本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料，將納米氫氧化鎂表面進(jìn)行硅烷改性后作為阻燃劑，在一定程度上改善氫氧化鎂的憎水性，提高其在聚合物中的相容性，并達(dá)到提高材料力學(xué)和阻燃性的效果，將紅磷膠囊化改性改善了紅磷易吸濕、安全性差的問(wèn)題，膠囊化改性紅磷受熱形成磷酸、偏磷酸，進(jìn)而形成強(qiáng)脫水劑聚偏磷酸，加速氫氧化鎂的分解，起到協(xié)同阻燃作用；本發(fā)明專利技術(shù)還將無(wú)機(jī)填料氟磷灰石粉表面進(jìn)行化學(xué)改性，提高了其在聚合物中的相容性，改善了產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，并配伍其他有效助劑制得的聚乙烯材料阻燃性好，應(yīng)用于土工格柵材料制得的成品在潮濕環(huán)境中使用可防止藻類(lèi)的附著，并具有長(zhǎng)效性，有效時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高分子材料
，尤其涉及一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料及其制作方法。
技術(shù)介紹
塑料土工格柵是由聚丙烯（PP）或高密度聚乙烯（HDPE）添加助劑后加入擠出機(jī)中受熱熔融后在螺桿的推擠作用下，經(jīng)特殊旋轉(zhuǎn)機(jī)頭擠出成型的一種網(wǎng)狀新型塑料工程材料。其中高密度聚乙烯土工格柵具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕抗沖擊、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，常用于高速公路、鐵路、碼頭、煤礦假頂、建筑安全等各個(gè)方面。但高密度聚乙烯是一種易燃燒的材料，且著火后不易熄滅，影響高密度聚乙烯土工格柵的應(yīng)用。因此，對(duì)其進(jìn)行阻燃、抗老化和耐屈撓性等性能進(jìn)行改性具有特別重要的意義。有鹵阻燃劑是目前主要應(yīng)用于HDPE的阻燃劑，有較好的阻燃和力學(xué)性能，但因其對(duì)環(huán)境的危害性正逐漸被淘汰。氫氧化鎂是近年開(kāi)發(fā)的一種新型無(wú)鹵阻燃劑，具有分解溫度高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于塑料材料中。但其阻燃效率較低，常需大量添加，且與聚合物相容性較差，分散不均，很難獨(dú)立使用。雖然納米氫氧化鎂表面積大，在一定程度上提高了它在高分子材料中的分散均勻程度，但仍未能達(dá)到理想要求。對(duì)氫氧化鎂表面改性可在一定程度上改善氫氧化鎂的憎水性，從而提高其在材料中的相容性，并達(dá)到提高材料力學(xué)和阻燃性的效果。《表面改性對(duì)納米氫氧化鎂/高密度聚乙烯復(fù)合材料的影響》一文通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸鎂和鈦酸酯分別表面改性氫氧化鎂并共混填充 HDPE，結(jié)果顯示：硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸鎂和鈦酸酯改性氫氧化鎂對(duì)高密度聚乙烯阻燃性改善較小，但有利于提高體系力學(xué)性能。考慮綜合性能，硅烷偶聯(lián)劑為最佳表面改性劑，用量為氫氧化鎂質(zhì)量的3.5%時(shí)，體系氧指數(shù)、拉伸強(qiáng)度、 斷裂伸長(zhǎng)率及沖擊強(qiáng)度分別提高約8%、30%、6%和18%。然而，文中僅對(duì)HDPE的阻燃性進(jìn)行了改性，且阻燃效果一般，高密度聚乙烯改性方法還有很多，較為常用的是對(duì)其進(jìn)行填充增強(qiáng)改性，填充改性按填料改性種類(lèi)可以分為無(wú)機(jī)填料和有機(jī)填料。從環(huán)保考慮常用的是向高密度聚乙烯中加入無(wú)機(jī)填料，例如碳酸鈣、滑石粉、玻璃微珠、云母等，雖然可以起到提高材料的強(qiáng)度、剛性、尺寸穩(wěn)定性等性能的效果，但是這些無(wú)機(jī)填料相對(duì)密度較大，加入聚合物中使得制備的復(fù)合材料相對(duì)密度大，造成HDPE的部分力學(xué)性能參數(shù)下降，而且無(wú)機(jī)填料與有機(jī)聚乙烯間相容性不好，需要對(duì)無(wú)機(jī)材料進(jìn)行表面修飾，才可以更好的與基體進(jìn)行復(fù)合，制備工藝較為復(fù)雜，成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料及其制作方法。本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯100、聚四氟乙烯14-16、納米氫氧化鎂15-17、紅磷10-12、白礦油7-9、碳化硅1-2、氟磷灰石粉16-18、芳綸漿粕3-5、吡啶硫酮鋅1.3-1.6、二甲氨基丙胺2-4、對(duì)苯二甲酸二辛酯4-6、聚乙烯醇2-3、苯基三乙氧基硅烷0.3-0.6。所述的一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料的制作方法，包括以下步驟：（1）將納米氫氧化鎂、苯基三乙氧基硅烷投入高速混合機(jī)中，加入芳綸漿粕在100℃條件下處理30分鐘，放入真空干燥箱內(nèi)在80℃下放置3-4小時(shí)；（2）將紅磷、吡啶硫酮鋅攪拌混勻，投入高速混合機(jī)中，加入聚四氟乙烯攪拌均勻，冷卻至室溫加入對(duì)苯二甲酸二辛酯超聲研磨2-3小時(shí)，烘干得膠囊化改性紅磷；（3）將氟磷灰石粉經(jīng)高溫處理后噴灑質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸溶液在氮?dú)猸h(huán)境下磺化處理15-20分鐘，過(guò)濾用熱水洗滌至無(wú)SO42–，加入聚乙烯醇、白礦油、二甲氨基丙胺磁力攪拌2-3小時(shí)，烘干；（4）將高密度聚乙烯放入烘箱中于105-110℃烘干，投入高速混合機(jī)中加入步驟（1）、（2）、（3）物料及其它剩余成分混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，出料。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：本專利技術(shù)將納米氫氧化鎂表面進(jìn)行硅烷改性后作為阻燃劑，在一定程度上改善氫氧化鎂的憎水性，提高其在聚合物中的相容性，并達(dá)到提高材料力學(xué)和阻燃性的效果，將紅磷膠囊化改性改善了紅磷易吸濕、安全性差的問(wèn)題，膠囊化改性紅磷受熱形成磷酸、偏磷酸，進(jìn)而形成強(qiáng)脫水劑聚偏磷酸，加速了氫氧化鎂的分解，起到了協(xié)同阻燃作用；本專利技術(shù)還將無(wú)機(jī)填料氟磷灰石粉表面進(jìn)行化學(xué)改性，提高了其在聚合物中的相容性，改善了產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，并配伍其他有效助劑制得的聚乙烯材料阻燃性好，應(yīng)用于土工格柵材料制得的成品在潮濕環(huán)境中使用可防止藻類(lèi)的附著，并具有長(zhǎng)效性，有效時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年。具體實(shí)施方式一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯100、聚四氟乙烯14、納米氫氧化鎂15、紅磷10、白礦油7、碳化硅1、氟磷灰石粉16、芳綸漿粕3、吡啶硫酮鋅1.3、二甲氨基丙胺2、對(duì)苯二甲酸二辛酯4、聚乙烯醇2、苯基三乙氧基硅烷0.3。所述的一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料的制作方法，包括以下步驟：（1）將納米氫氧化鎂、苯基三乙氧基硅烷投入高速混合機(jī)中，加入芳綸漿粕在100℃條件下處理30分鐘，放入真空干燥箱內(nèi)在80℃下放置3-4小時(shí)；（2）將紅磷、吡啶硫酮鋅攪拌混勻，投入高速混合機(jī)中，加入聚四氟乙烯攪拌均勻，冷卻至室溫加入對(duì)苯二甲酸二辛酯超聲研磨2-3小時(shí)，烘干得膠囊化改性紅磷；（3）將氟磷灰石粉經(jīng)高溫處理后噴灑質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸溶液在氮?dú)猸h(huán)境下磺化處理15-20分鐘，過(guò)濾用熱水洗滌至無(wú)SO42–，加入聚乙烯醇、白礦油、二甲氨基丙胺磁力攪拌2-3小時(shí)，烘干；（4）將高密度聚乙烯放入烘箱中于105-110℃烘干，投入高速混合機(jī)中加入步驟（1）、（2）、（3）物料及其它剩余成分混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，出料。利用本專利技術(shù)制得的土工格柵用阻燃聚乙烯材料的氧指數(shù)、拉伸強(qiáng)度、 斷裂伸長(zhǎng)率及沖擊強(qiáng)度分別提高約13.1%、33.1%、10.1%和20.1%。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯100、聚四氟乙烯14?16、納米氫氧化鎂15?17、紅磷10?12、白礦油7?9、碳化硅1?2、氟磷灰石粉16?18、芳綸漿粕3?5、吡啶硫酮鋅1.3?1.6、二甲氨基丙胺2?4、對(duì)苯二甲酸二辛酯4?6、聚乙烯醇2?3、苯基三乙氧基硅烷0.3?0.6。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯100、聚四氟乙烯14-16、納米氫氧化鎂15-17、紅磷10-12、白礦油7-9、碳化硅1-2、氟磷灰石粉16-18、芳綸漿粕3-5、吡啶硫酮鋅1.3-1.6、二甲氨基丙胺2-4、對(duì)苯二甲酸二辛酯4-6、聚乙烯醇2-3、苯基三乙氧基硅烷0.3-0.6。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長(zhǎng)效防藻類(lèi)附著的土工格柵用阻燃聚乙烯材料的制作方法，其特征在于包括以下步驟：（1）將納米氫氧化鎂、苯基三乙氧基硅烷投入高速混合機(jī)中，加入芳綸漿粕在100℃條件下處理...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉磊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安徽杰奧瑪克合成材料科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34
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