一种环保易降解气膜材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种环保易降解气膜材料及其生产方法，所述环保易降解气膜材料，由以下原料组成：50

【技术实现步骤摘要】
一种环保易降解气膜材料及其生产方法


[0001]本专利技术涉及建筑膜材
，具体涉及一种环保易降解气膜材料及其生产方法。

技术介绍

[0002]技术的进步与创新对建筑材料的发展起到了至关重要的作用，催化了新型建筑结构的产生，而新型建筑结构的独特特性也在改变这传统建筑的造型、空间形态以及建筑功能。随着我国经济的发展，人们的追求生活方式已经与低碳环保息息相关，在零污染、零能耗、零排放的环保政策下，膜结构凭借高效率的结构受力性能，以及经济性、自重性、大跨度、施工周期短、可回收、艺术性强、节能环保且抗拉性能好等诸多优越特点，同时还摒弃了传统建筑用于承重和稳定房屋结构的巨大梁柱，大大提升了建筑内部空间使用率，而被广泛应用于体育运动场所、文化娱乐场所等各种建筑用途的大跨度建筑以及建筑的围护结构中。
[0003]充气膜作为膜结构的一个重要分支，有着优越的结构特性。一般来说，充气膜结构大空间体系构成较为简单，基本都是以膜材料为基础，结合控制与监测系统、充气机械系统、进出入系统、加固系统组成。充气膜结构的主体材料是具有轻质性、可塑性、透光性这三种特性的膜材料，轻质性为充气膜结构建筑带来了超大跨度的空间可能，可塑性使充气膜结构外部形态与内部空间拥有灵活的可变性，透光性则可使其界面模糊化，为室内带来充分的自然采光。其中PVC膜材具有弹性大、柔韧性好、质量轻等特点，成为应用最广的膜材料，但是仍存在一些缺陷，如自洁性差、强度低、透光性差、保温隔热性能不佳等。
[0004]申请号为201410306982.7的中国专利技术专利公开了一种轻质高强充气膜材料及其制备方法，该充气膜材料是一种承力层双面流延贴覆焊接阻隔层并刮涂耐候层复合而成的高阻气、高强度、低面密度材料。所述充气膜材料的耐候层的涂敷材料为含20
‑
28重量％的聚偏氟乙烯具有自洁性、耐腐蚀性、防霉菌和耐候性，制备工艺简单，所生产的膜材料质轻高强，气体阻隔性高。但是该技术方案生产的气膜材料难以被环境降解，造成环境污染，不符合建设环境友好型社会的宗旨。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种环保易降解气膜材料及其生产方法。
[0006]目前，应用最广的气膜材料大部分以传统的高分子材料为主，虽然具有柔韧性好、质量轻、绝缘性好等特点，但是随着石油资源的日益减少导致成本上升而发展速度减慢，同时高分子材料产生的环境污染问题日益凸显，因此，本专利技术在满足气膜建筑使用需求的同时，提供了一种环保易降解的气膜材料及其生产方法。
[0007]一种环保易降解气膜材料，由以下原料组成：聚偏氟乙烯树脂、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、增塑剂、稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、填料。
[0008]进一步地，一种环保易降解气膜材料，由以下原料组成：50
‑
80重量份聚偏氟乙烯树脂、20
‑
40重量份聚丁二酸丁二醇酯、10
‑
25重量份聚乙烯醇、20
‑
30重量份增塑剂、3
‑
6重量份稳定剂、1
‑
5重量份紫外线吸收剂、1
‑
4重量份阻燃剂、20
‑
35重量份填料。
[0009]所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二辛酯、环氧硬脂酸辛脂、磷酸三辛酯中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和环氧硬脂酸辛脂按照质量比为3:2组成的混合物。
[0011]所述稳定剂为硬脂酸钙、二月桂酸二丁基锡、二盐基硬脂酸铅中的一种或多种。
[0012]所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮、邻羟基苯甲酸苯酯、2
‑
(2`
‑
羟基
‑
5`
‑
甲基苯基)苯并三唑中的一种或多种。
[0013]所述阻燃剂为氯化石蜡、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种或多种。
[0014]所述填料为纳米纤维素、纳米纤维素/二氧化硅复合材料或功能化纳米纤维素/二氧化硅复合材料中的一种。
[0015]纳米纤维素，是天然纤维素去除无定型区后形成的一维空间尺寸小于100nm的刚性棒状纤维素，属于可生物降解的绿色生物质材料，来源丰富且环境友好，而且比表面积大，长径比高，表面含有大量的羟基、化学反应活性高，可用于自组装，生物降解性好以及力学性能优异，是一种用于提高材料性能的理想增强填料。
[0016]纳米纤维素属于亲水填料，与疏水的有机高分子基体之间的相容性较差，直接向疏水的基体中添加纳米纤维素填料，导致分子间粘结力较弱，纳米纤维素优异的增强作用无法得以充分发挥。为解决这一问题，本专利技术采用一系列的表面功能化策略对纳米纤维素进行表面改性处理，以获得与基体间相容性好的可再生材料基填料，用于制备机械性能高、环保易降解的气膜材料。
[0017]纳米二氧化硅是一种常见的无机纳米填料，不仅具有较高的强度、韧性和热稳定性，还具有小尺寸效应，表面和边界效应，其具有的体积效应和量子隧道效应使其产生游渗作用，可深入高分子化合物的π键附近，与其电子云重叠，形成空间网状结构，从而促进高分子材料性能提升。
[0018]所述纳米纤维素/二氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]将25
‑
40重量份纳米纤维素加入100
‑
150重量份质量分数为75
‑
85wt％的有机溶剂水溶液中，在室温下以400
‑
600rpm的转速搅拌15
‑
30min，然后加入2
‑
5重量份质量分数为20
‑
30wt％氨水溶液，继续搅拌25
‑
40min，再加入2
‑
5重量份正硅酸乙酯，继续搅拌反应8
‑
15h，结束后，以800
‑
1500rpm的转速离心4
‑
8min，并用无水乙醇洗涤三次，冷冻干燥，得到纳米纤维素/二氧化硅复合材料。
[0020]纳米纤维素表面富含大量羟基，分子链之间具有较大的相互作用力，本专利技术中将其作为有机载体，在其表面原位生成纳米二氧化硅，实现纳米纤维素的杂化改性，制备出兼具有机和无机纳米材料优势性能的纳米复合材料。纳米纤维素表面经过无机纳米材料
‑
二氧化硅改性后，生成的纳米纤维素/二氧化硅复合材料表面存在大量高比表面积和窄粒径分布的球形纳米粒子，促使填料能够在基体中具有较好的分散性，使填料与基体间的界面结合更为紧密，增加了界面相互作用，从而提高了气膜材料的力学性能以及更好地发挥纳米纤维素带来的降解性能。
[0021]所述功能化纳米纤维素/二氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022]S1、将25
‑
40重量份纳米纤维素加入100
‑
150重量份质量分数为75
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保易降解气膜材料，其特征在于，由以下原料组成：聚偏氟乙烯树脂、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、增塑剂、稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、填料。2.一种环保易降解气膜材料，其特征在于，由以下原料组成：50
‑
80重量份聚偏氟乙烯树脂、20
‑
40重量份聚丁二酸丁二醇酯、10
‑
25重量份聚乙烯醇、20
‑
30重量份增塑剂、3
‑
6重量份稳定剂、1
‑
5重量份紫外线吸收剂、1
‑
4重量份阻燃剂、20
‑
35重量份填料。3.如权利要求1或2所述的环保易降解气膜材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二辛酯、环氧硬脂酸辛脂、磷酸三辛酯中的一种或多种。4.如权利要求1或2所述的环保易降解气膜材料，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸钙、二月桂酸二丁基锡、二盐基硬脂酸铅中的一种或多种。5.如权利要求1或2所述的环保易降解气膜材料，其特征在于，所述填料为纳米纤维素、纳米纤维素/二氧化硅复合材料或功能化纳米纤维素/二氧化硅复合材料中的一种。6.如权利要求5所述的环保易降解气膜材料，其特征在于，所述纳米纤维素/二氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：将25
‑
40重量份纳米纤维素加入100
‑
150重量份质量分数为75
‑
85wt％的有机溶剂水溶液中，搅拌15
‑
30min，然后加入2
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5重量份质量分数为20
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30wt％氨水溶液，继续搅拌25
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40min，再加入2
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5重量份正硅酸乙酯，继续搅拌反应8
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15h，结束后离心，洗涤，冷冻干燥，得到纳米纤维素/二氧化硅复合材料。7.如权利要求5所述的环保易降解气膜材料，其特征在于，所述功能化纳米纤维素/二氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将25
‑
40重量份纳米纤维素加入100
‑
150重量份质量分数为75
‑
85wt％的有机溶剂水溶液中，搅拌15
‑
30min，然后加入2
‑
5重量份质量分数为20
‑
30wt％氨水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占军，王超，
申请(专利权)人：深圳市多合盈新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：