本發(fā)明涉及聚乙烯擋煤板材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種聚乙烯吸音擋煤板的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代采煤技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新，煤礦作業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)的人力開采方式向現(xiàn)代化的機械化作業(yè)轉(zhuǎn)變，甚至邁向自動化的未來。在廣袤的煤礦內(nèi)部，蘊藏著豐富的煤炭資源，然而在薄煤層礦區(qū)中常常存在硫化鐵結(jié)核，其極高的硬度給采煤工作帶來了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的采煤機截齒難以切割硫化鐵結(jié)核，因此爆破落煤工藝被廣泛采用。在這一工藝中，出煤工序需要耗費大量人力和時間，目前常用的處理方法是利用刮板輸送機進行煤炭的出運。而位于刮板輸送機靠近采空區(qū)側(cè)溜槽的護管架上安裝的擋煤板則扮演著至關(guān)重要的角色，其功能在于阻擋爆破落煤沖向采空區(qū)的方向，確保煤炭被回收到刮板運輸機內(nèi)，避免資源的揮霍，實現(xiàn)煤炭的自動化擋裝。

2、當前，對擋煤板的性能要求日益提高。采用爆破落煤方式的施工現(xiàn)場需要擋煤板能夠承受來自爆破活動的巨大沖擊力，具備出色的抗沖擊性能，以避免產(chǎn)生形變。同時，在自動化輸送過程中，擋煤板需要經(jīng)受長時間的摩擦磨損，降低更換頻率，提高生產(chǎn)效率和安全性。因此，擋煤板需要具備卓越的抗彎曲、耐磨損、耐沖擊、耐水解、耐酸堿腐蝕、耐油性等多重性能，以延長擋煤板的使用壽命。目前，高分子聚乙烯材料是主要應(yīng)用于制造擋煤板的材料，但其耐磨性能有待提升、水解條件下的力學(xué)性能下降較快、強度依然有提升的空間，因此需要對聚乙烯基體進行有效改進，以提高擋煤板的長期使用性能?？傊邪l(fā)一種具備高強度、耐磨性、抗靜電和吸音的聚乙烯擋煤板對于煤礦行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種聚乙烯吸音擋煤板的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的聚乙烯擋煤板性能差的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種聚乙烯吸音擋煤板的制備方法，上述制備方法包括：將交聯(lián)劑修飾的石墨烯、耐磨劑、加工助劑、微珠和聚乙烯混合成型，得到上述聚乙烯吸音擋煤板。

3、進一步地，上述交聯(lián)劑修飾的石墨烯的制備方法如下：將石墨烯分散液與交聯(lián)劑混合，得到待交聯(lián)混合液；對上述待交聯(lián)混合液進行微波輻照官能化處理，得到上述交聯(lián)劑修飾的石墨烯。

4、進一步地，上述石墨烯分散液的制備方法包括：將石墨粉末、分散劑和超純水混合，得到石墨混合懸液；上述石墨混合懸液經(jīng)液相剪切剝離，得到上述石墨烯分散液。

5、進一步地，上述交聯(lián)劑的濃度為0.05～2mol/l。

6、進一步地，上述交聯(lián)劑選自如下任意一種或多種：聚醚酰亞胺mw＝104～105da、多氨基聚烯丙基胺mw＝103～104da、聚多巴胺mw＝103～104da、聚氨酯亞胺mw＝103～105da、三羥甲基氨基甲烷、交聯(lián)聚苯乙烯-二乙烯苯磺酸或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

7、進一步地，上述石墨烯分散液與上述交聯(lián)劑的摩爾比為100：1～40：3。

8、進一步地，進行上述微波輻照官能化處理的儀器為微波反應(yīng)釜，反應(yīng)溫度為90～100℃，反應(yīng)時間為5～25min。

9、進一步地，上述交聯(lián)劑修飾的石墨烯的含水量為5％～7％；優(yōu)選地，上述交聯(lián)劑修飾的石墨烯通過噴霧干燥或真空冷凍干燥后的含水量為0.5％～0.7％；更優(yōu)選地，上述噴霧干燥的溫度為120～200℃，上述交聯(lián)劑修飾的石墨烯的進液速度為1～20ml/min；更優(yōu)選地，上述真空冷凍干燥的溫度為-20～-5℃，時間為8～48h，氣壓為80～200pa。

10、進一步地，上述石墨選自如下任意一種或多種：微晶石墨、熱膨脹石墨或高定向熱解石墨；優(yōu)選地，上述石墨在上述石墨混合懸液中的質(zhì)量濃度為0.5～1％。

11、進一步地，上述分散劑選自如下任意一種或多種：n-甲基吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸鈉、牛黃脫氧膽酸鈉、二甲基甲酰胺、乙醇、鄰二氯苯或泊洛沙姆；優(yōu)選地，上述石墨和上述分散劑的質(zhì)量比為80：1～100：1。

12、進一步地，進行上述液相剪切剝離使用的儀器選自如下任意一種或多種：納米珠磨機、棒銷式砂磨機、渦輪式砂磨機或2000bar高壓均質(zhì)機；優(yōu)選地，攪拌處理時間為30～60min，研磨轉(zhuǎn)速為800～1000r/min，研磨時間為1.2～5h；優(yōu)選地，上述石墨烯分散液包括一層或多層石墨烯層，上述石墨烯層的平均層數(shù)為10～20層，上述石墨烯分散液中上述石墨烯的質(zhì)量濃度為2～8％。

13、進一步地，上述耐磨劑選自如下任意一種或多種：聚四氟乙烯mw＝103～104da、超高分子量聚氨酯mw＝104～105da、二硫化鉬、聚硅氧烷mw＝103～104da、玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維。

14、進一步地，上述加工助劑選自如下任意一種或多種：二鹽基亞磷酸鉛、甲基錫、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。

15、進一步地，上述微珠為有機微珠或無機微珠；上述有機微珠選自雜化有機硅微珠；上述無機微珠選自如下任意一種或多種：920det40d25型微珠、du2201l型微珠或中空玻璃微珠。

16、進一步地，上述聚乙烯的分子量為10000～1000000。

17、進一步地，上述交聯(lián)劑修飾的石墨烯與上述耐磨劑的質(zhì)量比為12：1～2：1；上述耐磨劑和上述聚乙烯的質(zhì)量比為1：100～10：100；上述加工助劑與上述聚乙烯的質(zhì)量比為1：1200～1：100；上述微珠與上述聚乙烯的質(zhì)量比為1：100～12：100。

18、進一步地，上述混合成型的方式包括：注塑成型、混合造粒后模壓成型或擠出共混成型；優(yōu)選地，進行上述注塑成型使用的儀器為注塑機，上述注塑機的注射壓力為60～160bar，料筒溫度為130～220℃，熔化溫度180～250℃，模具溫度為20～100℃，注塑板材厚度為10～500mm；

19、優(yōu)選地，進行上述模壓成型使用的儀器為板材模壓機，上述板材模壓機的上、下模溫度為160～190℃，壓力為1～10mpa，時間為10～30min，模壓板材厚度為5～550mm；優(yōu)選地，進行上述擠出共混成型使用的儀器為板材擠出機，上述板材擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為5～30r/min，壓縮段溫度為80～150℃，均化段溫度為150～200℃，口模溫度為190～220℃，擠出板材厚度為2～500mm。

20、進一步地，成型結(jié)束后，上述制備方法還包括對上述聚乙烯吸音擋煤板進行輻照處理，得到輻照后的聚乙烯吸音擋煤板；優(yōu)選地，進行上述輻照的輻照源選自如下任意一種或多種：高能電子束或co60；優(yōu)選地，上述輻照的輻照劑量為20～110kgy；輻照速率為0.5～1.0kgy/h；輻照后交聯(lián)密度為100～550mol/m3。

21、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過將交聯(lián)劑修飾的石墨烯、耐磨劑、加工助劑、微珠和聚乙烯混合后注塑成型并在輻照條件下交聯(lián)，得到聚乙烯吸音擋煤板。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中聚乙烯吸音擋煤板力學(xué)性能差的問題，應(yīng)用本發(fā)明的方案制得的擋煤板力學(xué)性能強，耐磨性強、具有抗靜電和吸音性能，在煤礦工業(yè)的應(yīng)用展現(xiàn)出廣闊前景，為高性能聚乙烯吸音擋煤板材料的設(shè)計和制造提供了新的思路和方法，對于煤礦工業(yè)的發(fā)展具有深遠的意義。