一種高強(qiáng)度阻燃塑料編織布的制備方法

王仁龍 整理

一、概述

聚乙烯廣泛應(yīng)用于塑料包裝材料、編織布材料等多個(gè)方面。但它的氧指數(shù)只有18.5，屬于易燃材料，這限制了它們的應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N201310318496.2 公開(kāi)了一種無(wú)鹵阻燃聚乙烯塑料編織布，其中利用添加的納米無(wú)機(jī)阻燃劑體系有效改善了氫氧化鎂的添加效果，很好的提升了材料整體的強(qiáng)度特性，具有不錯(cuò)的進(jìn)步。但是在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，此編織布的強(qiáng)度品質(zhì)在要求較高的特殊領(lǐng)域中使用仍具有局限性，需要進(jìn)一步的提升。本技術(shù)介紹了一種高強(qiáng)度阻燃塑料編織布的制備方法。

二、技術(shù)方案

一種高強(qiáng)度阻燃塑料編織布的制備方法，包括如下步驟：

（1）先將蒙脫土浸入到鹽酸溶液中，10~15 min 后濾出，用清水沖洗至中性后干燥備用；

（2）將步驟（1）處理后的蒙脫土放入到煅燒爐內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒處理，40~45 min 后將蒙脫土取出備用；

（3）將步驟（2）處理后的蒙脫土浸入到改性處理液中，不斷超聲處理1~1.5 h 后濾出，最后放入到干燥箱內(nèi)干燥備用；所述的改性處理液由如下對(duì)應(yīng)重量份的物質(zhì)組成：8~12 份十二烷基三甲基溴化銨、2~4 份焦磷酸鈉、1~3 份乙二胺四乙酸二鈉、3~5 份壬基酚聚氧乙烯醚、2~5 份硬脂酸鋅、12~15 份納米碳管、5~8 份鈦酸酯偶聯(lián)劑、180~200 份去離子水；

（4）將步驟（3）處理后的蒙脫土放入到低能電子輻照儀器內(nèi)進(jìn)行電子輻照處理，15~20 min后取出得改性蒙脫土備用；

（5）將氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑共同混合投入到攪拌罐內(nèi)，高速攪拌處理1~2 h 后取出，干燥處理后備用；

（6）將步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土共同混合，攪拌均勻后再投入到造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒處理，完成后取出得改性阻燃粒料備用；

（7）將步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體共同混合投入到混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混煉處理，40~45 min 后取出得混煉料備用；

（8）將步驟（7）制得的混煉料投入到擠塑機(jī)內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的擠出、拉伸、冷卻后，再經(jīng)常規(guī)的緯向編織處理后制成成品編織布。

步驟（1）中所述的鹽酸溶液為體積分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液。

步驟（2）中所述的高溫煅燒處理時(shí)控制煅燒爐內(nèi)的溫度為900~950℃。

步驟（3）中所述的超聲處理時(shí)控制超聲波的頻率為700~800 kHz；所述的干燥處理時(shí)控制干燥箱內(nèi)的溫度為90~95℃。

步驟（4）中所述的電子輻照處理時(shí)控制低能電子輻照儀器內(nèi)為真空環(huán)境，期間控制真空度為1.0×10-5Pa，輻照能量為20~25 MeV，掃描寬度為 60~100 cm，掃描頻率為50~60 Hz，輻照電流為 8~10 mA。

步驟（5）中所述的氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為75~80:1；所述的高速攪拌處理時(shí)控制攪拌的轉(zhuǎn)速為1500~1800 轉(zhuǎn)/分鐘；所述的干燥處理時(shí)的干燥溫度為100~110℃。

步驟（6）中所述的步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土對(duì)應(yīng)的重量比為60~65:45~50:3~5。

步驟（7）中所述的步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體對(duì)應(yīng)的重量比為16~17:5~6:6~7；所述的混煉處理時(shí)控制混煉機(jī)內(nèi)的溫度為80~85℃。

三、有益效果

本技術(shù)制備方法整體工藝簡(jiǎn)單，各步驟搭配合理，利于推廣應(yīng)用，制得的塑料編織布阻燃性能好，力學(xué)強(qiáng)度高，使用穩(wěn)定性強(qiáng)，具有不含鹵素、安全環(huán)保的特點(diǎn)，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

四、具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種高強(qiáng)度阻燃塑料編織布的制備方法，包括如下步驟：

（1）先將蒙脫土浸入到鹽酸溶液中，10 min后濾出，用清水沖洗至中性后干燥備用；

（2）將步驟（1）處理后的蒙脫土放入到煅燒爐內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒處理，40 min 后將蒙脫土取出備用；

（3）將步驟（2）處理后的蒙脫土浸入到改性處理液中，不斷超聲處理1 h 后濾出，最后放入到干燥箱內(nèi)干燥備用；所述的改性處理液由如下對(duì)應(yīng)重量份的物質(zhì)組成：8 份十二烷基三甲基溴化銨、2 份焦磷酸鈉、1 份乙二胺四乙酸二鈉、3 份壬基酚聚氧乙烯醚、2 份硬脂酸鋅、12 份納米碳管、5 份鈦酸酯偶聯(lián)劑、180 份去離子水；

（4）將步驟（3）處理后的蒙脫土放入到低能電子輻照儀器內(nèi)進(jìn)行電子輻照處理，15 min 后取出得改性蒙脫土備用；

（5）將氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑共同混合投入到攪拌罐內(nèi)，高速攪拌處理1h 后取出，干燥處理后備用；

（6）將步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土共同混合，攪拌均勻后再投入到造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒處理，完成后取出得改性阻燃粒料備用；

（7）將步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體共同混合投入到混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混煉處理，40 min 后取出得混煉料備用；

（8）將步驟（7）制得的混煉料投入到擠塑機(jī)內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的擠出、拉伸、冷卻后，再經(jīng)常規(guī)的緯向編織處理后制成成品編織布。

步驟（1）中所述的鹽酸溶液為體積分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液。

步驟（2）中所述的高溫煅燒處理時(shí)控制煅燒爐內(nèi)的溫度為900℃。

步驟（3）中所述的超聲處理時(shí)控制超聲波的頻率為700 kHz；所述的干燥處理時(shí)控制干燥箱內(nèi)的溫度為90℃。

步驟（4）中所述的電子輻照處理時(shí)控制低能電子輻照儀器內(nèi)為真空環(huán)境，期間控制真空度為1.0×10-5Pa，輻照能量為20 MeV，掃描寬度為60 cm，掃描頻率為50 Hz，輻照電流為 8 mA。

步驟（5）中所述的氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為75:1；所述的高速攪拌處理時(shí)控制攪拌的轉(zhuǎn)速為1500 轉(zhuǎn)/分鐘；所述的干燥處理時(shí)的干燥溫度為100℃。

步驟（6）中所述的步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土對(duì)應(yīng)的重量比為60:45:3。

步驟（7）中所述的步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體對(duì)應(yīng)的重量比為16:5:6；所述的混煉處理時(shí)控制混煉機(jī)內(nèi)的溫度為80℃。

實(shí)施例2

一種高強(qiáng)度阻燃塑料編織布的制備方法，包括如下步驟：

（1）先將蒙脫土浸入到鹽酸溶液中，13 min后濾出，用清水沖洗至中性后干燥備用；

（2）將步驟（1）處理后的蒙脫土放入到煅燒爐內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒處理，42 min 后將蒙脫土取出備用；

（3）將步驟（2）處理后的蒙脫土浸入到改性處理液中，不斷超聲處理1.3 h 后濾出，最后放入到干燥箱內(nèi)干燥備用；所述的改性處理液由如下對(duì)應(yīng)重量份的物質(zhì)組成：10 份十二烷基三甲基溴化銨、3 份焦磷酸鈉、2 份乙二胺四乙酸二鈉、4 份壬基酚聚氧乙烯醚、4 份硬脂酸鋅、14 份納米碳管、7 份鈦酸酯偶聯(lián)劑、190 份去離子水；

（4）將步驟（3）處理后的蒙脫土放入到低能電子輻照儀器內(nèi)進(jìn)行電子輻照處理，18 min 后取出得改性蒙脫土備用；

（5）將氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑共同混合投入到攪拌罐內(nèi)，高速攪拌處理1.6 h 后取出，干燥處理后備用；

（6）將步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土共同混合，攪拌均勻后再投入到造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒處理，完成后取出得改性阻燃粒料備用；

（7）將步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體共同混合投入到混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混煉處理，42 min 后取出得混煉料備用；

（8）將步驟（7）制得的混煉料投入到擠塑機(jī)內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的擠出、拉伸、冷卻后，再經(jīng)常規(guī)的緯向編織處理后制成成品編織布。

步驟（1）中所述的鹽酸溶液為體積分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液。

步驟（2）中所述的高溫煅燒處理時(shí)控制煅燒爐內(nèi)的溫度為920℃。

步驟（3）中所述的超聲處理時(shí)控制超聲波的頻率為760 kHz；所述的干燥處理時(shí)控制干燥箱內(nèi)的溫度為94℃。

步驟（4）中所述的電子輻照處理時(shí)控制低能電子輻照儀器內(nèi)為真空環(huán)境，期間控制真空度為1.0×10-5Pa，輻照能量為23 MeV，掃描寬度為80 cm，掃描頻率為55 Hz，輻照電流為9 mA。

步驟（5）中所述的氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為78:1；所述的高速攪拌處理時(shí)控制攪拌的轉(zhuǎn)速為1700 轉(zhuǎn)/分鐘；所述的干燥處理時(shí)的干燥溫度為106℃。

步驟（6）中所述的步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土對(duì)應(yīng)的重量比為63:48:4。

步驟（7）中所述的步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體對(duì)應(yīng)的重量比為16.6:5.5:6.7；所述的混煉處理時(shí)控制混煉機(jī)內(nèi)的溫度為83℃。

實(shí)施例3

一種高強(qiáng)度阻燃塑料編織布的制備方法，包括如下步驟：

（1）先將蒙脫土浸入到鹽酸溶液中，15 min后濾出，用清水沖洗至中性后干燥備用；

（2）將步驟（1）處理后的蒙脫土放入到煅燒爐內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒處理，45 min 后將蒙脫土取出備用；

（3）將步驟（2）處理后的蒙脫土浸入到改性處理液中，不斷超聲處理1.5 h 后濾出，最后放入到干燥箱內(nèi)干燥備用；所述的改性處理液由如下對(duì)應(yīng)重量份的物質(zhì)組成：12 份十二烷基三甲基溴化銨、4 份焦磷酸鈉、3 份乙二胺四乙酸二鈉、5 份壬基酚聚氧乙烯醚、5 份硬脂酸鋅、15 份納米碳管、8 份鈦酸酯偶聯(lián)劑、200 份去離子水；

（4）將步驟（3）處理后的蒙脫土放入到低能電子輻照儀器內(nèi)進(jìn)行電子輻照處理，20 min 后取出得改性蒙脫土備用；

（5）將氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑共同混合投入到攪拌罐內(nèi)，高速攪拌處理2 h 后取出，干燥處理后備用；

（6）將步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土共同混合，攪拌均勻后再投入到造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒處理，完成后取出得改性阻燃粒料備用；

（7）將步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體共同混合投入到混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混煉處理，45 min 后取出得混煉料備用；

（8）將步驟（7）制得的混煉料投入到擠塑機(jī)內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的擠出、拉伸、冷卻后，再經(jīng)常規(guī)的緯向編織處理后制成成品編織布。

步驟（1）中所述的鹽酸溶液為體積分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液。

步驟（2）中所述的高溫煅燒處理時(shí)控制煅燒爐內(nèi)的溫度為950℃。

步驟（3）中所述的超聲處理時(shí)控制超聲波的頻率為800kHz；所述的干燥處理時(shí)控制干燥箱內(nèi)的溫度為95℃。

步驟（4）中所述的電子輻照處理時(shí)控制低能電子輻照儀器內(nèi)為真空環(huán)境，期間控制真空度為1.0×10-5Pa，輻照能量為25 MeV，掃描寬度為100 cm，掃描頻率為60 Hz，輻照電流為10 mA。

步驟（5）中所述的氫氧化鎂與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為80:1；所述的高速攪拌處理時(shí)控制攪拌的轉(zhuǎn)速為1800 轉(zhuǎn)/分鐘；所述的干燥處理時(shí)的干燥溫度為110℃。

步驟（6）中所述的步驟（5）處理后的氫氧化鎂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步驟（4）制得的改性蒙脫土對(duì)應(yīng)的重量比為65: 50:5。

步驟（7）中所述的步驟（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體對(duì)應(yīng)的重量比為17:6:7；所述的混煉處理時(shí)控制混煉機(jī)內(nèi)的溫度為85℃。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)例1

本對(duì)比實(shí)驗(yàn)例1 與實(shí)施例2 相比，區(qū)別僅在于省去了步驟（4）中的電子輻照處理，除此外的方法步驟均相同。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)例2

本對(duì)比實(shí)驗(yàn)例2 與實(shí)施例2 相比，區(qū)別僅在于省去了改性處理液中的納米碳管成分，除此外的方法步驟均相同。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)例3

申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N201310318496.2 公開(kāi)的一種無(wú)鹵阻燃聚乙烯塑料編織布，具體選用其實(shí)施實(shí)例2 的技術(shù)方案。

為了對(duì)比本技術(shù)效果，對(duì)上述實(shí)施例2、對(duì)比實(shí)驗(yàn)例1、對(duì)比實(shí)驗(yàn)例2、對(duì)比實(shí)驗(yàn)例3 對(duì)應(yīng)制得的編織布進(jìn)行性能測(cè)試，其中實(shí)施例2、對(duì)比實(shí)驗(yàn)例1、對(duì)比實(shí)驗(yàn)例2 的編織布規(guī)格與對(duì)比實(shí)驗(yàn)例3 中的完全相同，然后各組材料均按照標(biāo)準(zhǔn)QB/T 3808-1999 進(jìn)行測(cè)試，具體對(duì)比數(shù)據(jù)如下表所示：

氧指數(shù) 拉伸強(qiáng)度 MPa 阻燃級(jí)別實(shí)施例2 36 17.8 V0 級(jí)對(duì)比實(shí)施例1 32 14.7 V1 級(jí)對(duì)比實(shí)施例2 30 13.3 V1 級(jí)對(duì)比實(shí)施例3 29 12.7 V1 級(jí)

由上表1 可以看出，本技術(shù)方法制得的塑料編織布的綜合性能得到了明顯的提升，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，極具生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

本技術(shù)專利信息：

申請(qǐng)?zhí)枺篊N201910748350.9

申請(qǐng)日：2019.08.14

公開(kāi)（公告）號(hào)：CN110438579A

公開(kāi)（公告）日：2019.11.12

IPC 分類號(hào)：D01F1/07；D01F8/06