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一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料及用其制造喷管的方法.pdf

  • 上传人:T****z
  • 文档编号:8688704
  • 上传时间:2020-12-02
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201810853609.1

    申请日:

    20180730

    公开号:

    CN109265885A

    公开日:

    20190125

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C08L27/24,C08L83/04,C08L9/02,C08L23/30,C08K13/06,C08K3/22,C08K3/04,C08K3/26,C08K5/40,C08K3/06,C08K5/37

    主分类号:

    C08L27/24,C08L83/04,C08L9/02,C08L23/30,C08K13/06,C08K3/22,C08K3/04,C08K3/26,C08K5/40,C08K3/06,C08K5/37

    申请人:

    苏州厚利春塑胶工业股份有限公司

    发明人:

    王伟华,陈伟根

    地址:

    215000 江苏省苏州市北桥街道希望工业园

    优先权:

    CN201810853609A

    专利代理机构:

    苏州科仁专利代理事务所(特殊普通合伙)

    代理人:

    周斌;陆彩霞

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    内容摘要

    本发明公开了一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物80‑100份;增塑剂25‑40份;热稳定剂6‑8份;丁腈橡胶6‑10份;热熔胶12~16份;交联剂2‑4份;促进剂7‑10份;氧化聚乙烯蜡3‑8份;内润滑剂0.3~0.6份;阻燃剂2‑10份;平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙5‑15份,炭黑15‑20份;其中硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:4~1:6。本发明还提供用上述材料制造干粉灭火器喷管的方法,其喷管兼具优良的弹性、耐曲挠、耐高温、耐老化、阻燃和抗压特性,并具备很高的内表面光滑度,能够大大降低干粉在内壁的粘附率。

    权利要求书

    1.一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物80-100份;增塑剂25-40份;热稳定剂6-8份;增韧剂6-10份;热熔胶12~16份;交联剂2-4份;促进剂7-10份;外润滑剂3-8份;内润滑剂0.3~0.6份;阻燃剂2-10份;填料A5-15份,填料B15-20份;上述混合物中硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:4~1:6;而外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比1:1~2:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比2:1~4:1的混合物,而填料A采用平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,而填料B为炭黑。 2.根据权利要求1所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂30-40份;热稳定剂6-8份;增韧剂8-10份;热熔胶14~16份;外润滑剂6-8份;内润滑剂0.4~0.6份;阻燃剂6-10份;填料12-15份。 3.根据权利要求2所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂35份;热稳定剂8份;增韧剂9份;热熔胶15份;外润滑剂8份;内润滑剂0.6份;阻燃剂8份;填料15份。 4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于所述硅橡胶采用聚合度为5000-10000,分子量为450000-700000的甲基乙烯基硅橡胶,其生胶中乙烯基含量0.15%~0.35wt%,而CPVC的氯含量65~69wt%。 5.根据权利要求4所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于所述硅橡胶采用聚合度为8000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.18wt%。 6.根据权利要求1所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂,稀土热稳定剂、有机锑热稳定剂、环氧大豆油中的一种或两种以上的混合物。 7.根据权利要求1所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于所述内润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁脂、单硬脂酸甘油醇、硬脂醇中的一种或两种以上的混合物。 8.根据权利要求1所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯与邻苯二甲酸二异壬酯、磷酸三烷基酯、磷酸三芳基酯、磷酸烷基芳基酯、含氯磷酸酯和己二酸二辛酯中的一种或几种的混合物。 9.根据权利要求1所述的一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于所述阻燃剂为氯化石蜡、氢氧化铝、硼酸钠、氢氧化镁、磷酸三甲苯酯、三氧化二锑中的一种或两种以上的混合物。 10.采用如权1-8中任意一项的复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其特征在于包括如下步骤:1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在120~140℃下搅拌混合15~20分钟,然后将温度降低至60~80℃,继续搅拌5~10分钟;2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为150~180℃,将得到的复合材料粒子干燥;3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度100-120℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为50~60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速20-25r/min。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料及用其制造喷管的方法。

    背景技术

    干粉灭火器通常是指利用二氧化碳气体或氮气气体作动力,将筒内的干粉(灭火剂)喷出灭火的消防设备,现有的部分干粉灭火器为了缩短喷头与着火点之间的有效距离,提高灭火精度,并增加手持操作便利性,通常在喷嘴阀口上连接一根喷管,再将喷头安装在喷管的前端。

    由于实际使用时,喷管相比普通用于输水的PVC材质消防软管更加接近火源,工作温度较高,且需要足够的柔弹性和曲挠性以便操作时频繁弯曲调整角度方位,再加上内部直接承受气压输送干粉介质,因此行业内对于干粉灭火器喷管在耐高温性、耐曲挠性和抗压性都有较高的标准。

    例如依据消防用管材国标4351.1-2005规定,行业内喷管及接头强度试验中,将喷管及接头放入20℃±5℃环境中保持24h或以上,然后在20℃±5℃环境中进行试验。将喷管及接头(包括不可拆卸的器头部分)装在水压试验台上加压,试验时水温不低于20℃。试验台压力测量仪的精度不应低于1.6级。试验时以缓慢均匀的速率升压,直至破裂。试验结果应符合20℃±5℃时试验为最大工作压力(Pms)的3倍。而通常情况下,干粉灭火器内部工作压力要求保持在1.0和1.4MPa之间为允许范围,偏离了就要重新换粉,重新加压。这意味着实际工作时应确保喷管耐受最大气压不低于3.0MPa。

    然而目前市面上的喷管通常都是普通的橡胶管,橡胶管允许耐受压力通常情况下为1.5~2.0MPa,特殊制备的橡胶喷管则一般达到4.5~6MPa,并且橡胶长期放置受自身和环境因素影响易老化而出现裂纹,导致实际耐受压力较低,特殊环境下严重化会影响灭火器的使用,喷粉时容易受压破裂,致使灭火失败。

    另一方面喷管的内部灭火介质是粉体,其流动特性不同于泡沫或水基灭火剂,要求喷管内壁表面具备更高的光滑度。然而目前的普通橡胶管其内壁往往会出现光滑度较差,使用时,粉体易粘附在管壁内壁积滞,特别是对于分多次使用的灭火器,积滞的粉体对管压造成一定程度影响,使得粉体无法流畅喷出。

    另一方面由于橡胶材料成本较高,纯粹对橡胶材料和配方加以改良与优化无疑提高了企业的生产成本。

    因此目前行业内亟待提供一种能够取代干粉灭火器喷管传统橡胶材料的新型材料,确保制得的喷管兼具优良的弹性、耐曲挠、耐高温性、耐老化、阻燃和抗压特性,并且尤其具备较高的内表面光滑度,能够大大降低干粉与喷管内壁的粘附率,提高干粉喷出顺畅性和干粉利用率。

    发明内容

    本发明目的是:针对背景技术提到的已有橡胶喷管的不足而提供一种专门用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,由这种材料制造得到干粉灭火器喷管兼具优良的弹性、耐曲挠、耐高温性、耐老化、阻燃和抗压特性,并同时具备很高的内表面光滑度,能够大大降低干粉与喷管内壁的粘附率,提高干粉喷出顺畅性和干粉利用率。

    本发明的技术方案是:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其特征在于由如下质量份计的原材料所组成:

    硅橡胶和CPVC树脂的混合物80-100份;增塑剂25-40份;热稳定剂6-8份;增韧剂6-10份;热熔胶12~16份;交联剂2-4份;促进剂7-10份;外润滑剂3-8份;内润滑剂0.3~0.6份;阻燃剂2-10份;填料A 5-15份,填料B 15-20份;

    上述混合物中硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:4~1:6;而外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比1:1~2:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比2:1~4:1的混合物,而填料A采用平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,而填料B为炭黑。

    优选的,本发明的上述复合材料由如下质量份计的原材料所组成:

    硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂30-40份;热稳定剂6-8份;增韧剂8-10份;热熔胶14~16份;外润滑剂6-8份;内润滑剂0.4~0.6份;阻燃剂6-10份;填料12-15份。

    更为优选的,本发明的上述复合材料由如下质量份计的原材料所组成:

    硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂35份;热稳定剂8份;增韧剂9份;热熔胶15份;外润滑剂8份;内润滑剂0.6份;阻燃剂8份;填料15份。

    优选的,本发明中所述硅橡胶采用聚合度为5000-10000,分子量为450000-700000的甲基乙烯基硅橡胶,其生胶中乙烯基含量0.15%~0.35wt%,而CPVC的氯含量65~69wt%。

    更为优选的,上述硅橡胶进一步采用聚合度为8000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.18wt%。

    优选的,本发明中所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂,稀土热稳定剂、有机锑热稳定剂、环氧大豆油中的一种或两种以上的混合物。

    优选的,本发明中所述内润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁脂、单硬脂酸甘油醇、硬脂醇中的一种或两种以上的混合物。

    优选的,本发明中所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯与邻苯二甲酸二异壬酯、磷酸三烷基酯、磷酸三芳基酯、磷酸烷基芳基酯、含氯磷酸酯和己二酸二辛酯中的一种或几种的混合物。

    优选的,本发明中所述阻燃剂为氯化石蜡、氢氧化铝、硼酸钠、氢氧化镁、磷酸三甲苯酯、三氧化二锑中的一种或两种以上的混合物。

    本发明还提供采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其包括如下步骤:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在120~140℃下搅拌混合15~20分钟,然后将温度降低至60~80℃,继续搅拌5~10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为150~180℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度100-120℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为50~60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速20-25r/min。

    本发明的优点是:

    本发明提供的这种复合材料是新型干粉灭火器喷管材料,其不同于常规的橡胶材料,由其制造得到的干粉灭火器喷管,相比常规普通橡胶管,兼具优良的弹性、耐曲挠、耐高温性、耐老化、阻燃和抗压特性,能够提升喷管寿命,并同时具备很高的内表面光滑度,能够大大降低干粉与喷管内壁的粘附率,提高干粉喷出顺畅性和干粉利用率,以便更好的满足消防国标要求。其具体创新点展开如下:

    1)本发明的主要成分采用硅橡胶和CPVC的混合物在交联剂和促进剂的作用下共混,融合了几种材料的特点,性能上加以互补,其中硅橡胶具有很强的耐高温性和高温稳定性,确保材料在高温下仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度,且力学性能无明显变化。CPVC经引入硅橡胶和热熔胶混合加热后赋予材料一定的柔弹性和耐曲挠性,这样确保制得的干粉灭火器喷管在高温环境不易变形塌陷,回位复弹性能优异,存放过程中即便长期弯曲挤压也不会造成喷管无法恢复而出粉不畅,不会在管内形成阻力。

    2)作为主要材料的CPVC树脂提高了材料整体的维卡软化温度,并且与阻燃剂共同作用进一步提高了材料的阻燃特性,使得材料制成的喷管相比普通橡胶管能够耐受更高的温度,并且生烟指数极低。同时CPVC树脂与增韧剂丁腈橡胶和改性碳酸钙的结合引入进一步提高了材料的耐老化性、抗压特性和抗曲挠性,能够有效防止材料制成的喷管出现裂纹及在使用中开裂的情况发生。

    3)CPVC树脂和外润滑剂的氧化聚乙烯蜡,以及改性碳酸钙的结合运用有效降低了材料粘度,配合内润滑剂的使用,很大程度上降低了材料制成的喷管内表面与干粉灭火剂介质之间的摩擦系数,降低了管内壁粗糙度,具有很高的光滑度,加强了耐磨性,能够减小制得的喷管内部粉体流动阻力,提高出粉顺畅性。

    4)交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比1:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比2:1的混合物,上述这两种组分的运用是经过长期实践而来的最佳组分,能够促进硅橡胶与CPVC混合达成最佳结合效果。且上述交联剂和促进剂的结合使用本身能够为复合材料带来更好的力学机械性能、耐热性能和防开裂性能。

    5)组分中的丁腈橡胶的还具有耐老化、耐磨耗、低透气和凝聚力高等特点,与CPVC的结合应用使得复合材料具备一定的防水渗透性,赋予喷管很强的防潮特性,提高其使用寿命。

    6)组分中氧化聚乙烯蜡既有极优的外部润滑性,又有较强的内部润滑作用,还具有偶联作用,可提高复合材料生产制备喷管过程的生产效率,并降低生产成本。

    7)本发明在优选方案中进一步选取聚合度为8000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,其生胶中乙烯基含量0.18wt%,实际制造过程中所述硅橡胶与CPVC具有最佳的结合性能,确保复合材料具有最佳的柔韧性、回弹性和表面硬度。

    8)本发明的复合材料相比单纯的以橡胶为主体材料的常规工艺,成本更低,同时其在制备喷管时采用造粒和共挤技术成型,无需常规针对橡胶材料进行专门的混炼和多段硫化工艺,工艺简单,过程高效,也利于节约生产成本。

    具体实施方式

    实施例1:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂35份;热稳定剂8份;增韧剂9份;热熔胶15份;交联剂4份;促进剂10份;外润滑剂8份;内润滑剂0.6份;阻燃剂8份;填料A 15份,填料B 20份。

    其中硅橡胶采用聚合度为8000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.18wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:6。增塑剂为磷酸三烷基酯,热稳定剂为钙锌复合热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比1:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比2:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为单硬脂酸甘油醇,阻燃剂为氢氧化铝,填料A为平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在140℃下搅拌混合20分钟,然后将温度降低至60℃,继续搅拌10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为180℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度120℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速25r/min。

    实施例2:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂30份;热稳定剂6份;增韧剂8份;热熔胶14份;交联剂4份;促进剂10份;外润滑剂6份;内润滑剂0.4份;阻燃剂6份;填料A 12份,填料B 20份。

    其中硅橡胶采用聚合度为10000、分子量为500000-700000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.30wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:6。增塑剂为己二酸二辛酯,热稳定剂为稀土热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比1:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比2:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为硬脂醇,阻燃剂为氢氧化镁,填料A为平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在140℃下搅拌混合20分钟,然后将温度降低至60℃,继续搅拌10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为180℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度120℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速25r/min。

    实施例3:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂40份;热稳定剂8份;增韧剂10份;热熔胶16份;交联剂4份;促进剂10份;外润滑剂8份;内润滑剂0.6份;阻燃剂10份;填料A 15份,填料B 20份。

    其中硅橡胶采用聚合度为10000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.35wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:6。增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯与邻苯二甲酸二异壬酯按1:1质量比的混合物,热稳定剂为有机锑热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比1:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比2:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为硬脂酸,阻燃剂为氢氧化镁和三氧化二锑按1:2质量比的混合物,填料A为平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在140℃下搅拌混合20分钟,然后将温度降低至60℃,继续搅拌10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为180℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度120℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速25r/min。

    实施例4:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂25份;热稳定剂7份;增韧剂7份;热熔胶13份;交联剂3份;促进剂8份;外润滑剂5份;内润滑剂0.3份;阻燃剂9份;填料A 15份,填料B 20份。

    其中硅橡胶采用聚合度为8000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.20wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:6。增塑剂为磷酸烷基芳基酯,热稳定剂为稀土热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比2:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比4:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为硬脂酸丁脂,阻燃剂为氢氧化镁,填料A采用平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,而填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在130℃下搅拌混合20分钟,然后将温度降低至80℃,继续搅拌10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为160℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度110℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速25r/min。

    实施例5:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物100份;增塑剂28份;热稳定剂8份;增韧剂9份;热熔胶14份;交联剂3份;促进剂8份;外润滑剂6份;内润滑剂0.5份;阻燃剂6份;填料A 10份,填料B 15份。

    其中硅橡胶采用聚合度为8000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.20wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:5。增塑剂为磷酸烷基芳基酯,热稳定剂为稀土热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比2:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比4:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为单硬脂酸甘油醇,阻燃剂为氢氧化镁,填料A为平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在130℃下搅拌混合20分钟,然后将温度降低至80℃,继续搅拌10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为160℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度110℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速25r/min。

    实施例6:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物80份;增塑剂25份;热稳定剂6份;增韧剂6份;热熔胶12份;交联剂3份;促进剂9份;外润滑剂3份;内润滑剂0.3份;阻燃剂2份;填料A 10份,填料B 20份。

    其中硅橡胶采用聚合度为5000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.15wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:5。增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯,热稳定剂为稀土热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比2:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比3:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为硬脂酸丁脂和单硬脂酸甘油醇按1:1质量比的混合物,阻燃剂为氢氧化铝,填料A为平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在120℃下搅拌混合15分钟,然后将温度降低至70℃,继续搅拌8分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为150℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度100℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为60mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速25r/min。

    实施例7:一种用于制造干粉灭火器喷管的复合材料,其由如下质量份计的原材料所组成:硅橡胶和CPVC树脂的混合物80份;增塑剂35份;热稳定剂6份;增韧剂8份;热熔胶14份;交联剂3份;促进剂9份;外润滑剂5份;内润滑剂0.5份;阻燃剂6份;填料A 8份,填料B 16份。

    其中硅橡胶采用聚合度为10000、分子量为450000-500000的110-2型甲基乙烯基硅橡胶,生胶中乙烯基含量0.20wt%。上述硅橡胶与CPVC树脂的质量比为1:4。增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯,热稳定剂为稀土热稳定剂,增韧剂为丁腈橡胶,交联剂为硫磺和2-二丁基胺-4,6二硫醇均三嗪按质量比2:1的混合物,促进剂为氧化锌与二硫化四乙基秋兰姆按质量比3:1的混合物,外润滑剂采用氧化聚乙烯蜡,内润滑剂为硬脂酸丁脂和单硬脂酸甘油醇按1:1质量比的混合物,阻燃剂为氢氧化铝,填料A为平均粒径≤0.01μm的改性碳酸钙,填料B为炭黑。

    采用上述复合材料制造干粉灭火器喷管的方法,其步骤如下:

    1)原料混合:按预定的质量份称取各原材料后加入热混机中,在120℃下搅拌混合15分钟,然后将温度降低至60℃,继续搅拌10分钟;

    2)挤出造粒:将步骤1)中混合后的原料加入造粒机中挤出造粒,造粒熔融温度为160℃,将得到的复合材料粒子干燥;

    3)挤出成型:将步骤2)干燥后的复合材料粒子加入挤出机中,在模头温度120℃的条件下挤出成型,冷却后制成干粉灭火器喷管,挤出机的螺杆直径为50mm,长径比25,压缩比3,螺杆转速20r/min。

    对比例:目前常规的干粉灭火器喷管,主要成分为乙丙胶EPDM 80份、阻燃剂20份、防老剂RD 8份、氧化钙5份、硫化剂1.5份,偶联剂0.5份和炭黑40份,经原料称取、一段混炼、二段加硫后挤出机挤出成型制得。

    实验测试:

    将实施例1-7中最后制得的干粉灭火器喷管与对比例的干粉灭火器喷管进行性能测试,性能测试包含曲挠疲劳测试、拉伸屈服强度、热老化拉伸屈服强度、耐压强度和表面平滑度测试。其中:

    热老化拉伸屈服强度,测试条件为110℃下老化72小时,再拉伸屈服强度测试。测试从实际制得的产品上取样,针对每一测试的样品均分为10份,最后结果取平均值。

    拉伸屈服强度是在取样后常温条件下进行试验,样品同样分为10份,最后结果取平均值。

    耐压强度测试依据消防用管材国标4351.1-2005通用测试要求,将喷管及接头放入20℃±5℃环境中保持24h,然后安装至水压试验台上匀速加压,直至喷管破裂所能承受的最大耐受压力,每件样品取4份,最后结果取平均值。

    管壁表面平滑度测试,即测量管壁的绝对粗糙度,7个实施例样品与对比例的样品均制成管内外径相同。绝对粗糙度越小,就说明喷管材质平滑度越好,使用时出粉更顺畅,耐磨性更佳。

    测试结果见下表:

    由上面的测试结果可知,本发明提供的这种新型复合材料,其不同于常规的橡胶材料,由其制造得到的干粉灭火器喷管,相比常规普通橡胶管,在弹性、耐曲挠、耐老化和抗压特性方面优势明显,并且喷管内表面粗糙度较低,具备很高的内表面光滑度,能够大大降低干粉与喷管内壁的粘附率,提高干粉喷出顺畅性和干粉利用率,以便更好的满足消防国标要求。我们同时也对实施例1-7的样品喷管做了符合消防用管材国标对于耐高温性和阻燃性方面的测试,实验结果均合格。实施例1的复合材料配方是本案的最佳配方,由其制备得到的干粉灭火器喷管物理性能测试也达到最优。

    当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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    一种 用于 制造 干粉灭火器 喷管 复合材料 方法
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