一种低线性热膨胀系数的土工格室材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低线性热膨胀系数的土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯：65‑75份，增韧剂：8‑14份，无机填料：10‑20份，紫外吸收剂：0.3‑0.8份，抗氧剂：0.4‑0.9份，界面相容剂：4‑6份，加工助剂：2‑4份；所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和硅灰石晶须中的至少一种；所述增韧剂为乙烯‑醋酸乙烯共聚物或聚烯烃弹性体。本发明专利技术的低线性热膨胀系数的土工格室材料的线性热膨胀系数低；悬臂梁缺口冲击强度较高，耐冲击性能好；拉伸强度高，力学性能好；弯曲模量较高；综合力学性能好。

A geocell material with low linear coefficient of thermal expansion and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种低线性热膨胀系数的土工格室材料及其制备方法
本专利技术涉及功能高分子材料
，具体涉及一种低线性热膨胀系数的土工格室材料及其制备方法。
技术介绍
土工格室是一种具有立体网状结构的土工合成材料、独特的三维立体结构，可有效地约束网格内的填充物，与填充物一起形成稳定的结构层，显示出其它平面土工合成材料无法相比的工程效果，正广泛的应用于软弱路基加固、边坡防护、挡土墙修建等工程。聚烯烃土工格室产品是由改性聚烯烃为原料经挤出成型分切再超声焊接而成的、展开后呈立体蜂窝状结构的土工合成材料。由于土工格室的生产流程长、成型工序多、应用环境复杂多变等特点，因此，对生产该产品的原材料及产品有如下的要求。(1)产品因有较好的机械性能，以防止在施工过程和应用过程中受到较强的外力、硬物穿刺等的破坏。(2)产品长期在复杂的环境中使用，选择材料时应考虑耐酸碱性和耐霉变等因素。(3)材料应有较好的抗老化性能，以满足在工程中长期稳定使用的需要。(4)我国广阔的地域，气温变化大，对南北方使用的适用性而言，产品所使用材料必须有较好的耐低、高温性能。(5)为适应土工格室的制备工艺要求，材料还需具有较好的可焊接性。(6)产品在工程应用中要求为外形尺寸整齐、焊距一致，整个网格体系强度一致。(7)产品应用较好的组件连接功能，以保证工程整体加固强度的一致性。但是，目前所使用的聚烯烃土工格室材料还存在以下问题：1、线性热膨胀系数较高；2、悬臂梁缺口冲击强度低；拉伸强度低；弯曲模量较小；综合力学性能差(物理机械性能差)；3、耐低温性能较差；耐老化性能差；综上，目前所使用的聚烯烃土工格室材料综合使用性能差，容易损坏，使用环境受限，且使用寿命短。基于上述情况，本专利技术提出了一种低线性热膨胀系数的土工格室材料及其制备方法，可有效解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低线性热膨胀系数的土工格室材料及其制备方法。本专利技术的低线性热膨胀系数的土工格室材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，制得的低线性热膨胀系数的土工格室材料的线性热膨胀系数低；悬臂梁缺口冲击强度较高，耐冲击性能好；拉伸强度高，力学性能好；弯曲模量较高；综合力学性能好；此外，经测试本专利技术的低线性热膨胀系数的土工格室材料的低温脆点低至-45℃以下，耐低温性能好；氧化诱导时间可达300min，耐老化性能好；综合使用性能好，不容易损坏，可适用于多种使用环境，且使用寿命长，经超声波针式焊接而后形成的具有三维立体网状结构的格室系统，具有良好的力学性能、低线性热膨胀系数，可广泛应用于边坡防护、稳固路基、河道治理、水土保持及生态修复等方面。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种低线性热膨胀系数的土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯：65-75份，增韧剂：8-14份，无机填料：10-20份，紫外吸收剂：0.3-0.8份，抗氧剂：0.4-0.9份，界面相容剂：4-6份，加工助剂：2-4份；所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和硅灰石晶须中的至少一种；所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚烯烃弹性体。本专利技术的低线性热膨胀系数的土工格室材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，制得的低线性热膨胀系数的土工格室材料的线性热膨胀系数低；悬臂梁缺口冲击强度较高，耐冲击性能好；拉伸强度高，力学性能好；弯曲模量较高；综合力学性能好；此外，经测试本专利技术的低线性热膨胀系数的土工格室材料的低温脆点低至-45℃以下，耐低温性能好；氧化诱导时间可达300min，耐老化性能好；综合使用性能好，不容易损坏，可适用于多种使用环境，且使用寿命长，经超声波针式焊接而后形成的具有三维立体网状结构的格室系统，具有良好的力学性能、低线性热膨胀系数，可广泛应用于边坡防护、稳固路基、河道治理、水土保持及生态修复等方面。优选的，所述低线性热膨胀系数的土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯：68份，增韧剂：10份，无机填料：13.5份，紫外吸收剂：0.4份，抗氧剂：0.7份，界面相容剂：5份，加工助剂：3份；所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和硅灰石晶须中的至少一种；所述增韧剂为聚烯烃弹性体。优选的，所述聚烯烃弹性体为韩国SK化学株式会社的POESolumer8613L。优选的，所述高密度聚乙烯为韩国乐天化学株式会社的MF5000。综合性能更优，能进一步降低本专利技术的土工格室材料的低线性热膨胀系数，同时保证良好的力学性能。优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为美国舒尔曼EVAN1003。综合性能更优，能进一步降低本专利技术的土工格室材料的低线性热膨胀系数，同时保证良好的力学性能。优选的，所述无机填料为硅灰石晶须。优选的，所述无机填料为质量之比为1：6～8的滑石粉和硅灰石晶须的混合物。优选的，所述界面相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。优选的，所述紫外吸收剂为紫外吸收剂770。优选的，所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂的混合物，两者的质量之比为1：(0.3～0.4)；所述受阻酚类主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1790；所述亚磷酸酯类辅抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂626。优选的，所述加工助剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸和硬脂酸钙中的至少一种。本专利技术还提供一种所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料的制备方法，包括下列步骤：A、分别称取所述低线性热膨胀系数的土工格室材料的各原料，备用；B、采用高速混合机将除无机填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3-5min，得到混合料；C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将无机填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料；挤出过程中，调节主机转速、喂料速度(频率)的速度配比等工艺条件，使所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料均匀、平滑的挤出、造粒。其中，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为170-175℃，二区温度为175-180℃，三区温度为180-185℃，四区温度为185-190℃，五区温度为185-190℃，六区温度为190-195℃，七区温度为195-200℃，八区温度为195-200℃，九区温度为195-200℃，机头温度为195-210℃，主机转速为280-300r/min，喂料频率为13-20HZ。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术的低线性热膨胀系数的土工格室材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，制得的低线性热膨胀系数的土工格本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：/n高密度聚乙烯：65-75份，/n增韧剂：8-14份，/n无机填料：10-20份，/n紫外吸收剂：0.3-0.8份，/n抗氧剂：0.4-0.9份，/n界面相容剂：4-6份，/n加工助剂：2-4份；/n所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和硅灰石晶须中的至少一种；/n所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚烯烃弹性体。/n

【技术特征摘要】
1.一种低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：65-75份，
增韧剂：8-14份，
无机填料：10-20份，
紫外吸收剂：0.3-0.8份，
抗氧剂：0.4-0.9份，
界面相容剂：4-6份，
加工助剂：2-4份；
所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和硅灰石晶须中的至少一种；
所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚烯烃弹性体。


2.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，所述低线性热膨胀系数的土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：68份，
增韧剂：10份，
无机填料：13.5份，
紫外吸收剂：0.4份，
抗氧剂：0.7份，
界面相容剂：5份，
加工助剂：3份；
所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和硅灰石晶须中的至少一种；
所述增韧剂为聚烯烃弹性体。


3.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，所述聚烯烃弹性体为韩国SK化学株式会社的POESolumer8613L。


4.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，所述无机填料为硅灰石晶须。


5.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，所述无机填料为质量之比为1：6～8的滑石粉和硅灰石晶须的混合物。


6.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的土工格室材料，其特征在于，所述界面相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔支福，谷金钰，
申请(专利权)人：哈尔滨金蜂巢工程材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23