本發(fā)明屬于波紋管領(lǐng)域,具體涉及一種環(huán)氧磷化波紋管的制備方法。
背景技術(shù):
高分子材料主要由碳、氫等元素構(gòu)成,大部分高分子材料本身不阻燃,在熱的作用下容易降解產(chǎn)生可燃性氣體、容易燃燒,從而發(fā)生火災(zāi),對(duì)人的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的危害;
聚乙烯是一個(gè)典型的高分子材料,同大多數(shù)高分子材料一樣,具有易燃性,通常的聚乙烯材料極限氧指數(shù)在18-20%之間,而汽車、建筑、鋪地等方面使用的高分子材料為了防火安全,通常極限氧指數(shù)至少要達(dá)到以上,有些特殊場(chǎng)合極限氧指數(shù)需要達(dá)到26%以上甚至更高,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,聚乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,但是其易燃燒的缺陷不可避免地限制了它的使用,因此研究如何提高聚乙烯材料的阻燃性能就顯得尤其重要;
聚乙烯波紋管是一種具有特殊異形斷面環(huán)狀波紋結(jié)構(gòu)的新型管材,可取代普通塑料管和其他材料管,用作建筑電線套管,農(nóng)田水利滲水排水管、電纜引導(dǎo)管、套管等;
有機(jī)磷系阻燃劑大都具有低煙、無(wú)毒、低鹵、無(wú)鹵等優(yōu)點(diǎn),符合阻燃劑的發(fā)展方向,具有很好的發(fā)展前景。有機(jī)磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯、有機(jī)磷鹽,還有磷雜環(huán)化合物及聚合物磷(膦)酸酯等,但應(yīng)用最廣的是磷酸酯和膦酸酯,磷系阻燃劑的研究,發(fā)展方興未艾,每年報(bào)道很多,主要集中在后面兩種。有機(jī)次膦酸金屬鹽作為一種新興的阻燃劑備受關(guān)注;
申請(qǐng)?zhí)?01510230205.3,公開(kāi)了一種單璧波紋管的制造工藝,包括以下步驟:s1、將以下重量份數(shù)的熱熔膠50-70、聚烯烴樹(shù)脂30-50、增粘樹(shù)脂3-5、復(fù)合穩(wěn)定劑1.2-2、阻燃劑1-2、增強(qiáng)劑5-30、相容劑0.02-0.05、增韌劑5-8,加入密閉高速運(yùn)轉(zhuǎn)的密煉機(jī)中;s2、將步驟s1中的混合物用密煉機(jī)在100-140℃下混煉并造粒后,投入單螺桿擠出機(jī)中,在100-150℃下擠出、切粒、風(fēng)冷成型;s3、將步驟s2中得到的料粒與熱熔膠分別熔融后共擠成雙壁套管,該方法中各阻燃劑與樹(shù)脂間的相容性較差,容易降低成品波紋管的穩(wěn)定性強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,提供一種環(huán)氧磷化波紋管的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種環(huán)氧磷化波紋管的制備方法,包括以下步驟:
(1)取1.7-3重量份的8-羥基喹啉,加入到其重量5-7倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,送入到反應(yīng)釜中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為60-70℃,加入1-2重量份的吡啶硫酮鋅,保溫?cái)嚢?-2小時(shí),出料,得醇分散液;
(2)取10-14重量份的蒙脫土,在700-800℃下煅燒1-2小時(shí),冷卻至常溫,與2-3重量份的硬脂酸混合,攪拌均勻,加入1-2重量份的三聚氰胺,升高溫度為75-80℃,保溫?cái)嚢?0-40分鐘,冷卻至常溫,得氰胺化蒙脫土;
(3)取氰胺化蒙脫土,加入到上述醇分散液中,攪拌均勻,加入0.6-1重量份的環(huán)氧氯丙烷,超聲10-13分鐘,過(guò)濾,將沉淀用無(wú)水乙醇、去離子水依次洗滌,常溫干燥,得環(huán)氧胺化蒙脫土;
(4)取10-14重量份的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物,加入到其重量20-30倍的去離子水中,攪拌均勻,升高溫度為70-75℃,保溫?cái)嚢?-5小時(shí),加入4-5重量份的碳酸氫鉀,攪拌均勻,滴加鹽酸,調(diào)節(jié)ph為中性,蒸餾除水,得有機(jī)磷化物;
(5)取1-2重量份的甲基丙烯酸縮水甘油醚,加入到其重量30-40倍的去離子水中,攪拌均勻,加入上述有機(jī)磷化物、環(huán)氧胺化蒙脫土,送入到反應(yīng)釜中,在90-95℃下保溫?cái)嚢?-2小時(shí),出料冷卻,得環(huán)氧磷化蒙脫土;
(6)取上述環(huán)氧磷化蒙脫土,與130-140重量份的高密度聚乙烯混合,升高溫度為130-140℃,攪拌混合20-30分鐘,冷卻至常溫,經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)后,自動(dòng)上料,由雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)高溫高壓擠出,經(jīng)成型機(jī)將產(chǎn)品拉出后,由切割機(jī)定長(zhǎng)切割,送入擴(kuò)口機(jī),擴(kuò)口完成后包裝入庫(kù)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明先采用三聚氰胺處理蒙脫土,再將得到的氰胺化蒙脫土經(jīng)過(guò)環(huán)氧氯丙烷處理,得環(huán)氧胺化蒙脫土,然后將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物水解,得到有機(jī)磷化物,然后與環(huán)氧胺化蒙脫土混合,通過(guò)甲基丙烯酸縮水甘油醚分散,得到環(huán)氧磷化蒙脫土;
本發(fā)明的環(huán)氧磷化蒙脫土不僅具有蒙脫土的韌性、強(qiáng)度,還具有9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的阻燃性,有效的提高成品管材的力學(xué)性能和阻燃防火性能,其與聚乙烯基體具有很好的相容性,能夠提高成品管材的穩(wěn)定性強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種環(huán)氧磷化波紋管的制備方法,包括以下步驟:
(1)取1.7重量份的8-羥基喹啉,加入到其重量7倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,送入到反應(yīng)釜中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為70℃,加入2重量份的吡啶硫酮鋅,保溫?cái)嚢?小時(shí),出料,得醇分散液;
(2)取10重量份的蒙脫土,在800℃下煅燒2小時(shí),冷卻至常溫,與2重量份的硬脂酸混合,攪拌均勻,加入2重量份的三聚氰胺,升高溫度為75℃,保溫?cái)嚢?0分鐘,冷卻至常溫,得氰胺化蒙脫土;
(3)取氰胺化蒙脫土,加入到上述醇分散液中,攪拌均勻,加入0.6-1重量份的環(huán)氧氯丙烷,超聲13分鐘,過(guò)濾,將沉淀用無(wú)水乙醇、去離子水依次洗滌,常溫干燥,得環(huán)氧胺化蒙脫土;
(4)取14重量份的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物,加入到其重量30倍的去離子水中,攪拌均勻,升高溫度為75℃,保溫?cái)嚢?小時(shí),加入5重量份的碳酸氫鉀,攪拌均勻,滴加鹽酸,調(diào)節(jié)ph為中性,蒸餾除水,得有機(jī)磷化物;
(5)取2重量份的甲基丙烯酸縮水甘油醚,加入到其重量40倍的去離子水中,攪拌均勻,加入上述有機(jī)磷化物、環(huán)氧胺化蒙脫土,送入到反應(yīng)釜中,在95℃下保溫?cái)嚢?小時(shí),出料冷卻,得環(huán)氧磷化蒙脫土;
(6)取上述環(huán)氧磷化蒙脫土,與140重量份的高密度聚乙烯混合,升高溫度為130℃,攪拌混合30分鐘,冷卻至常溫,經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)后,自動(dòng)上料,由雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)高溫高壓擠出,經(jīng)成型機(jī)將產(chǎn)品拉出后,由切割機(jī)定長(zhǎng)切割,送入擴(kuò)口機(jī),擴(kuò)口完成后包裝入庫(kù)。
實(shí)施例2
取3重量份的8-羥基喹啉,加入到其重量7倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,送入到反應(yīng)釜中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為60℃,加入2重量份的吡啶硫酮鋅,保溫?cái)嚢?小時(shí),出料,得醇分散液;
(2)取14重量份的蒙脫土,在800℃下煅燒2小時(shí),冷卻至常溫,與3重量份的硬脂酸混合,攪拌均勻,加入2重量份的三聚氰胺,升高溫度為80℃,保溫?cái)嚢?0分鐘,冷卻至常溫,得氰胺化蒙脫土;
(3)取氰胺化蒙脫土,加入到上述醇分散液中,攪拌均勻,加入1重量份的環(huán)氧氯丙烷,超聲13分鐘,過(guò)濾,將沉淀用無(wú)水乙醇、去離子水依次洗滌,常溫干燥,得環(huán)氧胺化蒙脫土;
(4)取14重量份的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物,加入到其重量20倍的去離子水中,攪拌均勻,升高溫度為75℃,保溫?cái)嚢?小時(shí),加入5重量份的碳酸氫鉀,攪拌均勻,滴加鹽酸,調(diào)節(jié)ph為中性,蒸餾除水,得有機(jī)磷化物;
(5)取2重量份的甲基丙烯酸縮水甘油醚,加入到其重量40倍的去離子水中,攪拌均勻,加入上述有機(jī)磷化物、環(huán)氧胺化蒙脫土,送入到反應(yīng)釜中,在95℃下保溫?cái)嚢?小時(shí),出料冷卻,得環(huán)氧磷化蒙脫土;
(6)取上述環(huán)氧磷化蒙脫土,與140重量份的高密度聚乙烯混合,升高溫度為140℃,攪拌混合30分鐘,冷卻至常溫,經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)后,自動(dòng)上料,由雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)高溫高壓擠出,經(jīng)成型機(jī)將產(chǎn)品拉出后,由切割機(jī)定長(zhǎng)切割,送入擴(kuò)口機(jī),擴(kuò)口完成后包裝入庫(kù)。
性能測(cè)試:
拉伸強(qiáng)度:21-23.5mpa;
沖擊性能(tir):≤10%;
環(huán)剛度(kn/m2):13-15;
環(huán)柔性:試樣圓滑,無(wú)破裂,兩壁無(wú)脫開(kāi),無(wú)反向彎曲;
烘箱實(shí)驗(yàn)(110℃,30min):無(wú)分層,無(wú)開(kāi)裂、無(wú)氣泡。