專利名稱：一種納米雙層膜沼氣池材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沼氣池材料，尤其涉及一種納米雙層膜沼氣池材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前的沼氣池材料一般采用PVC聚氯乙烯樹脂為主要原料，再加各種穩(wěn)定劑、抗氧化劑等填料制備而成。各種穩(wěn)定劑、抗氧化劑等填料的加入影響了 PVC聚氯乙烯樹脂產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、耐候性等性能，從而影響了沼氣池材料的使用壽命。同吋，目前的沼氣池材料一般為單層結(jié)構(gòu)，外表面跟大氣接觸，要求沼氣池材料具有良好的物理機(jī)械性能和抗老化性；而內(nèi)表面跟沼氣中的甲烷、硫化氫等腐蝕性強(qiáng)的氣體長期接觸，要求沼氣池材料氣密性好，且耐腐蝕，這就對沼氣池材料提出了很高的要求，而目前的單層沼氣池材料很難達(dá)到以上要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供ー種物理機(jī)械性能、抗老化性和氣密性好，且耐腐蝕的納米雙層膜沼氣池材料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種納米雙層膜沼氣池材料，所述沼氣池材料的組份及其重量份數(shù)為
PVC聚氯乙烯樹脂100 份；DOP鄰苯ニ甲酸ニ辛酯15-25 份；DBP鄰苯ニ甲酸ニ丁酯20份；穩(wěn)定劑3-4 份；抗氧劑0. 1-0. 2 份抗UV劑0. 4-0. 6 份納米碳酸鈣10-20 份；改性紅泥20-30 份；其他助劑ト2份。所述穩(wěn)定劑為下列中的ー種鋇、鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑。其中，鋇、 鋅復(fù)合穩(wěn)定劑為市售產(chǎn)品，采購于常州嘉仁禾化學(xué)有限公司，牌號為CRV-301。所述抗氧劑為下列中的ー種四(β _(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧劑1010)或2，6-三級丁基-4-甲基苯酚。所述抗UV劑為下列中的ー種2-羥基-4-正辛氧基ニ苯甲酮(UV-531)或單苯甲酸間苯ニ酚酯(RMB)。所述其他助劑為色料。本發(fā)明所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法，包括以下步驟
步驟1、壓延エ藝先將PVC聚氯乙烯樹脂、DOP鄰苯ニ甲酸ニ辛酷、DBP鄰苯ニ甲酸ニ 丁酷、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗UV劑、納米碳酸鈣、改性紅泥及其他助劑加入壓延成型機(jī)中壓延成型，得到貼合膜；
步驟2、貼合エ藝以聚酯網(wǎng)布為中間層，上下各設(shè)ー層由步驟1制備的貼合膜，中間層聚酯纖維網(wǎng)布經(jīng)浸漬、烘干、塑化后，同步與上下層貼合膜由薄膜發(fā)送架發(fā)送至貼合機(jī)中， 在130-140°C下充分預(yù)熱后，按上層貼合膜、聚酯網(wǎng)布、下層貼合膜的順序?qū)⑷龑淤N合在一起，上層貼合膜與一支壓花輥接觸，下層貼合膜與橡膠輥接觸，貼合時兩支輥之間加壓，在 160-170°C的貼合溫度下，將近熔融態(tài)的上下層貼合膜與聚酯網(wǎng)布貼合在一起；貼合壓カ為 35-45Kgf,貼合輥速度 4-6m/min ；
步驟3、表面處理工藝將步驟2得到的三層膜冷卻切邊后進(jìn)行單面表面處理，然后在 80°C下加熱烘干，得到單面表面處理的單層的沼氣池材料；
步驟4、將兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用得到雙層沼氣池材料。所述步驟1中的壓延成型溫度為170-180°c，牽引速率為^-35m/min。所述步驟2中中間層聚酷纖維網(wǎng)布浸漬、烘干、塑化的具體操作為將中間層聚酯纖維網(wǎng)布浸漬E-PVC糊劑溶液后，在140°C烘干塑化處理2-3min，糊劑粘度為2500-3500 mPa · S0所述步驟3中的表面處理操作為采用丙烯酸酯類表面處理劑，涂布采用輥涂刮法エ藝，在步驟2得到的三層膜單表面涂布ー層保護(hù)層。所述步驟4中兩組單面表面處理的單層沼氣池材料在組合使用吋，兩組沼氣池材料的表面處理面均朝外，且兩組沼氣池材料間具有氣壓形成空腔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為
(1)選用納米碳酸鈣和改性紅泥作為填充劑，克服了填料對沼氣池材料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率影響大的缺點(diǎn)，保證沼氣池材料具有良好的物理機(jī)械性能，同時提高PVC薄膜的耐候性、抗老化性等性能，進(jìn)而延長了雙層膜沼氣池材料的使用壽命。(2)選用丙烯酸酯類涂料對雙層膜沼氣池材料進(jìn)行表面處理，克服了雙層膜沼氣池材料中增塑劑遷移揮發(fā)，導(dǎo)致雙層膜沼氣池材料發(fā)硬變脆的缺點(diǎn)，同時提高了雙層膜沼氣池材料的耐候抗老化性能。(3)本發(fā)明的沼氣池材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜層具有優(yōu)異的氣密性、耐化學(xué)腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足沼氣發(fā)酵、儲存的性能要求，而外膜具有良好的物理機(jī)械性能和抗老化性，保護(hù)內(nèi)膜不受外界環(huán)境破壞，延長了沼氣材料的使用壽命。(4)本發(fā)明的制備方法エ藝簡単，操作方便，選用浸漬處理的聚酯網(wǎng)布作為中間增強(qiáng)材料，賦予了本發(fā)明的雙層膜沼氣池材料良好的綜合性能，雙層膜沼氣池材料中的內(nèi)膜與外膜間形成空腔，保證一定的壓力，使外膜保持一定形狀保護(hù)內(nèi)膜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。本發(fā)明ー種納米雙層膜沼氣池材料，所述沼氣池材料的組份及其重量份數(shù)為 PVC聚氯乙烯樹脂100份；
DOP鄰苯ニ甲酸ニ辛酯 15-25份； DBP鄰苯ニ甲酸ニ丁酯 20份； 穩(wěn)定劑3-4份；抗氧劑抗UV劑納米碳酸鈣改性紅泥其他助劑
0. 1-0. 2 份；0. 4-0. 6 份；10-20 份；20-30 份；1-2 份。所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法包括以下步驟
步驟1、壓延工藝先將PVC聚氯乙烯樹脂、DOP鄰苯二甲酸二辛酯、DBP鄰苯二甲酸二丁酯、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗UV劑、納米碳酸鈣、改性紅泥及其他助劑加入壓延成型機(jī)中壓延成型，得到貼合膜；
步驟2、貼合工藝以聚酯網(wǎng)布為中間層，上下各設(shè)一層由步驟1制備的貼合膜，中間層聚酯纖維網(wǎng)布經(jīng)浸漬、烘干、塑化后，同步與上下層貼合膜由薄膜發(fā)送架發(fā)送至貼合機(jī)中，在130-140°C下充分預(yù)熱后，按上層貼合膜、聚酯網(wǎng)布、下層貼合膜的順序?qū)⑷龑淤N合在一起，上層貼合膜與一支壓花輥接觸，下層貼合膜與橡膠輥接觸，貼合時兩支輥之間加壓，在160-170°C的貼合溫度下，將近熔融態(tài)的上下層貼合膜與聚酯網(wǎng)布貼合在一起；貼合壓力為35-45Kgf,貼合輥速度 4-6m/min ；
步驟3、表面處理工藝將步驟2得到的三層膜冷卻切邊后進(jìn)行單面表面處理，然后在80°C下加熱烘干，得到單面表面處理的單層的沼氣池材料；
步驟4、將兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用得到雙層沼氣池材料。實(shí)施例1
單層沼氣池材料的組份及重量為PVC聚氯乙烯樹脂100 kg;
DOP鄰苯二甲酸二辛酯 15 kg;DBP鄰苯二甲酸二丁酯 20 kg;鋇、鋅復(fù)合穩(wěn)定劑3 kg;
抗氧劑四(β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯 0.1 kg；抗UV劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0. 4 kg ；
納米碳酸鈣10 kg ；
改性紅泥20 kg ；
色料1 kg。所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法包括以下步驟
步驟1、壓延工藝先將PVC聚氯乙烯樹脂、DOP鄰苯二甲酸二辛酯、DBP鄰苯二甲酸二丁酯、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗UV劑、納米碳酸鈣、改性紅泥及其他助劑加入壓延成型機(jī)中壓延成型，得到貼合膜；壓延成型溫度為170°C，牽引速率為^m/min。步驟2、貼合工藝以聚酯網(wǎng)布為中間層，上下各設(shè)一層由步驟1制備的貼合膜，中間層聚酯纖維網(wǎng)布先浸漬E-PVC糊劑溶液2-3s后，在140°C烘干塑化處理2_;3min，糊劑粘度為2500mPa · s，再將預(yù)處理過的聚酯纖維網(wǎng)布同步與上下層貼合膜由薄膜發(fā)送架發(fā)送至貼合機(jī)中，在130°C下充分預(yù)熱后，按上層貼合膜、聚酯網(wǎng)布、下層貼合膜的順序?qū)⑷龑淤N合在一起，上層貼合膜與一支壓花輥接觸，下層貼合膜與橡膠輥接觸，貼合時兩支輥之間加壓，在170°C的貼合溫度下，將近熔融態(tài)的上下層貼合膜與聚酯網(wǎng)布貼合在一起；貼合壓力為40Kgf，貼合輥速度5m/min ；
步驟3、表面處理工藝將步驟2得到的三層膜冷卻切邊后進(jìn)行單面表面處理，采用丙烯酸酯類表面處理劑，涂布采用輥涂刮法工藝，在步驟2得到的三層膜單表面涂布一層保護(hù)層，然后在80°C下加熱烘干，得到單面表面處理的單層的沼氣池材料。步驟4、將兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用，兩組沼氣池材料的表面處理面均朝外，且兩組沼氣池材料間具有氣壓形成空腔，得到納米雙層沼氣池材料。實(shí)施例2
單層沼氣池材料的組份及重量為PVC聚氯乙烯樹脂100 kg;
DOP鄰苯二甲酸二辛酯 25 kg;DBP鄰苯二甲酸二丁酯 20 kg;鋇、鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4 kg;
抗氧劑2，6-三級丁基-4-甲基苯酚0. 2 kg ；
抗UV劑單苯甲酸間苯二酚酯0.6 kg;
納米碳酸鈣20 kg ；
改性紅泥30 kg ；
色料2 kg。所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法包括以下步驟
步驟1、壓延工藝先將PVC聚氯乙烯樹脂、DOP鄰苯二甲酸二辛酯、DBP鄰苯二甲酸二丁酯、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗UV劑、納米碳酸鈣、改性紅泥及其他助劑加入壓延成型機(jī)中壓延成型，得到貼合膜；壓延成型溫度為180°C，牽引速率為35m/min。步驟2、貼合工藝以聚酯網(wǎng)布為中間層，上下各設(shè)一層由步驟1制備的貼合膜，中間層聚酯纖維網(wǎng)布先浸漬E-PVC糊劑溶液2-3s后，在140°C烘干塑化處理2_;3min，糊劑粘度為3500 mPa · s，再將預(yù)處理過的聚酯纖維網(wǎng)布同步與上下層貼合膜由薄膜發(fā)送架發(fā)送至貼合機(jī)中，在140°C下充分預(yù)熱后，按上層貼合膜、聚酯網(wǎng)布、下層貼合膜的順序?qū)⑷龑淤N合在一起，上層貼合膜與一支壓花輥接觸，下層貼合膜與橡膠輥接觸，貼合時兩支輥之間加壓，在160°C的貼合溫度下，將近熔融態(tài)的上下層貼合膜與聚酯網(wǎng)布貼合在一起；貼合壓力為35Kgf，貼合輥速度4m/min ；
步驟3、表面處理工藝將步驟2得到的三層膜冷卻切邊后進(jìn)行單面表面處理，采用丙烯酸酯類表面處理劑，涂布采用輥涂刮法工藝，在步驟2得到的三層膜單表面涂布一層保護(hù)層，然后在80°C下加熱烘干，得到單面表面處理的單層的沼氣池材料。步驟4、將兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用，兩組沼氣池材料的表面處理面均朝外，且兩組沼氣池材料間具有氣壓形成空腔，得到納米雙層沼氣池材料。實(shí)施例3
單層沼氣池材料的組份及重量為PVC聚氯乙烯樹脂100 kg;
DOP鄰苯二甲酸二辛酯 20 kg;DBP鄰苯二甲酸二丁酯 20 kg;甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑 3. 5 kg ；抗氧劑四(日-^-二叔丁基羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯 0.15 ^； 抗而劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.5 1^；
納米碳酸鈣15紐；
改性紅泥25紐；
色料1. 5紐。
〔0030〕 所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法包括以下步驟
步驟1、壓延工藝先將？聚氯乙烯樹脂、00？鄰苯二甲酸二辛酯、08？鄰苯二甲酸二 丁酯、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗而劑、納米碳酸鈣、改性紅泥及其他助劑加入壓延成型機(jī)中壓延 成型，得到貼合膜；壓延成型溫度為1751，牽引速率為？〗!!!/!^!!。
〔0031〕 步驟2、貼合工藝以聚酯網(wǎng)布為中間層，上下各設(shè)一層由步驟1制備的貼合膜，中 間層聚酯纖維網(wǎng)布先浸漬『？乂^糊劑溶液2-38后，在140。0烘干塑化處理2-301?。?，糊劑粘 度為3000 ！11？8 ‘ 8，再將預(yù)處理過的聚酯纖維網(wǎng)布同步與上下層貼合膜由薄膜發(fā)送架發(fā)送 至貼合機(jī)中，在1351下充分預(yù)熱后，按上層貼合膜、聚酯網(wǎng)布、下層貼合膜的順序?qū)⑷龑淤N 合在一起，上層貼合膜與一支壓花輥接觸，下層貼合膜與橡膠輥接觸，貼合時兩支輥之間加 壓，在1651的貼合溫度下，將近熔融態(tài)的上下層貼合膜與聚酯網(wǎng)布貼合在一起；貼合壓力 為451牡，貼合輥速度6111加111 ；
步驟3、表面處理工藝將步驟2得到的三層膜冷卻切邊后進(jìn)行單面表面處理，采用丙 烯酸酯類表面處理劑，涂布采用輥涂刮法工藝，在步驟2得到的三層膜單表面涂布一層保 護(hù)層，然后在801下加熱烘干，得到單面表面處理的單層的沼氣池材料。 〔0032〕 步驟4、將兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用，兩組沼氣池材料的表面 處理面均朝外，且兩組沼氣池材料間具有氣壓形成空腔，得到納米雙層沼氣池材料。
權(quán)利要求
1. 一種納米雙層膜沼氣池材料，其特征在于所述沼氣池材料的組份及其重量份數(shù)為PVC聚氯乙烯樹脂100 份；DOP鄰苯ニ甲酸ニ辛酯15-25 份；DBP鄰苯ニ甲酸ニ丁酯20份；穩(wěn)定劑3-4 份；抗氧劑0. 1-0. 2 份抗UV劑0. 4-0. 6 份納米碳酸鈣10-20 份；改性紅泥20-30 份；其他助劑ト2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米雙層膜沼氣池材料，其特征在于所述穩(wěn)定劑為下列中的ー種鋇、鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米雙層膜沼氣池材料，其特征在于所述抗氧劑為下列中的一種四(β - (3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯或2，6-三級丁基-4-甲基苯酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米雙層膜沼氣池材料，其特征在于所述抗UV劑為下列中的ー種2-羥基-4-正辛氧基ニ苯甲酮或單苯甲酸間苯ニ酚酷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米雙層膜沼氣池材料，其特征在于所述其他助劑為色料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟步驟1、壓延エ藝先將PVC聚氯乙烯樹脂、DOP鄰苯ニ甲酸ニ辛酷、DBP鄰苯ニ甲酸ニ 丁酷、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗UV劑、納米碳酸鈣、改性紅泥及其他助劑加入壓延成型機(jī)中壓延成型，得到貼合膜；步驟2、貼合エ藝以聚酯網(wǎng)布為中間層，上下各設(shè)ー層由步驟1制備的貼合膜，中間層聚酯纖維網(wǎng)布經(jīng)浸漬、烘干、塑化后，同步與上下層貼合膜由薄膜發(fā)送架發(fā)送至貼合機(jī)中， 在130-140°C下充分預(yù)熱后，按上層貼合膜、聚酯網(wǎng)布、下層貼合膜的順序?qū)⑷龑淤N合在一起，上層貼合膜與一支壓花輥接觸，下層貼合膜與橡膠輥接觸，貼合時兩支輥之間加壓，在 160-170°C的貼合溫度下，將近熔融態(tài)的上下層貼合膜與聚酯網(wǎng)布貼合在一起；貼合壓カ為 35-45Kgf,貼合輥速度 4-6m/min ；步驟3、表面處理工藝將步驟2得到的三層膜冷卻切邊后進(jìn)行單面表面處理，然后在 80°C下加熱烘干，得到單面表面處理的單層的沼氣池材料；步驟4、將兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用得到雙層沼氣池材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法，其特征在于所述步驟1 中的壓延成型溫度為170-180°C，牽引速率為28-35m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法，其特征在于所述步驟2 中中間層聚酷纖維網(wǎng)布浸漬、烘干、塑化的具體操作為將中間層聚酯纖維網(wǎng)布浸漬E-PVC 糊劑溶液后，在140°C烘干塑化處理2-aiiin，糊劑粘度為2500-3500 mPa · S。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法，其特征在于所述步驟3中的表面處理操作為采用丙烯酸酯類表面處理劑，涂布采用輥涂刮法エ藝，在步驟2得到的三層膜單表面涂布ー層保護(hù)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米雙層膜沼氣池材料的制備方法，其特征在于所述步驟 4中兩組單面表面處理的單層沼氣池材料在組合使用時，兩組沼氣池材料的表面處理面均朝外，且兩組沼氣池材料間具有氣壓形成空腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米雙層膜沼氣池材料，其由以下組份組成PVC聚氯乙烯樹脂、DOP鄰苯二甲酸二辛酯、DBP鄰苯二甲酸二丁酯、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗UV劑、納米碳酸鈣、改性紅泥和其他助劑。所述的各組份經(jīng)壓延工藝、貼合工藝、表面處理工藝、兩組單面表面處理的單層沼氣池材料組合使用得到雙層沼氣池材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為選用納米碳酸鈣和改性紅泥為填充劑，提高PVC薄膜的耐候性、抗老化性等，延長了雙層膜沼氣池材料的使用壽命；選用丙烯酸酯類涂料進(jìn)行表面處理，提高了雙層膜沼氣池材料的耐候抗老化性能；采用雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜層具有優(yōu)異的氣密性、耐化學(xué)腐蝕性；外膜具有良好的物理機(jī)械性能和抗老化性，保護(hù)內(nèi)膜不受外界環(huán)境破壞。
文檔編號C08K3/22GK102558713SQ20111045415
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張宏旺, 林生雄, 蔣石生, 黃萬能 申請人:福建思嘉環(huán)保材料科技有限公司