阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材、制备方法、系统技术方案

本发明专利技术属于防水卷材制备技术领域，公开了一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材、制备方法、系统，阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材按照质量份数由PVC树脂粉10～20份、纳米阻燃颗粒3～7份、高岭土4～9份、纳米氢氧化铝3～4份、抗氧剂1～3份、光稳定剂1～2份、表面活性剂2～3份、滑石粉4～8份、聚酯纤维10～20份组成。本发明专利技术提供的阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的中间层为阻燃型聚酯纤维织物，外层涂覆PVC层，能够实现防火、阻燃效果的提升；进行PVC层的制备中添加抗氧剂、PVC树脂、纳米阻燃颗粒以及高岭土等阻燃效果好的材料，制备的PVC层能够有效实现密封隔绝，实现防火效果提升。

【技术实现步骤摘要】
阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材、制备方法、系统
本专利技术属于防水卷材制备
，尤其涉及一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材、制备方法、系统。
技术介绍
目前，聚酯纤维内增强型聚氯乙烯防水卷材是一种热塑性的PVC卷材，该卷材以聚酯纤维织物作为加强筋，通过特殊的涂布工艺，使双面的聚氯乙烯塑料层和中间的聚酯加强筋结合成为一体而形成的高分子卷材。聚氯乙烯塑料层与网状结构的纤维织物相结合，使卷材拥有极佳的尺寸稳定性和较低的热膨胀系数，比无加筋层的PVC防水卷材拉伸强度高，延伸性好，在防水工程中，受到广泛欢迎，但由于聚酯纤维燃点在550℃左右，国产PVC燃点仅在200℃左右，在有助燃物如空气环境中是容易燃烧的。但是现有技术中暂无阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，无法实现防火、阻燃效果的提升。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中暂无阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，无法实现防火、阻燃效果的提升。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材、制备方法、系统。本专利技术是这样实现的，一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材，所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材按照质量份数由PVC树脂粉10～20份、纳米阻燃颗粒3～7份、高岭土4～9份、纳米氢氧化铝3～4份、抗氧剂1～3份、光稳定剂1～2份、表面活性剂2～3份、滑石粉4～8份、聚酯纤维10～20份组成。本专利技术的另一目的在于提供一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法包括以下步骤：步骤一，进行纳米阻燃颗粒的制备：将纳米层状蒙脱土进行研磨、过筛后与水混合，置于搅拌机中进行高速搅拌，得到蒙脱土悬浮液；将蒙脱土悬浮液进行静置，取上清液进行加热并加入改性剂，完成分层；去除底部固态物质，在上层液体中加入有机硅溶剂，搅拌均匀后置于干燥箱中烘干、研磨，得到含硅粉末；在含硅粉末中再次加入有机硅溶剂，搅拌均匀得到混合浆液，将混合浆液置于挤压机中挤压成型，得到纳米阻燃颗粒；步骤二，对高岭土进行球磨、煅烧处理得到处理后的高岭土：将高岭土置于球磨机中，加入锆球进行球磨，得到高岭土细粉；将高岭土细粉置于煅烧炉中，设定升温速率为20～30℃/min进行升温，并保持温度为300～350℃进行10～30min保温，完成第一次煅烧；设定升温速率为30～～40℃/min继续进行升温，并保持温度为500～600℃进行20～30min保温，完成第二次煅烧，得到煅烧后的高岭土；将煅烧后的高岭土进行过筛，得到处理后的高岭土；步骤三，使用PVC树脂粉、纳米阻燃颗粒为主要原料进行混合浆料的制备：按照质量份数称取PVC树脂粉、纳米阻燃颗粒、处理后的高岭土、纳米氢氧化铝、抗氧剂、光稳定剂、表面活性剂以及滑石粉；对PVC树脂粉进行加热至熔融状态，得到PVC树脂熔融液；将纳米阻燃颗粒进行粉碎并加入至PVC树脂熔融液中，搅拌均匀，得到基料；对基料进行冷却并向冷却后的基料中加入处理后的高岭土、纳米氢氧化铝、光稳定剂、表面活性剂以及滑石粉，搅拌均匀，得到混合浆料；步骤四，使用混合浆料与聚酯纤维进行阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备：进行混合浆料的静置冷却，冷却至室温备用；将抗氧剂与水混合，搅拌均匀后进行超声分散，得到抗氧剂分散液；在冷却后的混合浆料表面均匀涂覆抗氧剂分散液，置于反应釜中，加温加压进行反应，反应结束后取出产物，得到卷材材料；将卷材材料包覆在聚酯纤维外层，即阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材。进一步，步骤一中，所述高速搅拌的转速为1000～1500r/min。进一步，步骤一中，所述静置的时间为20～50min。进一步，步骤一中，所述改性剂添加时上清液的温度为80～90℃。进一步，步骤二中，所述球磨的球磨压力30～50N、球磨时间30～45min。进一步，步骤二中，所述将煅烧后的高岭土进行过筛前，进行煅烧炉的降温。进一步，所述降温的速率为10～20℃/min。进一步，步骤三中，所述冷却后的基料的温度为30～50℃。进一步，步骤四中，所述超声分散的频率为55～60kHz，时间为10～20min。本专利技术另一目的在于提供一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备系统，包括：纳米阻燃颗粒制备装置：用于将纳米层状蒙脱土进行研磨、过筛后与水混合，置于搅拌机中进行高速搅拌，得到蒙脱土悬浮液；将蒙脱土悬浮液进行静置，取上清液进行加热并加入改性剂，完成分层；去除底部固态物质，在上层液体中加入有机硅溶剂，搅拌均匀后置于干燥箱中烘干、研磨，得到含硅粉末；在含硅粉末中再次加入有机硅溶剂，搅拌均匀得到混合浆液，将混合浆液置于挤压机中挤压成型，得到纳米阻燃颗粒；所述有机硅溶剂用量通过流量检测器进行检测，将检测的数据发送流量控制器，所述流量控制器根据预定流量进行对流量控制阀进行控制，所述流量控制器控制方案包括：定初始点x0，收敛精度ξ和用量数据应变下限α，其中n1为组合结构索单元数目，n2和n3分别为索单元和桁架单元横截面尺寸；在第R次平衡状态的基础上，确定第R次迭代时用量数据变化关于设计变量的梯度向量应力关于设计变量的梯度向量精度关于设计变量的梯度向量及目标函数关于设计变量的梯度向量采用如下的优化模型来求解第R次的设计变量修正量：其中，为第R次的设计变量修正量，W(xR)为第R次的系统重量，gε(xR)为第R次的用量数据变化，hε(xR)为第R次的应力，D(xR)为第R次的精度，qp表示上下限约束，即δxpmin≤δxp≤δxpmax；第R次迭代后的设计变量修正为xR+1＝xR+λ·δxR，其中，步长因子λ满足0＜λ≤1；重复上述过程，直到得到最优解，满足给定的收敛条件；确定用量数据变化关于设计变量的梯度向量应力关于设计变量的梯度向量精度关于设计变量的梯度向量及目标函数关于设计变量的梯度向量的过程是：基于非线性有限元采用差分法来求解梯度信息，从给定的平衡状态进行分析，此时索段j(j＝1，2，…，n1)的应变为ε0j，单元j(j＝1，2，…，NUE)的应力为σ0j，节点i(i＝1，2，…，NUN)的位置为z0i；每次单独给第j个设计变量施加一个变量增量Δx0j，进行静力学分析得到新的平衡状态下的应变εj、应力σj及位置zi；由差分法得到梯度向量；即有：高岭土获取装置，用于对高岭土进行球磨、煅烧处理得到处理后的高岭土：将高岭土置于球磨机中，加入锆球进行球磨，得到高岭土细粉；将高岭土细粉置于煅烧炉中，设定升温速率为20～30℃/min进行升温，并保持温度为300～350℃进行10～30min保温，完成第一次煅烧；设定升温速率为30～40℃/min继续进行升温，并保持温度为500～600℃进行20～30min保温，完成第二次煅烧，得到煅烧后的高岭土；将煅烧后的高岭土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，其特征在于，所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法包括以下步骤：/n步骤一，进行纳米阻燃颗粒的制备：将纳米层状蒙脱土进行研磨、过筛后与水混合，置于搅拌机中进行高速搅拌，得到蒙脱土悬浮液；将蒙脱土悬浮液进行静置，取上清液进行加热并加入改性剂，完成分层；去除底部固态物质，在上层液体中加入有机硅溶剂，搅拌均匀后置于干燥箱中烘干、研磨，得到含硅粉末；在含硅粉末中再次加入有机硅溶剂，搅拌均匀得到混合浆液，将混合浆液置于挤压机中挤压成型，得到纳米阻燃颗粒；/n步骤二，对高岭土进行球磨、煅烧处理得到处理后的高岭土：将高岭土置于球磨机中，加入锆球进行球磨，得到高岭土细粉；将高岭土细粉置于煅烧炉中，设定升温速率为20～30℃/min进行升温，并保持温度为300～350℃进行10～30min保温，完成第一次煅烧；设定升温速率为30～40℃/min继续进行升温，并保持温度为500～600℃进行20～30min保温，完成第二次煅烧，得到煅烧后的高岭土；将煅烧后的高岭土进行过筛，得到处理后的高岭土；/n步骤三，使用PVC树脂粉、纳米阻燃颗粒为主要原料进行混合浆料的制备：按照质量份数称取PVC树脂粉、纳米阻燃颗粒、处理后的高岭土、纳米氢氧化铝、抗氧剂、光稳定剂、表面活性剂以及滑石粉；对PVC树脂粉进行加热至熔融状态，得到PVC树脂熔融液；将纳米阻燃颗粒进行粉碎并加入至PVC树脂熔融液中，搅拌均匀，得到基料；对基料进行冷却并向冷却后的基料中加入处理后的高岭土、纳米氢氧化铝、光稳定剂、表面活性剂以及滑石粉，搅拌均匀，得到混合浆料；/n步骤四，使用混合浆料与聚酯纤维进行阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备：进行混合浆料的静置冷却，冷却至室温备用；将抗氧剂与水混合，搅拌均匀后进行超声分散，得到抗氧剂分散液；在冷却后的混合浆料表面均匀涂覆抗氧剂分散液，置于反应釜中，加温加压进行反应，反应结束后取出产物，得到卷材材料；将卷材材料包覆在聚酯纤维外层，即阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材。/n...

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，其特征在于，所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法包括以下步骤：
步骤一，进行纳米阻燃颗粒的制备：将纳米层状蒙脱土进行研磨、过筛后与水混合，置于搅拌机中进行高速搅拌，得到蒙脱土悬浮液；将蒙脱土悬浮液进行静置，取上清液进行加热并加入改性剂，完成分层；去除底部固态物质，在上层液体中加入有机硅溶剂，搅拌均匀后置于干燥箱中烘干、研磨，得到含硅粉末；在含硅粉末中再次加入有机硅溶剂，搅拌均匀得到混合浆液，将混合浆液置于挤压机中挤压成型，得到纳米阻燃颗粒；
步骤二，对高岭土进行球磨、煅烧处理得到处理后的高岭土：将高岭土置于球磨机中，加入锆球进行球磨，得到高岭土细粉；将高岭土细粉置于煅烧炉中，设定升温速率为20～30℃/min进行升温，并保持温度为300～350℃进行10～30min保温，完成第一次煅烧；设定升温速率为30～40℃/min继续进行升温，并保持温度为500～600℃进行20～30min保温，完成第二次煅烧，得到煅烧后的高岭土；将煅烧后的高岭土进行过筛，得到处理后的高岭土；
步骤三，使用PVC树脂粉、纳米阻燃颗粒为主要原料进行混合浆料的制备：按照质量份数称取PVC树脂粉、纳米阻燃颗粒、处理后的高岭土、纳米氢氧化铝、抗氧剂、光稳定剂、表面活性剂以及滑石粉；对PVC树脂粉进行加热至熔融状态，得到PVC树脂熔融液；将纳米阻燃颗粒进行粉碎并加入至PVC树脂熔融液中，搅拌均匀，得到基料；对基料进行冷却并向冷却后的基料中加入处理后的高岭土、纳米氢氧化铝、光稳定剂、表面活性剂以及滑石粉，搅拌均匀，得到混合浆料；
步骤四，使用混合浆料与聚酯纤维进行阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备：进行混合浆料的静置冷却，冷却至室温备用；将抗氧剂与水混合，搅拌均匀后进行超声分散，得到抗氧剂分散液；在冷却后的混合浆料表面均匀涂覆抗氧剂分散液，置于反应釜中，加温加压进行反应，反应结束后取出产物，得到卷材材料；将卷材材料包覆在聚酯纤维外层，即阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材。


2.如权利要求1所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述高速搅拌的转速为1000～1500r/min；
步骤一中，所述静置的时间为20～50min；
步骤一中，所述改性剂添加时上清液的温度为80～90℃。


3.如权利要求1所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述球磨的球磨压力30～50N、球磨时间30～45min；
步骤二中，所述将煅烧后的高岭土进行过筛前，进行煅烧炉的降温；
所述降温的速率为10～20℃/min。


4.如权利要求1所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述冷却后的基料的温度为30～50℃。


5.如权利要求1所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述超声分散的频率为55～60kHz，时间为10～20min。


6.一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材，其特征在于，所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材按照质量份数由PVC树脂粉10～20份、纳米阻燃颗粒3～7份、高岭土4～9份、纳米氢氧化铝3～4份、抗氧剂1～3份、光稳定剂1～2份、表面活性剂2～3份、滑石粉4～8份、聚酯纤维10～20份组成。


7.一种阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备系统，其特征在于，所述阻燃型聚酯纤维内增强型PVC防水卷材的制备系统包括：
纳米阻燃颗粒制备装置：用于将纳米层状蒙脱土进行研磨、过筛后与水混合，置于搅拌机中进行高速搅拌，得到蒙脱土悬浮液；将蒙脱土悬浮液进行静置，取上清液进行加热并加入改性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛韬，白中辉，刘得怀，赵宝年，赵海强，
申请(专利权)人：中国机械工业第四建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41