(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610757538.6
(22)申请日 2016.08.30
(71)申请人 李勇成
地址 065000 河北省廊坊市广阳区管道局8
区8栋4单元502室
(72)发明人 李勇成
(51)Int.Cl.
C08L 23/12(2006.01)
C08L 77/00(2006.01)
C08K 13/02(2006.01)
C08K 3/04(2006.01)
C08K 5/134(2006.01)
C08K 5/526(2006.01)
C08K 5/47(2006.01)
(54)发明名称
法
(57)摘要
本发明公开了一种阻隔防爆非金属球形材
料，属于阻隔防爆技术领域，所述阻隔抑爆非金
属球形材料是塑料组合物，其包括以下质量份的
原料：基材80-120份、石墨烯30-50份、抗氧化剂
0.3-0.6份、防腐剂0.3-0.6份；所述基材为聚丙
烯热塑性弹性体PP和尼龙质量比为1:1的混合
体；所述抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸
酯类抗氧剂的复配，所述多元受阻酚型抗氧剂和
亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为3/2-2/1。权利要求书1页 说明书8页 附图1页CN 106349563 A 2017.01.25
C N 106349563
A
1.一种阻隔防爆非金属球形材料，其特征在于：所述阻隔抑爆非金属球形材料为塑料组合物，其包括以下质量份的原料：基材80-120份、石墨烯30-50份、抗氧化剂0.3-0.6份、防腐剂0.3-0.6份；
所述基材为聚丙烯热塑性弹性体PP和尼龙质量比为1:1的混合体；
所述抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配，所述多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为3/2-2/1。
2.根据权利要求1所述的阻隔防爆非金属球形材料，其特征在于：所述阻隔抑爆非金属球形材料为塑料组合物，其包括以下质量份的原料：基材100份、石墨烯40份、抗氧化剂0.4份、防腐剂0.5份。
3.根据权利要求1或2所述的阻隔防爆非金属球形材料，其特征在于：所述多元受阻酚型抗氧剂为[β-(3，5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸] 酯抗氧剂，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三［2，4- 二叔丁基苯基］亚磷酸酯。
4.根据权利要求3所述的阻隔防爆非金属球形材料，其特征在于：所述的防腐剂为DCOIT正辛基异噻唑啉酮或异噻唑啉酮。
5.一种如权利要求1-4任一所述的阻隔防爆非金属球形材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
胶料预处理：将基材、石墨烯、抗氧化剂和防腐剂加入双螺杆挤出机中得混合物，将所述混合物在双螺杆挤出机的加热区内进行加热和搅拌，得熔融状混合物；所述熔融状混合物经双螺杆挤出机的出料口挤压得颗粒胶粒； 注塑过程：预脚料处理后的颗粒胶粒经注塑机融化得熔融胶料，将所述熔融胶料经注塑机的喷嘴在120MPa压力作用下射入具有空腔的模具内进行注塑；
注塑保压阶段：对注塑后的模具进行加压，使得模具内的压力为150 MPa，注塑保压时间为2s-3s；
冷却：对注塑保压后的模具进行水冷冷却，冷却时间为21s-24s；
开模：对模具进行开模处理，并从模具的腔体内拿出注塑成型的阻隔防爆非金属球形材料，即得所述的阻隔防爆非金属球形材料，开模时间为4s-5s；
修整：对开模取出的阻隔防爆非金属球形材料进行手工修整。
6.根据权利要求5所述的一种阻隔防爆非金属球形材料的制备方法，其特征在于：
所述胶料预处理步骤中，所述双选螺杆挤出机的加热区包括第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区，所述混合物依次经所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区加热后得熔融混合物；
所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区的温度依次为215℃、230℃、235℃、235℃、238℃和225℃。
7.根据权利要求6所述的一种阻隔防爆非金属球形材料的制备方法，其特征在于：所述胶料预处理步骤中，所述混合物搅拌时，螺杆搅拌的转速为300rpm/min。
8.根据权利要求7所述的一种阻隔防爆非金属球形材料的制备方法，其特征在于：所述注塑过程中，所述注塑机内温度为240±10℃。
权 利 要 求 书1/1页CN 106349563 A
一种阻隔防爆非金属球形材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于阻隔防爆技术领域，更进一步涉及一种阻隔防爆非金属球形材料及其制备方法。
[0002]
背景技术
[0003]阻隔抑爆材料是指以金属合金或有机高分子材料为基体，添加功能添加剂后制成的网状、球状或其它形状的材料，这种材料填充或安装在油箱和油罐中，包括车辆、装甲装备、工程机械装备等油箱，也可用于固定式油库站的燃料储罐、运加油车油罐、野战加油站或移动式加油站油罐等，能够迅速传递热量、阻隔火焰传播，防止爆炸等意外事故的发生。[0004]现有的阻隔防爆材料的理论主要是依据淬熄理论，即利用容器内的阻隔防爆材料的蜂窝结构，阻隔火焰的迅速传播与能量的瞬间释放。
[0005]现有的阻隔防爆材料的设计，不仅要尽可能的在容器或小球内形成多个分割空间，还不能显著影响容器或小球的固有使用特性。
[0006]
发明内容
[0007]有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有优异的介质相容性、良好的导热导静电能力、兼顾机械强度和柔韧性并具有良好脱模能力的阻隔防爆非金属球形材料，其具有良好的阻隔防爆功能，且生产工艺简单，便于大规模生产。
[0008]本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种阻隔防爆非金属球形材料，所述阻隔抑爆非金属球形材料的材料是塑料组合物，其包括以下质量
份的原料：基材80-120份、石墨烯30-50份、抗氧化剂0.3-0.6份、防腐剂0.3-0.6份；
所述基材为聚丙烯热塑性弹性体PP和尼龙质量比为1:1的混合体；
所述抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配，所述多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为3/2-2/1。
[0009]进一步地，所述阻隔抑爆非金属球形材料的材料是塑料组合物，其包括以下质量份的原料：基材100份、石墨烯40份、抗氧化剂0.4份、防腐剂0.5份。
[0010]进一步地，所述多元受阻酚型抗氧剂为[β-(3，5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸] 酯抗氧剂，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三［2，4- 二叔丁基苯基］亚磷酸酯。[0011]进一步地，所述的防腐剂为DCOIT正辛基异噻唑啉酮或异噻唑啉酮。
[0012]本发明所述的一种阻隔防爆非金属球形材料的制备方法，包括以下步骤：胶料预处理：将基材、石墨烯、抗氧化剂和防腐剂加入双螺杆挤出机中得混合物，将所述混合物在双螺杆挤出机的加热区内进行加热和搅拌，得熔融状混合物；所述熔融状混合物经双螺杆挤出机的出料口挤压得颗粒胶粒；
注塑过程：预脚料处理后的颗粒胶粒经注塑机融化得熔融胶料，将所述熔融胶料经注塑机的喷嘴在120
MPa压力作用下射入具有空腔的模具内进行注塑；
注塑保压阶段：对注塑后的模具进行加压，使得模具内的压力为150 MPa，注塑保压时间为2s-3s；
冷却：对注塑保压后的模具进行水冷冷却，冷却时间为21s-24s；
开模：对模具进行开模处理，并从模具的腔体内拿出注塑成型的阻隔防爆非金属球形材料，即得所述的阻隔防爆非金属球形材料，开模时间为4s-5s；
修整：对开模取出的阻隔防爆非金属球形材料进行手工修整。
[0013]进一步地，所述胶料预处理步骤中，所述双选螺杆挤出机的加热区包括第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区，所述混合物依次经所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区加热后得熔融混合物；
所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区的温度依次为215℃、230℃、235℃、235℃、238℃和225℃。
[0014]进一步地，所述胶料预处理步骤中，所述混合物搅拌时，螺杆搅拌的转速为300rpm/min。
[0015]进一步地，所述注塑过程中，所述注塑机内温度为240±10℃。
[0016]本发明的有益效果如下：
本发明的阻隔防爆非金属球形材料，其具有优异的介质相容性、良好的导热导静电能力、兼顾机械强度和柔韧性，且在制备过程中其具有良好的脱模能力，制备工艺简单。[0017]本发明中的阻隔防爆非金属球形材料，其原料中选用的石墨烯材料，其方阻小于500Ω/sq，接枝率大于10%。它从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。[0018]
附图说明
[0019]图1为本发明提出的板材的结构示意图；
图中:
1、外涂层；
2、第一密封层；
3、第二密封层；
4、防油扩散层；
5、橡胶涂覆织物层。[0020]
具体实施方式
[0021]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0022]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或
两个以上。
[0023]本发明所述的一种阻隔防爆非金属球形材料，所述阻隔抑爆非金属球形材料的材料是塑料组合物，其包括以下质量份的原料：基材80-120份、石墨烯30-50份、抗氧化剂0.3-0.6份、防腐剂0.3-0.6份；
所述基材为聚丙烯热塑性弹性体PP和尼龙质量比为1:1的混合体；
所述抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配，所述多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为3/2-2/1。
[0024]进一步地，所述阻隔抑爆非金属球形材料的材料是塑料组合物，其包括以下质量份的原料：基材100份、石墨烯40份、抗氧化剂0.4份、防腐剂0.5份。
[0025]进一步地，所述多元受阻酚型抗氧剂为[β-(3，5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸] 酯抗氧剂，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三［2，4- 二叔丁基苯基］亚磷酸酯，即抗氧剂168。
[0026]进一步地，所述的防腐剂为DCOIT正辛基异噻唑啉酮或异噻唑啉酮。
[0027]参照附图1，本发明所述的一种阻隔防爆非金属球形材料的制备方法，包括以下步骤：
胶料预处理：将基材、石墨烯、抗氧化剂和防腐剂加入双螺杆挤出机中得混合物，将所述混合物在双螺杆挤出机的加热区内进行加热和搅拌，得熔融状混合物；所述熔融状混合物经双螺杆挤出机的出料口挤压得颗粒胶粒；
注塑过程：预脚料处理后的颗粒胶粒经注塑机融化得熔融胶料，将所述熔融胶料经注塑机的喷嘴在120MPa压力作用下射入具有空腔的模具内进行注塑；
注塑保压阶段：对注塑后的模具进行加压，使得模具内的压力为150 MPa，注塑保压时间为2s-3s；
注塑保压的目的是通过持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度(增密)，以补偿塑料的收缩行为。
[0028]冷却：对注塑保压后的模具进行水冷冷却，冷却时间为21s-24s；
开模：对模具进行开模处理，并从模具的腔体内拿出注塑成型的阻隔防爆非金属球形材料，即得所述的阻隔防爆非金属球形材料，开模时间为4s-5s；
开模时，选用顶杆脱模的模具，顶杆的设置应尽量均匀，并且位置应选在脱模阻力最大以及塑件强度和刚度最大的地方，以免塑件变形损坏。
[0029]修整：对开模取出的阻隔防爆非金属球形材料进行手工修整。
[0030]在塑件脱模后，塑件上总要带有一些浇口飞边等多余物，它们对塑件的外观和使用均带来不利，因此需将之去除，这种去除较为简单，一般可用手工操作一些简单工具将之除去。
[0031]进一步地，所述胶料预处理步骤中，所述双选螺杆挤出机的加热区包括第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区，所述混合物依次经所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区加热后得熔融混合物；
所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区和机头加热区的温度依次为215℃、230℃、235℃、235℃、238℃和225℃。
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