗粒，将颗粒烘干过200目筛备用；将羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮按照质量比1:2:1混合，然后加入总重量份22-25倍量的水溶解，搅拌均匀后加入上述备用颗粒，边搅拌边加热至形成粘状浆料备用； (3)将步骤(I)制备的改性混合纤维条短切后加到步骤(2)的浆料中，超声分散均匀，之后加到烘箱中烘干;将丁苯橡胶用13-16倍量的丙酮溶解，再将上述短切纤维加到丁苯橡胶溶液中，超声分散均匀后加热蒸去溶剂，烘干后得到橡胶包覆的混合物； (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130-140°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185-190°C，时间为2.5-3min，保压压力为15-18MPa，自然冷却即可得到。
【文档编号】C08K3/34GK105968624SQ201610167269
【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