一种抑爆材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抑爆材料的制备方法，属于抑爆材料制备技术领域。首先将硫酸铵、硫酸钾和硫酸氢铵混合，并用正硅酸乙酯浸泡制得固液混合物，再将无水乙醇与固液混合物混合制得反应固体，以竹片为原料制得干燥产物，最后将反应固体、干燥产物和其它金属氧化物高温共混制得抑爆材料，将二氧化硅包覆硫酸铵、硫酸氢铵和硫酸钾，生成氮气，使周围环境的稳定性得到提高，从而抑制爆炸的产生，将分离后的竹纤维加入马来酸酐和乙酸酐进行表面改性，使金属离子与竹纤维生成离子键吸附于竹纤维表面，加强抑爆材料内部结构的紧密程度，防止抑爆材料的脆裂与破碎，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种抑爆材料的制备方法
本专利技术涉及一种抑爆材料的制备方法，属于抑爆材料制备

技术介绍
近年来随着国民经济的发展，汽油、液化气、丙烷等易燃易爆液（气）体在日常生产生活中应用越来越广泛。通常，将上述易燃易爆液（气）体存储于燃油箱中。在上述易燃易爆液（气）体的存储和运输领域，普遍采用阻隔抑爆材料对所使用的容器进行安全加固，以减轻发生意外爆炸时造成的损害。目前的抑爆材料以铝合金抑爆材料为主。合金网状抑爆材料具有导热性能好、导电性能强、比表面积大等特点，在充分分布于油箱后，可以有效地遏制火焰的传播，使燃爆压力波急剧衰减。同时这种合金网状抑爆材料在单位容积内具有较高的表面效能，从而具有良好的吸热性，可以迅速地将燃烧释放出来的热量吸收，使燃烧反应后的温度降低，反应气体的膨胀程度缩小，容器内的压力值增高不大，使燃烧速度达不到爆炸的极限速度，从而达到抑爆的目的。但目前的抑爆材料的缺点是材料内部结晶大，不紧密，硬脆，没有轫性和延伸性，容易断裂，易掉碎渣。抑爆材料在油箱内使用一段时间后，由于金属遇酸碱等腐蚀性液体和气体时容易氧化，抗腐蚀度极差，容易形成碎片，受到振动时会掉落碎屑，对油品造成污染或对输油管路造成堵塞，且在使用过程中容易出现坍塌和脆裂，致使容器不能达到预定的抗爆性能。因此，提供一种阻隔爆效果好、抗冲击性能和抗烧结性能强的抑爆材料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，针对目前抑爆材料力学性能差导致易破碎、脆裂从而脱落易形成碎渣，同时针对抑爆材料抑爆性能不佳的缺陷，提供了一种抑爆材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种抑爆材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取3～5份硫酸铵、1～2份硫酸钾和2.5～2.8份磷酸氢铵投入共混机中混合均匀制得混合物，将混合物与正硅酸乙酯的丙二酮溶液按质量比1：10投入烧杯中，用搅拌器混合搅拌，制得固液混合物；（2）向上述烧杯中滴加固液混合物质量15～20%的无水乙醇，将烧杯置于超声振荡仪中超声振荡，振荡结束后将烧杯置于油浴锅中，恒温加热，将烧杯置于烘箱中干燥，制得反应固体，备用；（3）将竹片置于烧杯中，用氢氧化钠溶液浸渍竹片，将烧杯置于水浴锅中恒温反应，过滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水清洗3～5次，放入研磨机中研磨，制得研磨产物；（4）按重量份数计，称取4～6份研磨产物、1.5～1.8份马来酸酐晶体粉末、1.2～1.5份乙酸酐、0.4～0.6份硫酸钾和20～22份质量分数为30～40%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，用搅拌器混合搅拌，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于烘箱中干燥，制得干燥产物；（5）按重量份数计，称取1～2份上述干燥产物、0.8～1.2份备用的反应产物、3～4粉氧化硅、0.3～0.5粉氧化铁、0.2～0.4份氧化铜、1.0～1.3份氧化锌和0.3～0.5份氧化钛投入球磨机中研磨混合均匀，投入高温炉中，在氩气保护的条件下，高温共混反应制得抑爆材料。步骤（1）中所述的正硅酸乙酯的丙二酮的质量分数为10～15%，搅拌器的转速为500～600r/min，混合搅拌时间为3～5h。步骤（2）中所述的超声振荡仪中的频率为30～32kHz，振荡时间为4～6h，油浴锅中的油浴温度为160～180℃，恒温加热时间为100～120min，烘箱中的温度为100～110℃，干燥时间为20～22h。步骤（3）中所述的氢氧化钠溶液的质量分数为20～25%，水浴锅中的水浴温度为90～100℃，恒温反应时间为3～4h。步骤（4）中所述的乙醇溶液的质量分数为30～40%，搅拌器的转速为400～450r/min，混合搅拌时间为50～60min，烘箱中的温度为70～80℃，干燥时间为4～6h。步骤（5）中所述的高温共混反应时间为100～110min。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术首先将硫酸铵、硫酸钾和硫酸氢铵混合，并用正硅酸乙酯浸泡制得固液混合物，再将无水乙醇与固液混合物混合，高温下反应，烘干后制得反应固体，再将竹片置于碱液中高温水煮，然后加入马来酸酐、乙酸酐、硫酸钾混合，混合后过滤，干燥后制得干燥产物，最后将反应固体、干燥产物和其它金属氧化物高温共混制得抑爆材料，本专利技术将硫酸铵、磷酸氢铵和硫酸钾混合后与正硅酸乙酯混合，将无水乙醇滴定后生成二氧化硅，使二氧化硅包覆硫酸铵、硫酸氢铵和硫酸钾，硫酸铵和硫酸氢铵在受热时易分解生成氮气，使周围环境的稳定性得到提高，抑制了爆炸的条件，从而抑制爆炸的产生，利用二氧化硅进行包覆后，使硫酸铵、硫酸氢铵等物质结合程度提高，从而在受热时能够更加快速的导热，有利于铵根离子的分解，生成氨气抑制爆炸的产生；（2）本专利技术将竹片置于碱液中水煮，使竹片中的竹纤维得到分离，分离后的竹纤维加入马来酸酐和乙酸酐进行表面改性，使竹纤维表面引入大量的羧基基团，从而使竹纤维能够与之后加入的金属氧化物进行反应，使金属离子与竹纤维生成离子键，吸附于竹纤维表面，加强抑爆材料内部结构的紧密程度，并抑制金属氧化物的脱落，形成碎渣，防止抑爆材料的脆裂与破碎，具有广阔的应用前景。具体实施方式按重量份数计，称取3～5份硫酸铵、1～2份硫酸钾和2.5～2.8份磷酸氢铵投入共混机中混合均匀制得混合物，将混合物与质量分数为10～15%正硅酸乙酯的丙二酮溶液按质量比1：10投入烧杯中，用搅拌器以500～600r/min的转速混合搅拌3～5h，制得固液混合物；向上述烧杯中滴加固液混合物质量15～20%的无水乙醇，将烧杯置于超声振荡仪中，以30～32kHz的超声频率振荡4～6h，振荡结束后将烧杯置于油浴温度为160～180℃的油浴锅中，恒温加热100～120min，将烧杯置于烘箱中，在温度为100～110℃的条件下干燥20～22h，制得反应固体，备用；将竹片置于烧杯中，用质量分数为20～25%的氢氧化钠溶液浸渍竹片，将烧杯置于水浴温度为90～100℃的水浴锅中，恒温反应3～4h，过滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水清洗3～5次，放入研磨机中研磨，制得研磨产物；按重量份数计，称取4～6份研磨产物、1.5～1.8份马来酸酐晶体粉末、1.2～1.5份乙酸酐、0.4～0.6份硫酸钾和20～22份质量分数为30～40%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，用搅拌器以400～450r/min的转速混合搅拌50～60min，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥4～6h制得干燥产物；按重量份数计，称取1～2份上述干燥产物、0.8～1.2份备用的反应产物、3～4粉氧化硅、0.3～0.5粉氧化铁、0.2～0.4份氧化铜、1.0～1.3份氧化锌和0.3～0.5份氧化钛投入球磨机中研磨混合均匀，投入高温炉中，在氩气保护的条件下，高温共混反应100～110min制得抑爆材料。实例1按重量份数计，称取3份硫酸铵、1份硫酸钾和2.5份磷酸氢铵投入共混机中混合均匀制得混合物，将混合物与质量分数为10%正硅酸乙酯的丙二酮溶液按质量比1：10投入烧杯中，用搅拌器以500r/min的转速混合搅拌3h，制得固液混合物；向上述烧杯中滴加固液混合物质量15%的无水乙醇，将烧杯置于超声振荡仪中，以30kHz的超声频率振荡4h，振荡结束后将烧杯置于油浴温度为160℃的油浴锅中，恒温加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑爆材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取3～5份硫酸铵、1～2份硫酸钾和2.5～2.8份磷酸氢铵投入共混机中混合均匀制得混合物，将混合物与正硅酸乙酯的丙二酮溶液按质量比1：10投入烧杯中，用搅拌器混合搅拌，制得固液混合物；（2）向上述烧杯中滴加固液混合物质量15～20%的无水乙醇，将烧杯置于超声振荡仪中超声振荡，振荡结束后将烧杯置于油浴锅中，恒温加热，将烧杯置于烘箱中干燥，制得反应固体，备用；（3）将竹片置于烧杯中，用氢氧化钠溶液浸渍竹片，将烧杯置于水浴锅中恒温反应，过滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水清洗3～5次，放入研磨机中研磨，制得研磨产物；（4）按重量份数计，称取4～6份研磨产物、1.5～1.8份马来酸酐晶体粉末、1.2～1.5份乙酸酐、0.4～0.6份硫酸钾和20～22份质量分数为30～40%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，用搅拌器混合搅拌，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于烘箱中干燥，制得干燥产物；（5）按重量份数计，称取1～2份上述干燥产物、0.8～1.2份备用的反应产物、3～4粉氧化硅、0.3～0.5粉氧化铁、0.2～0.4份氧化铜、1.0～1.3份氧化锌和0.3～0.5份氧化钛投入球磨机中研磨混合均匀，投入高温炉中，在氩气保护的条件下，高温共混反应制得抑爆材料。...

【技术特征摘要】
1.一种抑爆材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取3～5份硫酸铵、1～2份硫酸钾和2.5～2.8份磷酸氢铵投入共混机中混合均匀制得混合物，将混合物与正硅酸乙酯的丙二酮溶液按质量比1：10投入烧杯中，用搅拌器混合搅拌，制得固液混合物；（2）向上述烧杯中滴加固液混合物质量15～20%的无水乙醇，将烧杯置于超声振荡仪中超声振荡，振荡结束后将烧杯置于油浴锅中，恒温加热，将烧杯置于烘箱中干燥，制得反应固体，备用；（3）将竹片置于烧杯中，用氢氧化钠溶液浸渍竹片，将烧杯置于水浴锅中恒温反应，过滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水清洗3～5次，放入研磨机中研磨，制得研磨产物；（4）按重量份数计，称取4～6份研磨产物、1.5～1.8份马来酸酐晶体粉末、1.2～1.5份乙酸酐、0.4～0.6份硫酸钾和20～22份质量分数为30～40%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，用搅拌器混合搅拌，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于烘箱中干燥，制得干燥产物；（5）按重量份数计，称取1～2份上述干燥产物、0.8～1.2份备用的反应产物、3～4粉氧化硅、0.3～0.5粉氧化铁、0.2～0.4份氧化铜、1.0～1.3份氧化锌和0.3～0.5份氧化钛投入球磨机中研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡次兵，蒋东明，赵金晶，
申请(专利权)人：佛山市禅城区诺高环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44