一种建筑工程支撑滑动元件用材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑工程支撑滑动元件用材料，按重量份数计包括：(R)‑(+)‑3,3′‑双(3,5‑双(三氟甲基)苯基)‑1,1′‑二‑2‑萘酚4,4'‑二氯二苯砜缩聚物100份、超高分子量聚乙烯纤维10‑20份、相容剂1‑3份、2‑三甲基硅氧基‑4‑丙烯氧基二苯酮3‑8份、引发剂0.01‑0.03份、五氧化二磷0.01‑0.03份、3‑(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料10‑15份。本发明专利技术还公开了所述建筑工程支撑滑动元件用材料的制备方法。本发明专利技术公开的建筑工程支撑滑动元件用材料综合性能好，耐磨性能高，耐候性佳，机械力学性能和化学稳定性优异。

A Material for Support Sliding Element in Construction Engineering and Its Preparation Method

The present invention discloses a material for sliding element supporting construction engineering, which includes: (R) (++) (++) 3,3,3'8209 bis (3,5 820bis (trifluoromethyl) phenyl) 1,1'8209 bis (trifluoromethyl) phenyl) 1,1'8209 2 8209 naphththalenol 4,4'8209 dichlorodiphenyl sulfsulfone condenspolymer 100 parts, ultra high molecular weight polyethylene fiber 10 8209 parts, polyethylene fibre 10 20 parts, compatibilizer 1 3 parts, 2 8209 trimethylsilsiloxytrimethylsilsilsilsilsiloxy trimethylene 4 trimethylene trimethoxypropylene dimethoxypropylene 3_8 phr of phenylketone and initiator 0.01 0.03 phr, 0.01 0.03 phr of phosphorus pentoxide, 10 15 phr of graphene fluoride / nano-boron fiber composites modified by 3 (trihydroxy silyl) propane sulfonic acid. The invention also discloses a preparation method of the material used for supporting sliding elements in construction engineering. The materials used for supporting sliding elements of construction engineering disclosed by the invention have good comprehensive performance, high wear resistance, good weather resistance, excellent mechanical properties and chemical stability.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑工程支撑滑动元件用材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种建筑工程支撑滑动元件用材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展及人们生活水平的提高，各种建筑工程如雨后春笋般涌现，给现代城市装饰上了一道亮丽的风景线。在这些建筑工程的背后，必不可少的是建筑工程材料，建筑工程支撑滑动元件用材料是一种重要的建筑工程材料，其是耐磨滑动元件承受相当的负载或能适于各级地震，并在结构的不同部件之间允许相对稳定运动的有力保障，其性能的好坏直接影响建筑工程质量的优劣及建设者性命的安危。现有技术中的常见建筑工程支撑滑动元件用材料为聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰胺及聚甲醛。聚四氟乙烯具有良好的抗压强度、化学惰性、耐候性和低摩擦系数。然而，其存在“冷流”现象，在高温时该现象更加明显，同时，在较高及高温条件下，PTFE的受压变形急剧增大，PTFE滑动元件结构在压缩负载方面受到限制。超高分子量聚乙烯，通过改性后具有良好的机械强度、较高的耐磨性、低摩擦系数的特点，但其在高载荷时形变较大，在高温度下其机械强度会迅速衰减。聚酰胺力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性优异，且摩擦系数低，但其吸水性大，尺寸稳定性差使其应用范围变窄。聚甲醛具有很低的摩擦系数、耐高温和很好的几何稳定性的特性，较适合于制作耐磨滑动元件，但其存在不耐强酸强碱、耐侯差的缺点。因此，开发一种综合性能好，耐磨性能高，耐候性佳，机械力学性能和化学稳定性优异的建筑工程支撑滑动元件用材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术旨在提供一种建筑工程支撑滑动元件用材料及其制备方法，该制备方法简单易行，原料来源丰富，价格较低廉，对设备依赖性小，适合规模化生产，具有较大的推广应用价值；通过这种制备方法制备得到的建筑工程支撑滑动元件用材料综合性能好，耐磨性能高，耐候性佳，机械力学性能和化学稳定性优异。本专利技术通过以下方案实现：一种建筑工程支撑滑动元件用材料，按重量份数计包括：(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物100份、超高分子量聚乙烯纤维10-20份、相容剂1-3份、2-三甲基硅氧基-4-丙烯氧基二苯酮3-8份、引发剂0.01-0.03份、五氧化二磷0.01-0.03份、3-(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料10-15份。其中，所述相容剂优选为聚乙烯接枝马来酸酐和/或聚丙烯接枝马来酸酐。优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。进一步地，所述(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚、4,4'-二氯二苯砜、碱性催化剂加到接有分水器的三口瓶中，再加高沸点溶剂和甲苯，将反应体系加热到95-105℃，氮气或惰性气体保护下搅拌反应3-5小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，除尽水之后将反应温度缓慢升至140-160℃，继续回流搅拌反应15-20小时，反应结束后将反应体系冷却至室温，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物。优选地，所述(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚、4,4'-二氯二苯砜缩聚物、碱性催化剂、高沸点溶剂、甲苯的质量比为2.47:1:(2-4):(10-15):5。优选地，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或几种；所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。进一步地，所述3-(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：将氟化石墨烯、纳米硼纤维分散于乙醇中，再向其中加入3-(三羟基硅基)丙烷磺酸，在60-80℃下搅拌反应6-8小时，后取出并置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重。优选地，所述氟化石墨烯、纳米硼纤维、乙醇、3-(三羟基硅基)丙烷磺酸的质量比为1:1:(6-10):0.3。进一步地，所述建筑工程支撑滑动元件用材料的制备方法，包括如下步骤：将(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物、超高分子量聚乙烯纤维、相容剂、2-三甲基硅氧基-4-丙烯氧基二苯酮、引发剂、五氧化二磷、3-(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料按重量份混合均匀得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到建筑工程支撑滑动元件用材料。优选地，所述挤出成型工艺为：挤出温度为230-250℃，螺杆转速为1100-1300r/min。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本专利技术提供的建筑工程支撑滑动元件用材料，制备方法简单易行，原料来源丰富，价格较低廉，对设备依赖性小，适合规模化生产，具有较大的推广应用价值。(2)本专利技术提供的建筑工程支撑滑动元件用材料，克服了传统建筑工程支撑滑动元件用材料或多或少存在的“冷流”现象，在较高及高温条件下受压变形急剧增大，在高载荷时形变较大，在高温度下其机械强度会迅速衰减，吸水性大，尺寸稳定性差，不耐强酸强碱、耐侯差的技术缺陷，具有综合性能好，耐磨性能高，耐候性佳，机械力学性能和化学稳定性优异的优点。(3)本专利技术提供的建筑工程支撑滑动元件用材料，通过合理的分子涉及，在聚合物材料中引入含氟苯环、砜基结构，使得具有这种结构的材料具有优异的综合性能，特别是机械力学性能、耐磨性、耐候性和阻燃性能得到很大程度的改善；在建筑工程支撑滑动元件用材料制备阶段，修饰在氟化石墨烯和纳米硼纤维表面的磺酸基在五氧化二磷作催化剂的作用下与聚合物上的苯环发生交联反应，使得材料形成三维网络结构，进一步提高材料的综合性能；加入的五氧化二磷，不仅起到催化交联的作用，还能起到增强、阻燃的作用。(4)本专利技术提供的建筑工程支撑滑动元件用材料，添加超高分子量聚乙烯纤维，与3-(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料协同作用，能有效提高材料的机械力学性能，在成型阶段，通过2-三甲基硅氧基-4-丙烯氧基二苯酮接枝改性，进一步提高材料的耐磨性和耐紫外老化性能。具体实施方式为了使本
人员更好地理解本专利技术的技术方案，并使本专利技术的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术下述实施例中所述原料均来自于商业购买。实施例1一种建筑工程支撑滑动元件用材料，按重量份数计包括：(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物100份、超高分子量聚乙烯纤维10份、聚乙烯接枝马来酸酐1份、2-三甲基硅氧基-4-丙烯氧基二苯酮3份、偶氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑工程支撑滑动元件用材料，其特征在于，按重量份数计包括：(R)‑(+)‑3,3′‑双(3,5‑双(三氟甲基)苯基)‑1,1′‑二‑2‑萘酚4,4'‑二氯二苯砜缩聚物100份、超高分子量聚乙烯纤维10‑20份、相容剂1‑3份、2‑三甲基硅氧基‑4‑丙烯氧基二苯酮3‑8份、引发剂0.01‑0.03份、五氧化二磷0.01‑0.03份、3‑(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料10‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种建筑工程支撑滑动元件用材料，其特征在于，按重量份数计包括：(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物100份、超高分子量聚乙烯纤维10-20份、相容剂1-3份、2-三甲基硅氧基-4-丙烯氧基二苯酮3-8份、引发剂0.01-0.03份、五氧化二磷0.01-0.03份、3-(三羟基硅基)丙烷磺酸改性氟化石墨烯/纳米硼纤维复合材料10-15份。2.根据权利要求1所述的一种建筑工程支撑滑动元件用材料，其特征在于，所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐；所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种建筑工程支撑滑动元件用材料，其特征在于，所述(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚、4,4'-二氯二苯砜、碱性催化剂加到接有分水器的三口瓶中，再加高沸点溶剂和甲苯，将反应体系加热到95-105℃，氮气或惰性气体保护下搅拌反应3-5小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，除尽水之后将反应温度缓慢升至140-160℃，继续回流搅拌反应15-20小时，反应结束后将反应体系冷却至室温，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二-2-萘酚4,4'-二氯二苯砜缩聚物。4.根据权利要求3所述的一种建筑工程支撑滑动元件用材料，其特征在于，所述(R)-(+)-3,3′-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)-1,1′-二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘山明，
申请(专利权)人：湖南七纬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43