專利名稱：一種非金屬阻隔抑爆球及其組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻隔抑爆技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步說，涉及一種非金屬阻隔抑爆球及其組合物，可應(yīng)用于各類石油化工產(chǎn)品和天然氣以及其他危險(xiǎn)化學(xué)品的防爆領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽柴油、液化氣、天然氣等液氣態(tài)燃料，以及其他液氣態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品(如甲烷、苯等化工原料)的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用過程中的防爆問題，一直是世界各國(guó)防爆研究的重大課題之
O阻隔抑爆技術(shù)是一種可以有效防止易燃易爆的氣態(tài)和液態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品在儲(chǔ)運(yùn)中因意外事故(靜電、焊接、槍擊、碰撞、錯(cuò)誤操作等)引發(fā)的爆炸，從根本上解決易燃易爆液、氣態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)運(yùn)過程中本質(zhì)安全的專有技術(shù)，簡(jiǎn)稱為HAN(Hypostasis Anchor-holdNo-expolosion),意為本質(zhì)安全不爆炸。美國(guó)在上世紀(jì)60年代在軍事油品的安全和儲(chǔ)運(yùn)上開始使用聚氨酯泡沫抑爆材料；該材料在油料中的化學(xué)穩(wěn)定性差，很快被鋁合金抑爆材料所替代。鋁合金抑爆材料被廣泛應(yīng)用至今。國(guó)外主要的招合金抑爆材料主要有Explosafe、Ex-Co> ExploControl> eEess等，國(guó)內(nèi)主要有LF21、JFJ、HFJ等。蜂窩狀的阻隔抑爆材料將油箱內(nèi)腔分為若干個(gè)“小室”或“腔體”，這些“小室”或“腔體”可以有效遏制火焰的傳播，使爆炸壓力波急劇衰減；同時(shí)這種蜂窩結(jié)構(gòu)的材料在單位體積內(nèi)具有較高的表面效能，從而具有良好的吸熱性，可以迅速地將燃燒釋放出來的熱量吸收，使燃燒反應(yīng)后的溫度降低，反應(yīng)氣體的膨脹程度縮小，容器內(nèi)的壓力值增高不大，使燃燒速度達(dá)不到爆炸的極限速度，從而達(dá)到抑爆的目的。目前應(yīng)用于制備阻隔防爆材料的基體材料主要分為金屬合金類和非金屬類材料。金屬合金類阻隔防爆材料應(yīng)用的基材主要是鋁合金材料，其具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱功能，并且加工制備工藝便捷；然而，金屬材料存在著諸多缺陷，主要表現(xiàn)在金屬合金類抑爆材料內(nèi)部結(jié)晶大，可導(dǎo)致材料脆性大、延展率低，防銹性能差等缺點(diǎn)，容易斷裂掉渣；嚴(yán)重時(shí)甚至造成油路堵塞，導(dǎo)致油路點(diǎn)火不著，長(zhǎng)期浸泡過程中材料對(duì)油品的穩(wěn)定性指標(biāo)(誘導(dǎo)其、實(shí)際膠質(zhì))、潔凈指標(biāo)(固體顆粒物)和水溶性酸堿等指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響，影響油品質(zhì)量；金屬合金類阻隔抑爆材料在使用中產(chǎn)生的碎渣可堵塞油表導(dǎo)致其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，無法準(zhǔn)確測(cè)量?jī)?yōu)良；另外，金屬合金類材料加工成蜂窩狀薄壁結(jié)構(gòu)，材料整體無較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，無法在較大空間中使用，并且，金屬合金材料孔隙邊緣可能開裂，影響材料的抑爆性能。非金屬材料主要是聚氨酯發(fā)泡材料，相比其他的阻隔防爆材料，聚氨酯泡沫具有更輕的重量和較小的占有率，然而，聚氨酯泡沫在復(fù)雜環(huán)境中(如油料)的穩(wěn)定性，在高溫高濕的環(huán)境導(dǎo)致該類材料缺乏水解穩(wěn)定性(抗?jié)穸刃圆?，從而水解嚴(yán)重導(dǎo)致故障頻生，燃油系統(tǒng)被污染，過濾器被阻塞等，而且該種材料在使用過程中自身發(fā)生塌陷情況較為嚴(yán)重，僅2至5年的使用壽命。目前公開的一種球形填充體(公開號(hào)CN101583402A)，是最接近本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，其采用相互交錯(cuò)的層狀圓片結(jié)構(gòu)構(gòu)成，然而在其結(jié)構(gòu)中存在著死角，即其套狀體4、圓形垂直面3和水平平面7構(gòu)成死角，在液體的油箱或儲(chǔ)罐中造成油料被死角留存而不能夠完 全使用，造成浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決傳統(tǒng)金屬阻隔抑爆材料和聚氨酯泡沫壽命低、穩(wěn)定性低，以及現(xiàn)有非金屬 阻隔防爆材料的結(jié)構(gòu)缺陷和占有率過高等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種非金屬抑爆球及其 組合物，該非金屬抑爆球具有優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、抑爆性能及較低的占有率，可 以克服現(xiàn)有抑爆材料中的缺陷。本發(fā)明的目的是提供一種非金屬抑爆球。所述抑爆球包括圓形片、半圓弓形片、上圓環(huán)結(jié)構(gòu)、下圓環(huán)結(jié)構(gòu)；圓形片、半圓弓 形片、上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成中空柵格狀球體；所述的圓形片數(shù)量為1個(gè)，設(shè)置于由半圓弓形片構(gòu)成球體的赤道位置并與半圓弓 形片垂直交叉，與半圓弓形片固定連接；所述的上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于球體的上半球和下半球?qū)ΨQ分布，并 與球體同軸，上圓環(huán)結(jié)構(gòu)的頂端和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)的底端分別與半圓形結(jié)構(gòu)相切；上圓環(huán)結(jié)構(gòu) 的半徑為上圓環(huán)結(jié)構(gòu)底端到圓形片距離的2倍；所述的半圓弓形片對(duì)稱設(shè)置于上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸線上，半圓弓形片的 弧構(gòu)成球體的經(jīng)線；每個(gè)半圓弓形片上設(shè)置兩個(gè)正方形孔洞，以圓形片為對(duì)稱軸分布，正方 形孔洞的邊長(zhǎng)與上圓環(huán)結(jié)構(gòu)底端到圓形片的距離相同；半圓弓形片互相連接部分被正方形 孔洞切割后構(gòu)成球體軸線位置的柱形支撐件；所述半圓弓形片數(shù)量為61個(gè)；所述上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)被半圓弓形片分割的區(qū)域設(shè)置有孔，孔的圓點(diǎn)位于 分割區(qū)域的中心位置，孔直徑為2 3_ ；所述的一種非金屬阻隔抑爆球的塑料組合物，包括重量份數(shù)計(jì)的以下組份
蓽材100 重暈份
1 JAW—t-^.\J4
無鹵阻燃劑11.4 31.9重量份
協(xié)同阻燃劑1.3 12.7重量份
抗熔滴劑0.6 8.5重量份
導(dǎo)電填料11.4 42.5重量份
增韋刃剤5.1 21.3重量份
抗氧劑0.6 2.1 重量份所述基材為尼龍6、尼龍66、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯中的至少一種；所述的無鹵阻燃劑為磷系阻燃劑，優(yōu)選為紅磷阻燃劑，紅磷含量范圍是5(T80%。所述的協(xié)同阻燃劑為金屬氧化物、硼酸鹽或礬酸鹽類，包括三氧化二銻、氫氧化 鎂、硼酸鋅、硼酸鎂、礬酸鈣、礬酸鋇等。
所述的導(dǎo)電填料為碳系導(dǎo)電填料，包括碳纖維、碳納米管中的任意一種或兩種復(fù)配；優(yōu)選碳纖維為短切碳纖維，含碳量> 93%，比電阻為I. 6 X 10_3 Ω . cm ;碳納米管優(yōu)選粒徑10 30nm，長(zhǎng)度 10 50 μ m,電阻率 10 1(Γ3 Ω · cm。所述的增韌劑為馬來酸酐接枝物，包括POE、SBS、SEBS, PPO等中的一種或幾種復(fù)配組合而成。所述的抗熔滴劑為納米有機(jī)蒙脫土、高嶺土、粘土中的至少一種，平均粒徑小于等于lOOOnm，優(yōu)選為納米有機(jī)蒙脫土。所述的抗氧劑為受阻酚型抗氧劑和亞磷酸酯類抗炎劑復(fù)配，優(yōu)選β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)與抗氧劑三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(168)，二者的重量比優(yōu)選為3/2 2/1。本發(fā)明中的一種非金屬阻隔抑爆球，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、抑爆性能及較低的占有率，可以解決傳統(tǒng)金屬阻隔抑爆材料和聚氨酯泡沫壽命低、穩(wěn)定性低，以及現(xiàn)有非金屬阻隔防爆材料的結(jié)構(gòu)缺陷和占有率過高等技術(shù)問題；具有拆卸簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。本發(fā)明由于具有相互貫通的結(jié)構(gòu)，在液體的燃料的儲(chǔ)罐等容器中能夠快速填裝和卸載，不存在結(jié)構(gòu)上的死角而造成殘存以致浪費(fèi)。本發(fā)明的一種非金屬阻隔抑爆球的特點(diǎn)是球體的板層交錯(cuò)的柵格狀結(jié)構(gòu)保證了類似蜂窩狀的高孔隙結(jié)構(gòu)，可有效降低危險(xiǎn)液、氣化學(xué)品在存儲(chǔ)設(shè)備中的揮發(fā)性液、汽燃料的汽化與揮發(fā)。并可有效阻止浪涌現(xiàn)象，減小大型燃料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備(罐車、油氣運(yùn)輸船舶)由于浪涌效應(yīng)引起的不穩(wěn)定性，減小罐體在彎道或顛簸時(shí)發(fā)生翻到或顛覆的危險(xiǎn)。本發(fā)明的非金屬阻隔抑爆球具有良好的阻燃性能，阻燃級(jí)別可達(dá)到UL94V-0級(jí)，可有效防止球體在爆炸中產(chǎn)生燃燒，從而有效阻止由于材料的燃燒引起其他安全區(qū)域的危險(xiǎn)化學(xué)品的燃燒或爆炸。本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)和良好的導(dǎo)電性能能防止罐體內(nèi)由于液、氣態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品的流動(dòng)、沖擊等因素而產(chǎn)生的靜電，避免因靜電引發(fā)的燃爆事故，并可保證危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)運(yùn)容器不受電磁干擾。本發(fā)明的抑爆球，具有較好的抑爆性能，單位體積的填裝密度在3(T50kg/m3范圍內(nèi)，在容器中的占有率最高不超過5%。本發(fā)明在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(AQ 3001-2005)條件下進(jìn)行抑爆性能測(cè)試，可將丙烷空氣混合氣體的壓力控制到不大于O. 167MPa (爆炸壓力極限為
O.814MPa)。


圖I本發(fā)明的一種非金屬阻隔抑爆球的立體2本發(fā)明的一種非金屬阻隔抑爆球的主視3本發(fā)明的一種非金屬阻隔抑爆球的俯視圖附圖標(biāo)記說明I-圓形片；2-半圓弓形片；3_上圓環(huán)結(jié)構(gòu)；4_下圓環(huán)結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例中所用原料的來源為碳纖維聚丙烯腈型，長(zhǎng)度6mm,直徑6. 5 μ m,拉伸強(qiáng)度彡3. OGpa,密度I. 76g/cm3,伸長(zhǎng)率彡I. 5%,比電阻I. 6Ω · cm,遼寧安科活性碳纖維應(yīng)用技術(shù)開發(fā)公司。碳納米管粒徑40-50nm，長(zhǎng)度20-50 μ m,電阻率10 10_3 Ω . cm,深圳納米港。三氧化二鋪粒度500nm,天津湘虹化工有限公司。POE-g-MAH,沈陽(yáng)四維化工有限公司。PPO-g-MAH, SBS-g-MAH, SEBS-g-MAH :北京百川高科材料有限公司。納米有機(jī)蒙脫土 型號(hào)DK_3，浙江豐虹粘土化工有限公司。尼龍66 :型號(hào)EPR27，拉伸強(qiáng)度為55MPa，彎曲強(qiáng)度為71. 8MPa，缺口沖擊強(qiáng)度為9. lkj/m2，中國(guó)平煤神馬集團(tuán)。尼龍6 :型號(hào)CM1017，拉伸強(qiáng)度為80. 4MPa，彎曲強(qiáng)度為108MPa，缺口沖擊強(qiáng)度31kJ/m2，體積電阻率為IO14 IO15 Ω. cm，日本東麗。聚苯硫醚拉伸強(qiáng)度為130MPa，彎曲強(qiáng)度為207MPa，缺口沖擊強(qiáng)度為7kJ/m2，日本寶里。聚丙烯拉伸強(qiáng)度24MPa，彎曲強(qiáng)度為50MPa，缺口沖擊強(qiáng)度為2. 5kJ/m2，燕山石化公司。實(shí)施例I :如附圖所示，一種非金屬阻隔抑爆球，包括圓形片I、半圓弓形片2、上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4,圓形片I、半圓弓形片2、上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4構(gòu)成中空柵格狀球體；所述的圓形片I數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置于由半圓弓形片2構(gòu)成球體的赤道位置并與半圓弓形片2垂直交叉，與半圓弓形片2固定連接；所述的上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4分別設(shè)置于球體的上半球和下半球?qū)ΨQ分布，并與球體同軸，上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3的頂端和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4的底端分別與半圓形結(jié)構(gòu)2相切，上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3的底端和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4的頂端距離圓形片I為5mm ;上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3的半徑為上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3底端到圓形片I距離的2倍；所述的半圓弓形片2對(duì)稱設(shè)置于上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4的軸線上,半圓弓形片2的弧構(gòu)成球體的經(jīng)線；每個(gè)半圓弓形片2上設(shè)置兩個(gè)正方形孔洞，以圓形片I為對(duì)稱軸分布，正方形孔洞的邊長(zhǎng)與上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3底端到圓形片I的距離相同；半圓弓形片2互相連接部分被正方形孔洞切割后構(gòu)成球體軸線位置的柱形支撐件；半圓弓形片2的數(shù)量為8個(gè)；所述上圓環(huán)結(jié)構(gòu)3和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)4被半圓弓形片2分割的區(qū)域設(shè)置有孔，孔的圓點(diǎn)位于分割區(qū)域的中心位置，孔直徑為3_ ；所述抑爆球球體直徑為30mm。所述抑爆球采用塑料加工模具注塑而成。抑爆球體材料的組合物包括以下成分納米有機(jī)冡脫土
碳纖維
POE-g-MAH
1076
168
8.5重量份42.5重量份
5 I 重量份
0.4重量份0.3重量份
實(shí)施例3
球體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，
抑爆球體材料的組合物包括以下成分和重量百分比
尼龍6母粒包覆紅磷阻燃劑三氧化二梯納米有機(jī)蒙脫土碳纖維POE-g-MAH1076168
3 9 4 3Sll I· I· 8- 4·
,_^ 3 I—丄 2 Ii 2 O O
-. UJ
S量份:量份〔量份 量份I量份按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫土、碳纖維、增韌劑(POE-g-MAH)、抗氧劑與尼龍6母粒于高速混合機(jī)混合2分鐘，然后將其與碳纖維一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，雙螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段溫度控制為料筒溫度為一區(qū)235°C，二區(qū)230°C，三區(qū) 240°C，四區(qū) 245°C，五區(qū) 250°C，機(jī)頭 260°C。
實(shí)施例2
同實(shí)施例I，區(qū)別僅在于
抑爆球體材料的組合物包括以下成分
尼龍6母粒包覆紅磷阻燃劑
100重量份
11.4重量份尼龍66母粒100重量份
包覆紅磷阻燃劑15重量份
三氧化二銻4.5重量份
納米有機(jī)蒙脫土8.5重量份
碳纖維15重量份
碳納米管15重量份
SBS-g-MAH19重量份
10760.64重量份
1680.32重量份按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫 土、碳纖維、碳納米管、增韌劑(SBS-g-MAH)、抗氧劑與尼龍66母粒于高速混合機(jī)混合3分 鐘，然后將其與碳纖維一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，碳纖維由擠出機(jī)的副加料口加入。雙 螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段 溫度控制為料筒溫度為一區(qū)240°C，二區(qū)245°C，三區(qū)260°C，四區(qū)265°C，五區(qū)265°C，機(jī)頭 265。。。實(shí)施例4 球體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，抑爆球體材料的組合物包括以下成分
尼龍66母粒100重量份
包覆紅磷阻燃劑25重量份
三氧化二銻6.6重量份
納米有機(jī)蒙脫土6重量份
碳纖維28重量份
碳納米管14重量份
POE-g-MAH15 重量份
10761.3重量份
1680.7重量份按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫 土、碳纖維、碳納米管、增韌劑(POE-g-MAH)、抗氧劑與尼龍66母粒于高速混合機(jī)混合3分鐘，然后將其與碳纖維一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，碳纖維由擠出機(jī)的副加料口加入。雙螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段溫度控制為料筒溫度為一區(qū)240°C，二區(qū)245°C，三區(qū)260°C，四區(qū)265°C，五區(qū)265°C，機(jī)頭265。。。
實(shí)施例5
球體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，
抑爆球體材料的組合物包括以下成分和重量百分比
尼龍66母粒包覆紅磷阻燃劑三氧化二銻納米有機(jī)蒙脫土碳納米管SEBS-g-MAH1076168
100重量份
27重量份6 S重量份5.5重量份12重量份14重量份1.3重量份0.7重量份 按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫土、碳納米管、增韌劑(SEBS-g-MAH)、抗氧劑與尼龍66母粒于高速混合機(jī)混合3分鐘后一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒。雙螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段溫度控制為料筒溫度為一區(qū)240°C，二區(qū)245°C，三區(qū)260°C，四區(qū)265°C，五區(qū)265°C，機(jī)頭265°C。
實(shí)施例6
球體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，
抑爆球體材料的組合物包括以下成分
9納米有機(jī)蒙脫土
碳納米管12重量份
SBS-g-MAH14 重量份
10761.3重量份
1680.7重量份按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫土、碳納米管、增韌劑(SBS-g-MAH)、抗氧劑與聚苯硫醚母粒于高速混合機(jī)混合3分鐘后一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒。雙螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段溫度控制為料筒溫度為一區(qū)285°C，二區(qū)285°C，三區(qū)290°C，四區(qū) 295°C，五區(qū) 300°C，機(jī)頭 305°C。實(shí)施例7 球體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，抑爆球體材料的組合物包括以下成分和重量百分比
PP母粒
包覆紅磷阻燃劑
三氧化二銻
納米有機(jī)蒙脫土碳纖維POE-g-MAH1076168按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫土、碳纖維、增韌劑(POE-g-MAH)、抗氧劑與PP母粒于高速混合機(jī)混合2分鐘，然后將其與碳纖維一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，碳纖維由擠出機(jī)的副加料口加入。雙螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段溫度控制為料筒溫度為一區(qū)170°C，二區(qū)170°C，三區(qū)175°C，四區(qū)180°C，五區(qū)185°C，機(jī)頭185°C。實(shí)施例8:
100重量份
20重量份
I I 份 I 份
量量量量量
311 In H 一一1 一rf
S 賣 Pt 望灣5
5 2. I· 4· 3·8 4 5 0 0
聚苯硫醚包覆紅磷阻燃劑
氧化:
Oo
1X
27
6.8
重量份
重量份
IO
球體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，抑爆球體材料的組合物包括以下成分和重量百分比
PP母粒
包覆紅磷阻燃劑
三氧化二銻
納米有機(jī)蒙脫土
碳納米管
PPO-g-MAH
1076
168
100
27
6.8
5.5
42.514!.30.7量份I量份
份按照上述重量百分比稱量各組分，將包覆紅磷阻燃劑、三氧化二銻、納米有機(jī)蒙脫土、碳納米管、增韌劑(PPO-g-MAH)、抗氧劑與PP母粒于高速混合機(jī)混合3分鐘后一起放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒。雙螺桿選用南京杰恩特機(jī)電有限公司生產(chǎn)的SHF-30型。螺桿機(jī)轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分，擠出機(jī)各段溫度控制為料筒溫度為一區(qū)170°C，二區(qū)170°C，三區(qū)175°C，四區(qū) 180°C，五區(qū) 185°C，機(jī)頭 185°C。實(shí)施例f 8中材料性能測(cè)試結(jié)果列于表I :表I
權(quán)利要求
1.一種非金屬阻隔抑爆球，其特征在于 所述阻隔抑爆球包括圓形片、半圓弓形片、上圓環(huán)結(jié)構(gòu)、下圓環(huán)結(jié)構(gòu)；圓形片、半圓弓形片、上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成中空柵格狀球體； 所述的圓形片數(shù)量為I個(gè)，設(shè)置于由半圓弓形片構(gòu)成球體的赤道位置并與半圓弓形片垂直交叉，與半圓弓形片固定連接； 所述的上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于球體的上半球和下半球?qū)ΨQ分布，并與球體同軸，上圓環(huán)結(jié)構(gòu)的頂端和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)的底端分別與半圓形結(jié)構(gòu)相切；上圓環(huán)結(jié)構(gòu)的半徑為上圓環(huán)結(jié)構(gòu)底端到圓形片距離的2倍； 所述的半圓弓形片對(duì)稱設(shè)置于上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸線上，半圓弓形片的弧構(gòu)成球體的經(jīng)線；每個(gè)半圓弓形片上設(shè)置兩個(gè)正方形孔洞，以圓形片為對(duì)稱軸分布，正方形孔洞的邊長(zhǎng)與上圓環(huán)結(jié)構(gòu)底端到圓形片的距離相同；半圓弓形片互相連接部分被正方形孔洞切割后構(gòu)成球體軸線位置的柱形支撐件。
2.如權(quán)利要求I所述的一種非金屬阻隔抑爆球，其特征在于，所述的半圓弓形片數(shù)量為6 8個(gè)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種分金屬阻隔抑爆球，其特征在于，上圓環(huán)結(jié)構(gòu)和下圓環(huán)結(jié)構(gòu)被半圓弓形片分割的區(qū)域設(shè)置有孔，孔的圓點(diǎn)位于分割區(qū)域的中心位置。
4.如權(quán)利要求f4之一所述的一種非金屬阻隔抑爆球，其特征在于，所述的組合物為塑料組合物，包括重量份數(shù)計(jì)的以下組份基材100 重量份無鹵阻燃劑11.4-31.9重量份協(xié)同阻燃劑1.3 12.7重量份抗熔滴劑0.6 8.5 重量份導(dǎo)電填料11.4-42.5重量份增_劑5.1-21.3重量份抗氧劑0.6-2.1 重量份 所述基材為尼龍6、尼龍66、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯中的至少一種； 所述的無鹵阻燃劑為磷系阻燃劑； 所述的協(xié)同阻燃劑為金屬氧化物、硼酸鹽或礬酸鹽類； 所述的抗靜電劑為碳系導(dǎo)電填料，以熔融共混的方式添加到尼龍基體中； 所述的增韌劑為馬來酸酐接枝物； 所述的抗熔滴劑為納米有機(jī)蒙脫土、高嶺土、粘土中的至少一種，平均粒徑小于等于IOOOnm ； 所述的抗氧劑為受阻酚型抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配。
5.如權(quán)利要求5所述的一種非金屬阻隔抑爆球，其特征在于，所述的碳系導(dǎo)電填料包括碳纖維和碳納米管中的任意一種或者其中兩種復(fù)配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非金屬阻隔抑爆球，包括圓形片、半圓弓形片、上環(huán)狀結(jié)構(gòu)和下環(huán)狀結(jié)構(gòu)；圓形片、半圓弓形片、上環(huán)狀結(jié)構(gòu)和下環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成中空柵格狀球體；上環(huán)狀結(jié)構(gòu)和下環(huán)狀結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于球體的上下兩端，與球體同軸；半圓弓形片對(duì)稱設(shè)置于球體軸線周圍并于上環(huán)狀結(jié)構(gòu)和下環(huán)狀結(jié)構(gòu)相交，圓形片設(shè)置于球體的赤道位置并于半圓弓形片垂直交叉，與半圓弓形片固定連接。本發(fā)明的非金屬抑爆球，由具有高耐溶劑性的塑料組合物構(gòu)成，具有壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高，無需更換，在容器中具有非常低的體積占有率，力學(xué)性能更高，無塌陷等現(xiàn)象，拆卸簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)及在危險(xiǎn)化學(xué)品中推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08K7/00GK102921124SQ20121044713
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)