一种高强度耐水PVC充气艇材料制造技术

发明专利技术公开了一种高强度耐水PVC充气艇材料，由以下成分制成：PVC、季戊四醇、硬脂酸锌、双马来酰亚胺树脂、活性碳酸钙、纳米蒙脱土、增塑剂、丁腈橡胶、柠檬酸三乙酯、甲基丙烯酸甲酯、石墨烯、剑麻纤维、碳纤维、玻璃纤维、纳米氧化铁、辅助剂。本发明专利技术制备的充气艇材料，柔韧性好，强度高，通过各成分的相互协同作用，材料的拉伸性能、硬度、断裂伸长率都有极大的提高，耐磨性非常好，使得弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度得到极大提高，24小时吸水率降低至0.18%，吸水厚膨胀率降低至0.08%，材料的加工流动性得到极大的改善；各成分之间界面相容性和分散性好，抗老化能力和对光和热的稳定性佳，抗冲击强度得到了极大的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料领域，特别是涉及一种高强度耐水PVC充气艇材料。
技术介绍
充气艇，体积小巧，船尾添加推进器，航行速度可以显著提高。广泛应用于水上休闲、娱乐、钓鱼、捕鱼等水上作业。一般来讲整艇的充气浮力胎被隔成多个独立气室，分隔设置有很高的气密性，在个别气室破损时，其它部分仍保持足够浮力，相邻两个气室甚至更多气室同时破损时，整艇仍有一定浮力。整艇具有很好的抗沉性，在整艇已处于最大载重（使用安全上的限定）时，即使整个船艇灌满水时，仍浮于表面！由于充气船艇两侧有浮力胎，艇体横向倾侧入水的可能程度很小，再加上产品设计制造中有专门的稳定性测试的保证，因此在最大载重即使还有较大的风浪）时，它也不会横向倾覆！充气船艇与木质、铝合金、玻璃钢小艇相比较，充气艇可拆解保存和灵活转移，并且备良好的抗撞击缓冲的作用。但是，现有的充气艇材料制成的充气艇气密性、耐磨性一般，使用寿命不是很长，达不到某些场合的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高强度耐水PVC充气艇材料，通过以下技术方案实现：一种高强度耐水PVC充气艇材料，按重量份计由以下成分制成：PVC135、季戊四醇3、硬脂酸锌3、双马来酰亚胺树脂3、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶12、柠檬酸三乙酯2、甲基丙烯酸甲酯4、石墨烯0.2、剑麻纤维0.6、碳纤维0.2、玻璃纤维0.4、纳米氧化铁0.1、辅助剂1；所述辅助剂按百分比计由以下成分制成：30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙烯酰胺；所述辅助剂的制备方法为：将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比添加到高混机中，在85℃下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可；所述活性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48-52℃，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述纳米蒙脱土经过预处理：将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液中，将温度调节到2-4℃，浸泡20分钟后，将温度快速升到68℃，保温10分钟，自然冷却至室温，过滤，洗涤，烘干；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成；所述PVC经过预处理：将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述丁腈橡胶经过预处理：将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅藻土混合物在128℃下，进行混合，并以550r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可；所述膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按1:1质量比例混合而成。一种高强度耐水PVC充气艇材料的制备方法，包括：1）按重量份分别称取，PVC135、季戊四醇3、硬脂酸锌3、双马来酰亚胺树脂3、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶12、柠檬酸三乙酯2、甲基丙烯酸甲酯4、石墨烯0.2、剑麻纤维0.6、碳纤维0.2、玻璃纤维0.4、纳米氧化铁0.1、辅助剂1；2）将PVC、丁腈橡胶均匀混合，初始温度加热至135℃，持续15分钟后，添加活性碳酸钙、纳米蒙脱土、石墨烯继续缓慢加热，在1小时内温度升高至180℃为止，以600r/min速度搅拌30分钟后，添加剑麻纤维与碳纤维、玻璃纤维、纳米氧化铁，继续搅拌10分钟后，开始缓慢冷却至室温，再与季戊四醇、硬脂酸锌、双马来酰亚胺树脂、增塑剂、柠檬酸三乙酯、甲基丙烯酸甲酯、辅助剂混合后添加到高速搅拌共混开始进行预塑化，再添加到挤出机中进行造粒，即可。PVC由于自身的热稳定性差，成型加工过程中必须还要添加一定量的热稳定剂，而一般热稳定剂为铅盐类、金属皂类存在毒性较大，易污染的等缺点，有机锡类则价格偏高，并且，PVC耐磨性较差，耐扎刮性较差；本专利技术通过大量的实验研究，研制出的PVC充气艇材料，通过在PVC中添加活性碳酸钙、纳米蒙脱土、石墨烯协同配合，能够提高材料的断裂韧性，提高损伤容限和疲劳寿命，弯曲强度与弯曲模量与普通PVC相比分别提高了38.8%与35.5%，材料的耐磨损性能得到极大的提高，材料的摩擦因数降低了27．5％、磨损率减少了96．8％，并且，制成的材料气密性得到极大的提升；通过添加辅助剂，能够使得材料在遇到裂纹扩展时能够阻止裂纹继续扩展，当材料收到外力时，具有吸收冲击振动能，从而提高其韧性；通过添加季戊四醇、硬脂酸锌和甲基丙烯酸甲酯的协同配合作用，能够改善材料的热稳定性，提高加工性能，提高耐受性，其塑化温度；塑化时间；最大扭矩以及平衡扭矩都得到极大的改善；通过添加剑麻纤维与碳纤维、玻璃纤维，利用几者之间存在的混杂效应，配合纳米氧化铁的协同作用，改善PVC材料的结构性能，使得弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度得到极大提高，24小时吸水率以及膨胀率降低，材料的加工流动性得到极大的改善，通过对剑麻纤维与碳纤维、玻璃纤维的预处理，能够使得其与PVC材料界面的粘接强度提高88%，可最大程度降低应力遮挡效应，材料的横向剪切应力和抗冲击强度都有大幅度提高。本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的充气艇材料，柔韧性好，强度高，通过各成分的相互协同作用，材料的拉伸性能、硬度、断裂伸长率都有极大的提高，耐磨性非常好，使得弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度得到极大提高，24小时吸水率降低至0.18%，吸水厚膨胀率降低至0.08%，材料的加工流动性得到极大的改善；各成分之间界面相容性和分散性好，抗老化能力和对光和热的稳定性佳，抗冲击强度得到了极大的提高，材料的接触角大于150°，疏水性极高；本专利技术充气艇材料制备的充气艇寿命能达到8-10年。具体实施方式一种高强度耐水PVC充气艇材料，按重量份计由以下成分制成：PVC135、季戊四醇3、硬脂酸锌3、双马来酰亚胺树脂3、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶12、柠檬酸三乙酯2、甲基丙烯酸甲酯4、石墨烯0.2、剑麻纤维0.6、碳纤维0.2、玻璃纤维0.4、纳米氧化铁0.1、辅助剂1；所述辅助剂按百分比计由以下成分制成：30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙烯酰胺；所述辅助剂的制备方法为：将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比添加到高混机中，在85℃下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可；所述活性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48-52℃，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述纳米蒙脱土经过预处理：将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液中，将温度调节到2-4℃，浸泡20分钟后，将温度快速升到68℃，保温10分钟，自然冷却至室温，过滤，洗涤，烘干；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成；所述PVC经过预处理：将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述丁腈橡胶经过预处理：将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅藻土混合物在128℃下，进行混合，并以550r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可；所述膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按1:1质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度耐水PVC充气艇材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：PVC135、季戊四醇3、硬脂酸锌3、双马来酰亚胺树脂3、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶12、柠檬酸三乙酯2、甲基丙烯酸甲酯4、石墨烯0.2、剑麻纤维0.6、纳米氧化铁0.1、碳纤维0.2、玻璃纤维0.4、辅助剂1；所述辅助剂按百分比计由以下成分制成：30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙烯酰胺；所述辅助剂的制备方法为：将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比添加到高混机中，在85℃下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可；所述活性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48‑52℃，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述纳米蒙脱土经过预处理：将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液中，将温度调节到2‑4℃，浸泡20分钟后，将温度快速升到68℃，保温10分钟，自然冷却至室温，过滤，洗涤，烘干；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成；所述PVC经过预处理：将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述丁腈橡胶经过预处理：将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅藻土混合物在128℃下，进行混合，并以550r/min转速搅拌25分钟，自然冷却至室温，即可；所述膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按1:1质量比例混合而成；所述剑麻纤维与碳纤维、玻璃纤维经过预混处理：将剑麻纤维与碳纤维、玻璃纤维混合后，添加到质量浓度为6.9%的氢氧化钠溶液中，在12‑14℃下，浸泡20分钟后，过滤，洗涤，烘干，再添加到质量浓度为0.17%的硫酸溶液中，浸泡5分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐水PVC充气艇材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：PVC135、季戊四醇3、硬脂酸锌3、双马来酰亚胺树脂3、活性碳酸钙0.5、纳米蒙脱土0.3、增塑剂1、丁腈橡胶12、柠檬酸三乙酯2、甲基丙烯酸甲酯4、石墨烯0.2、剑麻纤维0.6、纳米氧化铁0.1、碳纤维0.2、玻璃纤维0.4、辅助剂1；所述辅助剂按百分比计由以下成分制成：30%魔芋粉、50%环氧大豆油、2%水滑石、18%丙烯酰胺；所述辅助剂的制备方法为：将魔芋粉、环氧大豆油、水滑石、丙烯酰胺按各自百分比添加到高混机中，在85℃下，以1200r/min速度搅拌30分钟，即可；所述活性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙先放入质量浓度为3.5%的马来酸溶液中浸泡10分钟后，过滤，再添加到质量浓度为5.5%的硬脂酸溶液中，进行研磨，研磨温度保持在48-52℃，研磨25分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述纳米蒙脱土经过预处理：将纳米蒙脱土添加到质量浓度为4.7%的氢氧化钠溶液中，将温度调节到2-4℃，浸泡20分钟后，将温度快速升到68℃，保温10分钟，自然冷却至室温，过滤，洗涤，烘干；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与乙酰柠檬酸三丁酯按2:1质量比复配而成；所述PVC经过预处理：将PVC放入质量浓度为6.8%的硬脂酸溶液中浸泡20分钟后，过滤，洗涤，烘干，即可；所述丁腈橡胶经过预处理：将丁腈橡胶与其质量1%的膨润土与硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：江雄阳，
申请(专利权)人：安徽扬帆充气游乐设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34