一种环保高强度耐磨脚手架制造技术

本发明专利技术提供一种环保高强度耐磨脚手架及其制备方法，所述脚手架横杆的制备原料，包括以下组分：多孔工业副产品、MgO、改性纳米SiO2晶须、纳米ZrO2、AlN、纳米碳纤维、聚丙烯、聚己内酯、分散剂、过硫酸铵、N,N'

【技术实现步骤摘要】
一种环保高强度耐磨脚手架


[0001]本专利技术属于脚手架
，具体涉及一种环保高强度耐磨脚手架。

技术介绍

[0002]近些年，随着经济迅猛发展，建筑业蓬勃发展欣欣向荣，国内外超高层建筑层出不穷，脚手架工程虽然只是建筑物外的临时结构，但是它在建筑物施工过程起着至关重要的作用。尤其对工程进度工期的影响和经济效益的控制等方面。传统脚手架材料有木、竹、钢管等，新型的脚手架材料有铝合金板和钢板等。
[0003]然而，现有技术中的脚手架还是采用有毒性挥发物的聚苯乙烯等材料制成，严重影响了施工人员的身体健康，并且整体的承重性较差，耐磨性交叉，在施工中长期使用后易被磨损而缺失，使施工成本增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述缺陷，提供一种由于添加纳米ZrO2和AlN进而使制备原料具有陶瓷性能的高分子聚合物，通过添加纳米碳纤维通过与MgO掺杂后再与聚丙烯
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聚己内酯聚合物混合溶液形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯
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聚己内酯共聚物后，再与纳米ZrO2、AlN和改性纳米SiO2晶须共同挤压制备具有良好的弯曲性能、耐磨性能和弹性模量的脚手架。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：一种环保高强度耐磨脚手架，所述脚手架横杆的制备原料，按重量份计，包括以下组分：
[0006][0007]进一步地，所述多孔工业副产品包括钢渣、粉煤灰、碱渣、赤泥和磷石青中的一种或多种。
[0008]进一步地，所述纳米ZrO2的粒径为10nm～15nm。<br/>[0009]进一步地，所述改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤：
[0010]S1：将无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液，采用乙酸将pH调节至4.5～5.5之间以增强有效水解过程；
[0011]S2：将所述步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以6～8:4～2的体积质量比混合，以200rpm～280rpm转速搅拌均匀，在搅拌过程中将3
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氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至所述纳米SiO2晶须与所述酸性乙醇水溶液中，形成均相溶液，使所述纳米SiO2晶须进行改性浸渍；
[0012]S3：将所述S2步骤形成的均相溶液静置20min～30min后，将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中5min～10min，以去除所述3
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氨基丙基三乙氧基硅烷的残留；
[0013]S4：将所述步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于130℃～150℃下干燥，得到具有Si
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O
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Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。
[0014]进一步地，所述S1步骤中所述无水乙醇与所述蒸馏水的质量比为85～95:15～5。
[0015]进一步地，所述S2步骤中添加的3
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氨基丙基三乙氧基硅烷与所述纳米SiO2晶须的质量比为7～9:3～1。
[0016]进一步地，所述分散剂为体积质量比为0.05ml～0.1ml:0.1ml～0.2ml:0.2g～0.3g的聚乙二醇、柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺。
[0017]进一步地，其特征在于所述柠檬酸溶液为质量分数为30％～45％的水溶液。
[0018]本专利技术还提供上述一种环保高强度耐磨脚手架的制备方法，包括以下步骤：
[0019]1)将所述重量份的分散剂和所述重量份的纳米ZrO2通过50Hz～70Hz的频率超声振动均匀地分散于100ml～150ml无水乙醇中；
[0020]2)将所述重量份的多孔工业副产品、所述重量份的AlN、所述重量份的改性纳米SiO2晶须与所述步骤1)得到的混合物混合，于35℃～45℃下以100rpm～125rpm转速搅拌15min，在搅拌过程中不断添加二分之一所述重量份的过硫酸铵；
[0021]3)将所述重量份的聚丙烯和所述重量份的聚己内酯溶于150ml～300ml蒸馏水中，于30℃～40℃下以150rpm～200rpm转速搅拌30min～60min，在搅拌过程中不断滴加所述重量份的N,N'
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二甲基甲酰胺，搅拌完毕后静置10min，得到聚丙烯
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聚己内酯聚合物混合溶液；
[0022]4)将所述重量份的MgO、所述重量份的纳米碳纤维和所述步骤3)得到的聚丙烯
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聚己内酯聚合物混合溶液，于50℃～60℃下以150rpm～200rpm，形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯
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聚己内酯共聚物；
[0023]5)将所述步骤2)得到的混合物静置15min～30min后与所述步骤3)得到的MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯
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聚己内酯共聚物和所述重量份的作为固化剂的二乙烯三胺于35℃～45℃下以180rpm～220rpm转速搅拌30min～40min后，得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]1、工业副产品具有碱性及多孔性，可以偶联纤维素以及聚合物形成柔韧坚硬耐冲击的聚合体结构。
[0026]2、本申请在制备脚手架横杆的过程中，通过添加多孔工业副产品，一方面增加了工业副产品的重新利用的用途，减少了工业副产品作为垃圾处理的难度以及所需要处理的土地面积，另一方面，工业副产品中具有多种金属离子，例如Fe
3+
、Al
3+
、Mg
2+
等，与改性SiO2晶须进行耦合后，最终可以提高制备原料的耐冲击性能。
[0027]3、SiO2晶须经过3
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氨基丙基三乙氧基硅烷改性后，能够更易与多孔工业副产物上的孔隙结合，并且其具有的Si
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O
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Si被引入分子链中形成三维网络结构，进而提高了改性SiO2晶须的附着力，进而更加容易附着于多孔工业副产物上，进一步增强了多孔工业副产物与MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯
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聚己内酯共聚物的接触面积，进而在最终与MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯
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聚己内酯共聚物进行共混合时，能够增强脚手架制备材料的陶瓷性能，一方面提高了最终形成的用于共挤制备脚手架横杆的机械性能，进而提高其耐冲击性能同时，另一方面具有聚丙烯
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聚己内酯的柔韧性能，提高了其断裂伸长率和拉伸性能，进而使脚手架横杆具有高强度的承重性能的同时，也具备不易因长时间使用、太阳照射等情况而发生的老化性能，延长了其使用寿命。
[0028]4、通过添加MgO掺杂纳米碳纤维，然后再聚丙烯
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聚己内酯共聚物进行接枝共聚，一方面利用了MgO的耐腐蚀和阻燃性能，另一方面MgO掺杂纳米碳纤维后更易与聚丙烯
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聚己内酯进行接枝共聚，形成共聚物，形成的共聚物由于纳米碳纤维的接枝，能够进一步增强
其柔韧性和拉伸性能，并且由于纳米碳纤维事先掺杂了MgO增强了其孔隙率，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保高强度耐磨脚手架，其特征在于，所述脚手架横杆的制备原料，按重量份计，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架，其特征在于，所述多孔工业副产品包括钢渣、粉煤灰、碱渣、赤泥和磷石青中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架，其特征在于，所述纳米ZrO2的粒径为10nm～15nm。4.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架，其特征在于，所述改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤：S1：将无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液，采用乙酸将pH 调节至4.5～5.5之间以增强有效水解过程；S2：将所述步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以6～8:4～2的体积质量比混合，以200rpm～280rpm转速搅拌均匀，在搅拌过程中将3
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氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至所述纳米SiO2晶须与所述酸性乙醇水溶液中，形成均相溶液，使所述纳米SiO2晶须进行改性浸渍；S3：将所述S2步骤形成的均相溶液静置20min～30min后，将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中5min～10min，以去除所述3
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氨基丙基三乙氧基硅烷的残留；S4：将所述步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于130℃～150℃下干燥，得到具有
Si
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O
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Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。5.根据权利要求4所述的一种环保高强度耐磨脚手架，其特征在于，所述S1步骤中所述无水乙醇与所述蒸馏水的质量比为85～95:15～5。6.根据权利要求4所述的一种环保高强度耐磨脚手架，其特征在于，所述S2步骤中添加的3
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氨基丙基三乙氧基硅烷与所述纳米SiO2晶须的质量比为7～9:3～1。7.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄帅江，李革伟，林峰俊，陈昭君，
申请(专利权)人：湖南万力工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：