一種氣凝膠補強土工格柵及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣凝膠補強土工格柵，它是由下述重量份的原料組成的：二氧化硅氣凝膠6?8、N?羥甲基丙烯酰胺0.8?1、氧化石墨烯5?7、對羥基苯甲酸40?50、乙酸酐10?17、醋酸鋅0.08?0.1、6?羥基?2?萘甲酸20?30、高密度聚乙烯180?200、二氨基二苯醚0.1?0.2、聚山梨酯800.1?0.4、二硫化二苯并噻唑0.6?1、已二酸二異癸酯4?7、硫酸鋁銨2?3、硫酸氫鉀0.6?2。本發(fā)明的土工格柵加入了二氧化硅氣凝膠，有效的改善了填料粒子的聚合物中的分散性，且提高了表面抗性。
【專利說明】
一種氣凝膠補強土工格柵及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及土工格柵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣凝膠補強土工格柵及其制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]熱致液晶共聚酯具有優(yōu)異的綜合性能，比如高強度、高模量、良好的熱穩(wěn)定性及成型加工性能等，使其能夠廣泛應(yīng)用于航天航空、國防軍工、光纖通信、電子電器等高新技術(shù)領(lǐng)域。雖然熱致液晶共聚酯有優(yōu)異的綜合性能，但是科技的發(fā)展對這種材料提出了更高的要求，尤其是在一些特殊領(lǐng)域需要其具有更高的模量、強度及熱穩(wěn)定性等。因此需要對熱致液晶共聚酯材料進(jìn)行改性，大量研究表明碳納米管、納米炭黑和納米碳纖維等納米材料都能夠有效的提高熱致液晶共聚酯的性能，尤其是力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能。石墨烯作為一種新興的二維納米碳材料，與碳納米管、納米炭黑和納米碳纖維等納米材料相比具有更加優(yōu)異的性能，而且其在改性其他聚合物時也體現(xiàn)出很大的潛力。
[0003]有少量文獻(xiàn)就石墨烯改性熱致液晶共聚酯進(jìn)行過報導(dǎo)。根據(jù)文獻(xiàn)報道，制備熱致液晶共聚酯/石墨烯復(fù)合材料所采用的是原位溶液聚合的工藝，在制備過程中需要消耗大量溶劑，不利于環(huán)境保護(hù)，而且通過原位溶液聚合的方式制備的熱致液晶共聚酯/石墨烯復(fù)合材料的力學(xué)性能不好，無法滿足實際應(yīng)用的要求；。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種氣凝膠補強土工格柵及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種氣凝膠補強土工格柵，它是由下述重量份的原料組成的:二氧化硅氣凝膠6-8、N-羥甲基丙烯酰胺0.8-1、氧化石墨烯5-7、對羥基苯甲酸40-50、 乙酸酐10-17、醋酸鋅0.08-0.1、6_羥基-2-萘甲酸20-30、高密度聚乙烯180-200、二氨基二苯醚0.1-0.2、聚山梨酯800.1-0.4、二硫化二苯并噻唑0.6-1、已二酸二異癸酯4-7、硫酸鋁銨2-3、硫酸氫鉀0.6-2。
[0006]—種所述的氣凝膠補強土工格柵的制備方法，包括以下步驟:(1)將上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量4-7倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述聚山梨酯80，在60-70°C下保溫攪拌3-5分鐘，得醇乳液；(2)取上述乙酸酐重量的60-70%，與對羥基苯甲酸混合，加入到138-140°C的油浴中，保溫攪拌10-15分鐘，滴加混合料重量0.01-0.02%的、96-98%的硫酸，保溫反應(yīng)3-5小時，出料， 趁熱倒入到其重量1.6-2倍的冰水中，靜置3-5分鐘，鼓風(fēng)干燥，送入50-60°C的真空干燥箱中，干燥20-24小時，得乙?；瘑误wa;(3)將上述6-羥基-2-萘甲酸、剩余的乙酸酐混合，加入到120-130°C的油浴中，保溫反應(yīng)3-4小時，出料，趁熱倒入到其重量1.6-2倍的冰水中，靜置3-5分鐘，加入上述硫酸鋁銨，攪拌均勻，鼓風(fēng)干燥，送入50-60°C的真空干燥箱中，干燥20-24小時，得乙?；瘑误wb;(4)取上述二氨基二苯醚，加入到其重量40-57倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述二氧化硅氣凝膠，超聲2-3分鐘，得氣凝膠醇乳液；(5)取上述氧化石墨烯，加入到其重量100-120倍的無水乙醇中，加入上述氣凝膠醇乳液、醇乳液，超聲分散50-60分鐘，依次加入上述乙酰化單體a、乙?；瘑误wb，超聲30-40分鐘，減壓蒸餾，將產(chǎn)物在60_70°C的真空下干燥20-25小時，得單體預(yù)處理石墨烯；(6)將上述單體預(yù)處理石墨烯、醋酸鋅、硫酸氫鉀混合，送入到反應(yīng)釜中，通入氮氣保護(hù)，升高溫度為240-250°C，保溫反應(yīng)3-4小時，繼續(xù)升高溫度為270-280°C，保溫反應(yīng)1-2小時，繼續(xù)升高溫度為290-300°C，保溫反應(yīng)30-40分鐘，出料冷卻，得石墨烯共聚酯復(fù)合材料；(7)將上述石墨烯共聚酯復(fù)合材料與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機，經(jīng)熔融擠出，熔體由三輥壓機輥壓制成板材，再經(jīng)過沖孔、拉伸，即得所述土工格柵。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用對羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸為單體，通過硫酸催化作用下用乙酸酐進(jìn)行乙酰化處理，然后將乙?；瘑误w進(jìn)行熔融聚合，在聚合過程中通過醋酸鋅催化，得到具有分子鏈交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚酯，本發(fā)明還在聚合過程中加入了氧化石墨烯，其表面含有大量的羥基、羧基、環(huán)氧基等含氧基團(tuán)，含氧基團(tuán)的存在會使石墨片層間距擴大，使其能夠良好的分散在聚合物基體中，從而有效的提高成品熱致液晶共聚酯的力學(xué)性能，而力學(xué)性能的提高一方面源于聚酯分子鏈通過酯基連接到氧化石墨烯片層上， 另一方面源于熱致液晶共聚酯分子鏈中的芳香環(huán)和氧化石墨烯片層間的非共價鍵作用，而得到的石墨烯共聚酯復(fù)合材料由于氧化石墨烯的物理阻隔作用，減慢了熱降解產(chǎn)物的擴散，因此具有很好的熔融流動性，進(jìn)而可以很好的分散到聚丙烯中，得到高分散性、無粒子團(tuán)聚的成品材料;本發(fā)明的土工格柵加入了二氧化硅氣凝膠，有效的改善了填料粒子的聚合物中的分散性，且提高了表面抗性?！揪唧w實施方式】
[0008]一種氣凝膠補強土工格柵，它是由下述重量份的原料組成的:二氧化硅氣凝膠6、N輕甲基丙烯酰胺0.8、氧化石墨烯5、對羥基苯甲酸40、乙酸酐10、醋酸鋅0.08、6羥基萘甲酸20、高密度聚乙烯180、二氨基二苯醚0.1、聚山梨酯800.1、二硫化二苯并噻唑0.6、已二酸二異癸酯4、硫酸鋁銨2、硫酸氫鉀0.6。
[0009]一種所述的氣凝膠補強土工格柵的制備方法，包括以下步驟:(1)將上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量4倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述聚山梨酯80，在60°C下保溫攪拌3分鐘，得醇乳液；(2)取上述乙酸酐重量的60%，與對羥基苯甲酸混合，加入到138°C的油浴中，保溫攪拌 10分鐘，滴加混合料重量0.01%的、96%的硫酸，保溫反應(yīng)3小時，出料，趁熱倒入到其重量1.6 倍的冰水中，靜置3分鐘，鼓風(fēng)干燥，送入50 °C的真空干燥箱中，干燥20小時，得乙?；瘑误w a；(3)將上述6羥基萘甲酸、剩余的乙酸酐混合，加入到120°C的油浴中，保溫反應(yīng)3小時， 出料，趁熱倒入到其重量1.6倍的冰水中，靜置3分鐘，加入上述硫酸鋁銨，攪拌均勻，鼓風(fēng)干燥，送入50°C的真空干燥箱中，干燥20小時，得乙?；瘑误wb;(4)取上述二氨基二苯醚，加入到其重量40倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述二氧化硅氣凝膠，超聲2分鐘，得氣凝膠醇乳液；(5)取上述氧化石墨烯，加入到其重量100倍的無水乙醇中，加入上述氣凝膠醇乳液、醇乳液，超聲分散50分鐘，依次加入上述乙酰化單體a、乙?；瘑误wb，超聲30分鐘，減壓蒸餾， 將產(chǎn)物在60°C的真空下干燥20小時，得單體預(yù)處理石墨烯；(6)將上述單體預(yù)處理石墨烯、醋酸鋅、硫酸氫鉀混合，送入到反應(yīng)釜中，通入氮氣保護(hù)，升高溫度為240°C，保溫反應(yīng)3小時，繼續(xù)升高溫度為270°C，保溫反應(yīng)1小時，繼續(xù)升高溫度為290°C，保溫反應(yīng)30分鐘，出料冷卻，得石墨烯共聚酯復(fù)合材料；(7)將上述石墨烯共聚酯復(fù)合材料與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機，經(jīng)熔融擠出，熔體由三輥壓機輥壓制成板材，再經(jīng)過沖孔、拉伸，即得所述土工格柵。
[0010]外觀:平整、無氣泡、無溝痕；格柵片的拉伸屈服強度:24MPa;焊接處抗拉強度:多200N/cm。
【主權(quán)項】
1.一種氣凝膠補強土工格柵，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的:二氧化硅氣凝膠6-8、N-羥甲基丙烯酰胺0.8-1、氧化石墨烯5-7、對羥基苯甲酸40-50、 乙酸酐10-17、醋酸鋅0.08-0.1、6_羥基-2-萘甲酸20-30、高密度聚乙烯180-200、二氨基二 苯醚0.1-0.2、聚山梨酯800.1-0.4、二硫化二苯并噻唑0.6-1、已二酸二異癸酯4-7、硫酸鋁 銨2-3、硫酸氫鉀0.6-2。2.—種如權(quán)利要求1所述的氣凝膠補強土工格柵的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟:(1)將上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量4-7倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述 聚山梨酯80，在60-70°C下保溫攪拌3-5分鐘，得醇乳液；(2)取上述乙酸酐重量的60-70%，與對羥基苯甲酸混合，加入到138-140°C的油浴中，保 溫攪拌10-15分鐘，滴加混合料重量0.01-0.02%的、96-98%的硫酸，保溫反應(yīng)3-5小時，出料， 趁熱倒入到其重量1.6-2倍的冰水中，靜置3-5分鐘，鼓風(fēng)干燥，送入50-60°C的真空干燥箱 中，干燥20-24小時，得乙?；瘑误wa;(3)將上述6-羥基-2-萘甲酸、剩余的乙酸酐混合，加入到120-130°C的油浴中，保溫反 應(yīng)3-4小時，出料，趁熱倒入到其重量1.6-2倍的冰水中，靜置3-5分鐘，加入上述硫酸鋁銨， 攪拌均勻，鼓風(fēng)干燥，送入50-60°C的真空干燥箱中，干燥20-24小時，得乙?；瘑误wb;(4)取上述二氨基二苯醚，加入到其重量40-57倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述二 氧化硅氣凝膠，超聲2-3分鐘，得氣凝膠醇乳液；(5)取上述氧化石墨烯，加入到其重量100-120倍的無水乙醇中，加入上述氣凝膠醇乳 液、醇乳液，超聲分散50-60分鐘，依次加入上述乙?；瘑误wa、乙?；瘑误wb，超聲30-40分 鐘，減壓蒸餾，將產(chǎn)物在60_70°C的真空下干燥20-25小時，得單體預(yù)處理石墨烯；(6)將上述單體預(yù)處理石墨烯、醋酸鋅、硫酸氫鉀混合，送入到反應(yīng)釜中，通入氮氣保 護(hù)，升高溫度為240-250°C，保溫反應(yīng)3-4小時，繼續(xù)升高溫度為270-280°C，保溫反應(yīng)1-2小 時，繼續(xù)升高溫度為290-300°C，保溫反應(yīng)30-40分鐘，出料冷卻，得石墨烯共聚酯復(fù)合材料；(7)將上述石墨烯共聚酯復(fù)合材料與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機，經(jīng)熔融 擠出，熔體由三輥壓機輥壓制成板材，再經(jīng)過沖孔、拉伸，即得所述土工格柵。
【文檔編號】C08K9/04GK105949585SQ201610499893
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】葉磊
【申請人】安徽杰奧瑪克合成材料科技有限公司