一種纖維改性土工格柵及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維改性土工格柵，它是由下述重量份的原料組成的：氟鋁酸鉀1?2、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、水解聚馬來酸酐2?3、微晶石蠟2?4、骨炭3?5、烷基化二苯胺0.3?1、氰乙基纖維素2?3、羧甲基纖維素鈉1?2、亞磷酸三壬基苯酯10?14、磷酸鈣2?3。本發(fā)明加入了氰乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉，不僅有效的改善了填料粒子在聚合物中的分散性，還提高了成品的抗性。
【專利說明】
一種纖維改性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，尤其涉及一種纖維改性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]有少量文獻就石墨烯改性熱致液晶共聚酯進行過報導。根據(jù)文獻報道，制備熱致液晶共聚酯/石墨烯復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，而且通過原位溶液聚合的方式制備的熱致液晶共聚酯/石墨烯復合材料的力學性能不好，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，提供一種纖維改性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:
一種纖維改性土工格柵，它是由下述重量份的原料組成的:
氟鋁酸鉀1-2、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、水解聚馬來酸酐2-3、微晶石蠟2-4、骨炭3-5、烷基化二苯胺0.3-1、氰乙基纖維素2-3、羧甲基纖維素鈉1-2、亞磷酸三壬基苯酯10-14、磷酸鈣2-3。
[0006]—種所述的纖維改性土工格柵的制備方法，包括以下步驟:
(I)取上述羧甲基纖維素鈉，加入到其重量6-8倍的去離子水中，攪拌均勻，得纖維水溶液；
(2 )取上述乙酸酐重量的60-70%，與上述對羥基苯甲酸混合，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，加入上述纖維水溶液，攪拌均勻，鼓風干燥，送入50-600C的真空干燥箱中，干燥20-24小時，得乙酰化單體a;
(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，加入上述氰乙基纖維素，攪拌均勻，出料，趁熱倒入到其重量1.6-2倍的冰水中，靜置3-5分鐘，鼓風干燥，送入50-60°C的真空干燥箱中，干燥20-24小時，得乙酰化單體b; (4)取上述烷基化二苯胺，加入到其重量27-30倍的無水乙醇中，攪拌均勻，微晶石蠟，升高溫度為76-80°C，保溫攪拌10-13分鐘，加入磷酸鈣，超聲1-2分鐘，得醇分散液；
(5)取上述氧化石墨烯，加入到其重量100-120倍的無水乙醇中，加入上述醇分散液，攪拌均勻，超聲分散50-60分鐘，依次加入上述乙?；瘑误wa、乙酰化單體b，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，得單體預處理石墨烯；
(6 )將上述單體預處理石墨烯、醋酸鋅混合，送入到反應(yīng)釜中，通入氮氣保護，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，得石墨烯共聚酯復合材料；
(7)將上述氟鋁酸鉀加入到其重量17-20倍的去離子水中，攪拌均勻，加入水解聚馬來酸酐，升高溫度為60-70°C，保溫攪拌4-8分鐘，加入上述石墨烯共聚酯復合材料，繼續(xù)保溫攪拌20-30分鐘，過濾，將沉淀在常溫下干燥，得改性石墨烯共聚酯復合材料；
(8)將上述改性石墨烯共聚酯復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行乙?；幚?，然后將乙?；瘑误w進行熔融聚合，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，含氧基團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性能，而力學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，進而可以很好的分散到聚丙烯中，得到高分散性、無粒子團聚的成品材料;本發(fā)明加入了氰乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉，不僅有效的改善了填料粒子在聚合物中的分散性，還提高了成品的抗性。
【具體實施方式】
[0008]一種纖維改性土工格柵，它是由下述重量份的原料組成的:
氟鋁酸鉀1、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、水解聚馬來酸酐2、微晶石蠟2、骨炭3、烷基化二苯胺0.3、氰乙基纖維素2、羧甲基纖維素鈉1、亞磷酸三壬基苯酯10、磷酸鈣2。
[0009]—種所述的纖維改性土工格柵的制備方法，包括以下步驟:
(1)取上述羧甲基纖維素鈉，加入到其重量6倍的去離子水中，攪拌均勻，得纖維水溶液；
(2)取上述乙酸酐重量的60%，與上述對羥基苯甲酸混合，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，加入上述纖維水溶液，攪拌均勻，鼓風干燥，送入50°C的真空干燥箱中，干燥20小時，得乙?；瘑误wa ；
(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，加入上述氰乙基纖維素，攪拌均勾，出料，趁熱倒入到其重量1.6倍的冰水中，靜置3分鐘，鼓風干燥，送入50°C的真空干燥箱中，干燥20小時，得乙酰化單體b;
(4)取上述烷基化二苯胺，加入到其重量27倍的無水乙醇中，攪拌均勻，微晶石蠟，升高溫度為76°C，保溫攪拌10分鐘，加入磷酸鈣，超聲I分鐘，得醇分散液；
(5)取上述氧化石墨烯，加入到其重量100倍的無水乙醇中，加入上述醇分散液，攪拌均勻，超聲分散50分鐘，依次加入上述乙?；瘑误wa、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，得單體預處理石墨烯；
(6 )將上述單體預處理石墨烯、醋酸鋅混合，送入到反應(yīng)釜中，通入氮氣保護，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)I小時，繼續(xù)升高溫度為290°C，保溫反應(yīng)30分鐘，出料冷卻，得石墨烯共聚酯復合材料；
(7)將上述氟鋁酸鉀加入到其重量17倍的去離子水中，攪拌均勻，加入水解聚馬來酸酐，升高溫度為60°C，保溫攪拌4分鐘，加入上述石墨烯共聚酯復合材料，繼續(xù)保溫攪拌20分鐘，過濾，將沉淀在常溫下干燥，得改性石墨烯共聚酯復合材料；
(8)將上述改性石墨烯共聚酯復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:23MPa;
焊接處抗拉強度:>200N/cm。
【主權(quán)項】
1.一種纖維改性土工格柵，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 氟鋁酸鉀1-2、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、水解聚馬來酸酐2-3、微晶石蠟2-4、骨炭3-5、烷基化二苯胺0.3-1、氰乙基纖維素2-3、羧甲基纖維素鈉1-2、亞磷酸三壬基苯酯10-14、磷酸鈣2-3。2.—種如權(quán)利要求1所述的纖維改性土工格柵的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取上述羧甲基纖維素鈉，加入到其重量6-8倍的去離子水中，攪拌均勻，得纖維水溶液； (2)取上述乙酸酐重量的60-70%，與上述對羥基苯甲酸混合，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，加入上述纖維水溶液，攪拌均勻，鼓風干燥，送入50-600C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，加入上述氰乙基纖維素，攪拌均勻，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)取上述烷基化二苯胺，加入到其重量27-30倍的無水乙醇中，攪拌均勻，微晶石蠟，升高溫度為76-80°C，保溫攪拌10-13分鐘，加入磷酸鈣，超聲1-2分鐘，得醇分散液； (5)取上述氧化石墨烯，加入到其重量100-120倍的無水乙醇中，加入上述醇分散液，攪拌均勻，超聲分散50-60分鐘，依次加入上述乙?；瘑误wa、乙酰化單體b，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，得單體預處理石墨烯； (6)將上述單體預處理石墨烯、醋酸鋅混合，送入到反應(yīng)釜中，通入氮氣保護，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，得石墨烯共聚酯復合材料； (7)將上述氟鋁酸鉀加入到其重量17-20倍的去離子水中，攪拌均勻，加入水解聚馬來酸酐，升高溫度為60-70°C，保溫攪拌4-8分鐘，加入上述石墨烯共聚酯復合材料，繼續(xù)保溫攪拌20-30分鐘，過濾，將沉淀在常溫下干燥，得改性石墨烯共聚酯復合材料； (8)將上述改性石墨烯共聚酯復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】C08K3/04GK106046486SQ201610499849
【公開日】2016年10月26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