一种自救器壳体新型复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种自救器壳体新型复合材料，由以下质量分数的组份组成：树脂40-60份，玻璃纤维10-30份，偶联剂1-2份，八甲基多面体低聚倍半硅氧烷2-10份，成膜剂1-5份，增塑剂10-20份，稳定剂2-5份，抗氧剂1-2份，填料10-30份；制备方法如下，（1）玻璃纤维的表面处理：（2）将树脂，增塑剂，稳定剂，抗氧剂，填料，高速混合均匀得到塑料混合母料；（3）将混合母料、经表面处理的玻璃纤维、八甲基多面体低聚倍半硅氧烷混合，低速搅拌，加入双螺杆挤出机熔融共混造粒；（4）将生产得到的粒料经注塑机注塑成型，制得自救器壳体。本发明专利技术增强了壳体材料的力学性能、阻燃性和热稳定性，同时环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型复合材料及其制备方法，尤其涉及自救器壳体材料及其制备方法。
技术介绍
自救器是入井人员在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出时防止有害气体中毒或缺氧窒息的一种随身携带的呼吸保护器具。自救器是一种体积小、重量轻、便于携带的防护个人呼吸器官的装备。 自救器由生氧罐、气囊、导气管、口具、背腰带及壳体等部件组成。生氧罐、气囊、导气管、口具等部件设置在壳体内，壳体起到保护各个部件的作用，由于在井下作业经常会发生不同情况的突发状况，所以壳体材料要求具有较好的硬度、强度和耐热性能。专利号为CN1909978A、CN101891957A、W02011067005A1 和 EP2434055A1 以及文章《polymer》第 48 卷第 5 期，20070223 “Polyhedral oligomeric silsesquioxane as anovel plasticizer for poly (vinyl chloride) ”虽然记载了使用玻璃、陶瓷等与多面体低聚半硅氧烷制备有机复合材料，但是作为自救器壳体材料的用途并未公开。现有的自救器壳体主要采用聚氯乙烯树脂材料制备，力学性能不强，较脆，热稳定性差，同时加工过程中采用的增塑剂和稳定剂大多不够环保，使用中容易给环境造成一定的污染。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的自救器壳体材料及其制备方法存在的缺陷，而提供一种新型自救器壳体新型复合材料及其制备方法，保证自救器壳体具有较好的硬度和强度，同时不会造成环境污染，而且制备方法简单，操作方便，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种自救器壳体新型复合材料，所述复合材料由以下质量分数的组份组成:树脂40-60份 玻璃纤维10-30份偶联剂1-2份 八甲基多面体低聚倍半硅氧烷2-10份成膜剂1-5份增塑剂10-20份稳定剂2-5份抗氧剂1-2份填料10-30份。前述的自救器壳体新型复合材料，所述树脂为聚氯乙烯树脂(PVC)。前述的自救器壳体新型复合材料，所述玻璃纤维为短切E-玻璃纤维。前述的自救器壳体新型复合材料，所述偶联剂是Y-氨丙基三乙氧基硅烷。前述的自救器壳体新型复合材料，所述成膜剂是聚氨酯。前述的自救器壳体新型复合材料，所述增塑剂是环氧大豆油。前述的自救器壳体新型复合材料，所述稳定剂是硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂。前述的自救器壳体新型复合材料，所述抗氧剂是2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚。前述的自救器壳体新型复合材料，所述填料是纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，纳米氧化铝。制备自救器壳体新型复合材料的方法，所述制备方法包括如下步骤， (1)玻璃纤维的表面处理:将偶联剂，成膜剂，玻璃纤维加入乙醇中，混合搅拌，超声IOmin, 120°C下烘干4h，得到经过表面处理的玻璃纤维； (2)制备混合配料:将树脂，增塑剂，稳定剂，抗氧剂，填料加入高速混合机中，高速混合均匀得到混合母料； (3)将步骤(2)制备的混合母料、步骤(I)中经表面处理的玻璃纤维，八甲基多面体低聚倍半硅氧烷混合，低速搅拌，加入双螺杆挤出机熔融共混造粒； (4)将步骤(3)中所生产得到的 粒料经注塑机注塑成型，制得所述自救器壳体。借由上述技术方案，本专利技术自救器壳体新型复合材料及其制备方法至少具有下列优点: 本专利技术采用环保型助剂，提供了一种玻璃纤维和八甲基多面体低聚倍半硅氧烷复合增强聚氯乙烯树脂及其制备方法，该复合材料提高了热塑性聚氯乙烯树脂的力学性能和柔韧性，同时也增强了壳体材料的阻燃性和热稳定性，大大地满足其在使用中遇到的各种复杂条件，而且该制备方法工艺简单，操作方便，适于工业性应用。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施例方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，对依据本专利技术提出的自救器壳体新型复合材料及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。实施例1 本专利技术的自救器壳体新型复合材料，由以下质量分数的组份组成:聚氯乙烯40短切E-玻璃纤维15 Y-氨丙基二乙氧基娃烧I 八甲基多面体低聚倍半硅氧烷4聚氨酯I环氧大豆油14 硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂(1: 1:4) 22，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚I纳米碳酸钙22 具体制备工艺包括如下步骤: (O玻璃纤维的表面处理:将硅烷偶联剂I份，聚氨酯I份，短切E-玻璃纤维15份加入乙醇中，混合搅拌，超声10min，120°C下烘干4h，得到经过表面处理的玻璃纤维； (2)制备混合配料:将聚氯乙烯树脂40份，环氧大豆油14份，硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂2份，2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚I份，纳米碳酸钙22份加入高速混机种，高速混合均匀得到聚氯乙烯混合母料； (3)将步骤(2)制备的混合母料、步骤(I)中经表面处理的玻璃纤维，八甲基多面体低聚倍半硅氧烷混合，低速搅拌，加入双螺杆挤出机熔融共混造粒； (4)将步骤(3)中所生产得到的粒料经注塑机注塑成型，制得所述自救器壳体。实施例2 本专利技术的自救器壳体新型复合材料，由以下质量分数的组份组成:聚氯乙烯50短切E-玻璃纤维13 Y-氛丙基二乙氧基娃烧2 八甲基多面体低聚倍半硅氧烷 5 聚氨酯 2环氧大豆油12硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂(2:1:3) 22，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚 ]纳米二氧化硅 13具体制备工艺包括如下步骤: (O玻璃纤维的表面处理:将硅烷偶联剂2份，聚氨酯2份，短切E-玻璃纤维13份加入乙醇中，混合搅拌，超声10min，120°C下烘干4h，得到经过表面处理的玻璃纤维； (2)制备混合配料:将聚氯乙烯树脂50份，环氧大豆油12份，硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂2份，2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚I份，纳米二氧化硅13份加入高速混合机中，高速混合均匀得到聚氯乙烯混合母料； (3)将步骤(2)制备的混合母料、步骤(I)中经表面处理的玻璃纤维，八甲基多面体低聚倍半硅氧烷混合，低速搅拌，加入双螺杆挤出机熔融共混造粒； (4)将步骤(3)中所生产得到的粒料经注塑机注塑成型，制得所述自救器壳体。实施例3 本专利技术的自救器壳体新型复合材料，由以下质量分数的组份组成:聚氯乙烯55短切E-玻璃纤维10 Y-氨丙基二乙氧基娃烧1 八甲基多面体低聚倍半硅氧烷4聚氨酯3环氧大豆油11硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂(3:2:1) 2 2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚I纳米氧化铝13 具体制备工艺包括如下步骤: (O玻璃纤维的表面处理:将硅烷偶联剂I份，聚氨酯3份，短切E-玻璃纤维10份加入乙醇中，混合搅拌，超声10min，120°C下烘干4h，得到经过表面处理的玻璃纤维； (2)制备混合配料:将聚氯乙烯树脂55份，环氧大豆油11份，硬脂酸锌、硬脂酸钙和稀土复合稳定剂2份，2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚I份，纳米氧化铝13份加入高速混合机中，高速混合均匀得到聚氯乙烯混合母料； (3)将步骤(2)制备的混合母料、步骤(I)中经表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自救器壳体新型复合材料，其特征在于：所述复合材料由以下质量分数的组份组成：树脂???????????????????????????????40?60份玻璃纤维???????????????????????????10?30份偶联剂?????????????????????????????1?2份八甲基多面体低聚倍半硅氧烷?????????2?10份成膜剂?????????????????????????????1?5份增塑剂?????????????????????????????10?20份稳定剂?????????????????????????????2?5份抗氧剂?????????????????????????????1?2份填料???????????????????????????????10?30份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白宏峰，崔智明，连朝阳，崔根伟，田文科，姜宁，刘文利，郑鑫，胡昊，孙素宾，王建国，
申请(专利权)人：山西潞安环保能源开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：