一種纖維增韌塑料板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維增韌塑料板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]埃洛石納米管是一類具有多壁管狀結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，無(wú)毒無(wú)害，其管壁內(nèi)外分別含有鋁羥基和硅羥基，并以氫鍵和范德華力等次價(jià)鍵連接結(jié)構(gòu)單元，能夠較好地分散在聚合物基體中，同時(shí)還因中空管壁內(nèi)的活性基團(tuán)可以捕捉聚合物燃燒過(guò)程產(chǎn)生的自由基，能延緩聚合物的燃燒，因此得到廣泛關(guān)注和研究。利用羥基錫酸鋅對(duì)埃洛石納米進(jìn)行表面包覆改性，并將其用作為聚氯乙烯的阻燃劑，可以提高聚氯乙烯的阻燃抑煙性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種纖維增韌塑料板材及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種纖維增韌塑料板材，它是由下述重量份的原料組成的:
二乙烯苯0.5-0.6、三乙醇胺油酸皂2-3、羥基錫酸鋅0.8-1、埃洛石納米管50-60、尿素30-40、氧化梓1-2、氣氧化鐘6-7、聚乙稀醇200-300、丙稀臆10-16、偶?xì)狻霎惗∫?.1_0.12、聚氯乙烯160-180、硅酸鉀鈉2-4、干酪素0.4-1、碳素纖維3-6、玻璃纖維1-2、羥乙基纖維素3-4、飽和十八碳酰胺0.7-1、溴化聚苯乙烯10-13、鈦酸酯偶聯(lián)劑2010.1-0.2。
[0005]—種所述的纖維增韌塑料板材的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述埃洛石納米管、尿素混合，加入到20-30倍去離子水中，在50-60°C下保溫?cái)嚢?0-70分鐘，再超聲分散40-50分鐘，得分散液；
(2)將飽和十八碳酰胺加入到60-70倍水中，攪拌均勻，加入硅酸鉀鈉，調(diào)節(jié)PH為1-3，加入溴化聚苯乙烯，升高溫度為80-90°C，加入碳素纖維、玻璃纖維，攪拌20-30分鐘，得纖維乳液；
(3)將上述羥乙基纖維素加入到20-30倍水中，攪拌均勻，加入三乙醇胺油酸皂，升高溫度為60-70°C，加入上述聚氯乙烯重量的3-5%，保溫?cái)嚢?-2小時(shí)，得聚氯乙烯乳液；
(4)將上述纖維乳液、聚氯乙烯乳液混合，攪拌均勻，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑201、干酪素，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-50分鐘，得改性纖維乳液；
(5)將上述羥基錫酸鋅、氧化鋅、氫氧化鉀混合，加入到10-15倍水中，加熱到50-60°C，加入上述分散液，升高溫度為85-90°C，保溫反應(yīng)5-6小時(shí)，抽濾，將濾餅加入到1.6-2倍的正丁醇中，超聲分散7-10分鐘，共沸蒸餾，將得到的固形物真空干燥，得羥基錫酸鋅包覆埃洛石；
(6)將羥基錫酸鋅包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升高溫度為60-70°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二異丁腈，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)7-8小時(shí)，冷卻至常溫，加入上述改性纖維乳液，超聲分散40-50分鐘，抽濾、真空干燥； (7)將上述真空干燥的物料與剩余各原料混合，在120-125°C下攪拌3-4分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出、模具成型、截切，覆膜，即得所述板材。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明采用的包覆埃洛石納米管，其表面的羥基錫酸鋅在共混物燃燒過(guò)程中，其Zn2+和Sn032-可以捕捉燃燒時(shí)釋放的Hcl氣體，抑制Hcl對(duì)聚氯乙烯的進(jìn)一步催化降解作用；羥基錫酸鋅隨著燃燒溫度的提高能夠分別在氣相和凝聚態(tài)對(duì)聚合物的燃燒發(fā)揮阻燃作用，反應(yīng)所生成的氯化鋅可以捕捉氣相中活性強(qiáng)的自由基，在固相中形成堅(jiān)固而致密的炭化層，Zncl2和Sncl4通過(guò)促進(jìn)交聯(lián)、成炭以減少可燃性揮發(fā)物的產(chǎn)生和釋放，同時(shí)氣化后的錫化合物還可以催化氧化火焰中的c 0和煙炱，從而減少燃燒過(guò)程中的氧氣濃度，起到阻燃作用；
埃洛石納米管具有多壁管狀結(jié)構(gòu)，可以起阻隔作用，同時(shí)還由于其組成中含有微量氧化鐵，可以捕獲降解過(guò)程中廣生的活性自由基，能有效抑制降解反應(yīng)的進(jìn)彳丁，提尚熱穩(wěn)定性；
可以使得納米粒子在聚合物基體中分散均勻，界面作用力大，有利于共混物的力學(xué)性能的改善，提高抗沖擊強(qiáng)度。
[0007]本發(fā)明的板材采用多種纖維共混改性，可以有效提高成品板材的韌性和強(qiáng)度，提高抗彎折強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種纖維增韌塑料板材，它是由下述重量份的原料組成的:
二乙烯苯0.5、三乙醇胺油酸皂2、羥基錫酸鋅0.8、埃洛石納米管50、尿素30、氧化鋅1、氫氧化鉀6、聚乙烯醇200、丙烯腈10、偶氮二異丁腈0.1、聚氯乙烯160、硅酸鉀鈉2、干酪素0.4、碳素纖維3、玻璃纖維1、羥乙基纖維素3、飽和十八碳酰胺0.7、溴化聚苯乙烯10、鈦酸酯偶聯(lián)劑201 0.1。
[0009]—種所述的纖維增韌塑料板材的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述埃洛石納米管、尿素混合，加入到20倍去離子水中，在50°C下保溫?cái)嚢?0分鐘，再超聲分散40分鐘，得分散液；
(2)將飽和十八碳酰胺加入到60倍水中，攪拌均勻，加入硅酸鉀鈉，調(diào)節(jié)PH為1，加入溴化聚苯乙烯，升高溫度為80°C，加入碳素纖維、玻璃纖維，攪拌20分鐘，得纖維乳液；
(3)將上述羥乙基纖維素加入到20倍水中，攪拌均勻，加入三乙醇胺油酸皂，升高溫度為60°C，加入上述聚氯乙烯重量的3%，保溫?cái)嚢?小時(shí)，得聚氯乙烯乳液；
(4)將上述纖維乳液、聚氯乙烯乳液混合，攪拌均勻，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑201、干酪素，200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，得改性纖維乳液；
(5)將上述羥基錫酸鋅、氧化鋅、氫氧化鉀混合，加入到10倍水中，加熱到50°C，加入上述分散液，升高溫度為85°C，保溫反應(yīng)5小時(shí)，抽濾，將濾餅加入到1.6倍的正丁醇中，超聲分散7分鐘，共沸蒸餾，將得到的固形物真空干燥，得羥基錫酸鋅包覆埃洛石；
(6)將羥基錫酸鋅包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升高溫度為60°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二異丁腈，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)7小時(shí)，冷卻至常溫，加入上述改性纖維乳液，超聲分散40分鐘，抽濾、真空干燥； (7)將上述真空干燥的物料與剩余各原料混合，在120°C下攪拌3分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出、模具成型、截切，覆膜，即得所述板材。
[0010]性能測(cè)試:
拉伸強(qiáng)度(MPa)43;
彎曲強(qiáng)度(MPa)73.5;
阻燃性:離火即熄，沒(méi)有黑煙。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種纖維增韌塑料板材，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 二乙烯苯0.5-0.6、三乙醇胺油酸皂2-3、羥基錫酸鋅0.8-1、埃洛石納米管50-60、尿素30-40、氧化梓1-2、氣氧化鐘6-7、聚乙稀醇200-300、丙稀臆10-16、偶?xì)狻霎惗∫?.1_0.12、聚氯乙烯160-180、硅酸鉀鈉2-4、干酪素0.4-1、碳素纖維3-6、玻璃纖維1-2、羥乙基纖維素3-4、飽和十八碳酰胺0.7-1、溴化聚苯乙烯10-13、鈦酸酯偶聯(lián)劑2010.1-0.2。2.—種如權(quán)利要求1所述的纖維增韌塑料板材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述埃洛石納米管、尿素混合，加入到20-30倍去離子水中，在50-60°C下保溫?cái)嚢?0-70分鐘，再超聲分散40-50分鐘，得分散液； (2)將飽和十八碳酰胺加入到60-70倍水中，攪拌均勻，加入硅酸鉀鈉，調(diào)節(jié)PH為1-3，加入溴化聚苯乙烯，升高溫度為80-90°C，加入碳素纖維、玻璃纖維，攪拌20-30分鐘，得纖維乳液； (3)將上述羥乙基纖維素加入到20-30倍水中，攪拌均勻，加入三乙醇胺油酸皂，升高溫度為60-70°C，加入上述聚氯乙烯重量的3-5%，保溫?cái)嚢?-2小時(shí)，得聚氯乙烯乳液； (4)將上述纖維乳液、聚氯乙烯乳液混合，攪拌均勻，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑201、干酪素，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-50分鐘，得改性纖維乳液； (5)將上述羥基錫酸鋅、氧化鋅、氫氧化鉀混合，加入到10-15倍水中，加熱到50-60°C，加入上述分散液，升高溫度為85-90°C，保溫反應(yīng)5-6小時(shí)，抽濾，將濾餅加入到1.6-2倍的正丁醇中，超聲分散7-10分鐘，共沸蒸餾，將得到的固形物真空干燥，得羥基錫酸鋅包覆埃洛石； (6)將羥基錫酸鋅包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升高溫度為60-70°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二異丁腈，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)7-8小時(shí)，冷卻至常溫，加入上述改性纖維乳液，超聲分散40-50分鐘，抽濾、真空干燥； (7)將上述真空干燥的物料與剩余各原料混合，在120-125°C下攪拌3-4分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出、模具成型、截切，覆膜，即得所述纖維增韌塑料板材。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種纖維增韌塑料板材，它是由下述重量份的原料組成的：二乙烯苯0.5-0.6、三乙醇胺油酸皂2-3、羥基錫酸鋅0.8-1、埃洛石納米管50-60、尿素30-40、氧化鋅1-2、氫氧化鉀6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、偶氮二異丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、硅酸鉀鈉2-4、干酪素0.4-1、碳素纖維3-6、玻璃纖維1-2、羥乙基纖維素3-4、飽和十八碳酰胺0.7-1、溴化聚苯乙烯10-13、鈦酸酯偶聯(lián)劑2010.1-0.2。本發(fā)明的板材采用多種纖維共混改性，可以有效提高成品板材的韌性和強(qiáng)度，提高抗彎折強(qiáng)度。
【IPC分類】C08L27/06, C08L89/00, C08F212/36, C08K9/10, C08K5/10, C08K3/34, C08L33/20, C08K3/22, C08K13/06, C08L25/06, C08F220/44, C08K7/26, C08K7/14, C08L29/04, C08K7/06, C08K5/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105440527
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510872786
【發(fā)明人】陳云
【申請(qǐng)人】江陰市和潤(rùn)精密鋼管有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日