[发明专利]一种纤维增韧塑料板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及板材技术领域，尤其涉及一种纤维增韧塑料板材及其制备方法。

背景技术

埃洛石纳米管是一类具有多壁管状结构的硅铝酸盐，无毒无害，其管壁内外分别含有铝羟基和硅羟基，并以氢键和范德华力等次价键连接结构单元，能够较好地分散在聚合物基体中，同时还因中空管壁内的活性基团可以捕捉聚合物燃烧过程产生的自由基，能延缓聚合物的燃烧，因此得到广泛关注和研究。利用羟基锡酸锌对埃洛石纳米进行表面包覆改性，并将其用作为聚氯乙烯的阻燃剂，可以提高聚氯乙烯的阻燃抑烟性能。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种纤维增韧塑料板材及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种纤维增韧塑料板材，它是由下述重量份的原料组成的：

二乙烯苯0.5-0.6、三乙醇胺油酸皂2-3、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、氧化锌1-2、氢氧化钾6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、偶氮二异丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、硅酸钾钠2-4、干酪素0.4-1、碳素纤维3-6、玻璃纤维1-2、羟乙基纤维素3-4、饱和十八碳酰胺0.7-1、溴化聚苯乙烯10-13、钛酸酯偶联剂2010.1-0.2。

一种所述的纤维增韧塑料板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20-30倍去离子水中，在50-60℃下保温搅拌60-70分钟，再超声分散40-50分钟，得分散液；

（2）将饱和十八碳酰胺加入到60-70倍水中，搅拌均匀，加入硅酸钾钠，调节PH为1-3，加入溴化聚苯乙烯，升高温度为80-90℃，加入碳素纤维、玻璃纤维，搅拌20-30分钟，得纤维乳液；

（3）将上述羟乙基纤维素加入到20-30倍水中，搅拌均匀，加入三乙醇胺油酸皂，升高温度为60-70℃，加入上述聚氯乙烯重量的3-5%，保温搅拌1-2小时，得聚氯乙烯乳液；

（4）将上述纤维乳液、聚氯乙烯乳液混合，搅拌均匀，加入钛酸酯偶联剂201、干酪素，200-300转/分搅拌40-50分钟，得改性纤维乳液；

（5）将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10-15倍水中，加热到50-60℃，加入上述分散液，升高温度为85-90℃，保温反应5-6小时，抽滤，将滤饼加入到1.6-2倍的正丁醇中，超声分散7-10分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石；

（6）将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60-70℃，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7-8小时，冷却至常温，加入上述改性纤维乳液，超声分散40-50分钟，抽滤、真空干燥；

（7）将上述真空干燥的物料与剩余各原料混合，在120-125℃下搅拌3-4分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述板材。

本发明的优点是：

本发明采用的包覆埃洛石纳米管，其表面的羟基锡酸锌在共混物燃烧过程中，其Zn2+和SnO32-可以捕捉燃烧时释放的Hcl气体，抑制Hcl对聚氯乙烯的进一步催化降解作用；

羟基锡酸锌随着燃烧温度的提高能够分别在气相和凝聚态对聚合物的燃烧发挥阻燃作用，反应所生成的氯化锌可以捕捉气相中活性强的自由基，在固相中形成坚固而致密的炭化层，Zncl2和Sncl4通过促进交联、成炭以减少可燃性挥发物的产生和释放，同时气化后的锡化合物还可以催化氧化火焰中的ＣＯ和烟炱，从而减少燃烧过程中的氧气浓度，起到阻燃作用；

埃洛石纳米管具有多壁管状结构，可以起阻隔作用，同时还由于其组成中含有微量氧化铁，可以捕获降解过程中产生的活性自由基，能有效抑制降解反应的进行，提高热稳定性；

可以使得纳米粒子在聚合物基体中分散均匀，界面作用力大，有利于共混物的力学性能的改善，提高抗冲击强度。

本发明的板材采用多种纤维共混改性，可以有效提高成品板材的韧性和强度，提高抗弯折强度。

具体实施方式

一种纤维增韧塑料板材，它是由下述重量份的原料组成的：