一种纳米改性防尘降噪天幕网布及其制备方法和应用与流程

本发明涉及天幕网布，具体涉及一种纳米改性防尘降噪天幕网布及其制备方法和应用。

背景技术：

1、基坑是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间，深基坑施工过程中土方大面积外露，不可避免地会产生扬尘污染，尤其是土方作业时期的扬尘污染最为严重，处理不好很容易产生扰民和民扰纠纷等，影响施工生产正常进行。由于传统的裸土绿网覆盖方法效率低下，物力财力耗费大，且无法在施工时应用。寻找一种创新、高效的新型施工扬尘治理手段迫在眉睫。

2、为了减轻扬尘污染，施工现场通常采取喷淋、覆盖、种植等方法：喷淋指在现场设置雾炮、喷头、塔吊喷淋装置等喷水设备，通过向土方作业面喷洒水雾达到降低扬尘的目的；覆盖指在土体表面盖上密目网，通过密目网阻隔土颗粒向空气中飞扬，从而达到降尘的目的；种植指的是在土体表面播撒速生草籽，通过野草实现绿化的目的；以上几种方法均已在工地推广，但从实际应用效果来看，扬尘治理的效果并不理想。

3、中国专利文献cn202122450757.9公开了一种基坑天幕防尘系统，该天幕系统能够在现场土方施工的现状条件下达到防尘的效果，且能够在现场条件下进行安装施工，传动方式简单，钢丝绳及滑轮组重量较轻，增加荷载较低，具有推广应用的价值。但是该天幕系统施工进度缓慢，且天幕抑尘网安拆修补难度大，生产效率低。

4、除扬尘污染外，基坑土方施工阶段的噪音治理也一直是建设项目现场环境保护工作的重点，特别是夜间施工对周边环境的影响尤为突出；随着时代的发展，技术的进步，旧有的噪声防治模式是通过在施工区域外侧设立围挡的形式，而在城市楼群较为密集的地方，基坑内施工噪音仍然会对周围的高层建筑造成一定影响。因此，亟需一种适用于基坑作业，能够起到良好防尘、降噪效果的天幕网布。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纳米改性防尘降噪天幕网布及其制备方法和应用，通过在树脂基体中添加改性纳米无机填料，在保留聚丙烯原有特性的基础上，一定程度上改善了天幕网布的抗拉伸强度、耐磨性、阻燃性，同时还赋予了产品极佳的自洁性、抗静电吸附性和隔音效果，有效扩大了天幕网布的应用范围。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种纳米改性防尘降噪天幕网布，由经纱和纬纱编织而成，所述经纱、纬纱以重量份数计由以下原料制成：80份聚丙烯、15～20份高密度聚乙烯、12～18份聚烯烃弹性体、5～10份三元乙丙橡胶、5～8份pp光稳定剂、6～14份改性纳米无机填料、1～2份抗氧剂、0.5～2份阻燃剂tcpp。

4、优选的，所述改性纳米无机填料的制备方法，包括如下步骤：

5、(1)将kh550、去离子水和无水乙醇混合，得到偶联剂溶液，然后加入纳米无机填料，超声处理，搅拌反应，将产物离心、乙醇洗涤，烘干，得到预处理纳米无机填料；

6、具体反应过程如下式所示：

7、

8、式中○指纳米无机填料。

9、(2)将预处理纳米无机填料加入到dmf中，超声分散均匀，然后加入4-二甲氨基吡啶，将马来酸酐缓慢滴加到反应体系中，回流反应，将产物离心、洗涤、烘干，得到酸酐化纳米无机填料；

10、具体反应过程如下式所示：

11、

12、(3)将酸酐化纳米无机填料加入到去离子水中，超声分散均匀，然后加入十二烷基苯磺酸钠、op-10、丙烯酸三氟乙酯，在氮气保护下预乳化，然后加入kps，在氮气氛围下反应，将产物冷却、破乳、离心、洗涤、干燥，得到改性纳米无机填料。

13、优选的，步骤(1)中，kh550、去离子水、无水乙醇的体积比为1：1～2：8～10，偶联剂溶液与纳米无机填料的用量比为100ml：6～10g；超声处理10～20min，搅拌反应条件为80～105℃下搅拌反应2～6h。

14、优选的，步骤(1)中，纳米无机填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、空心玻璃微珠混合而成，纳米二氧化硅d50为25nm，纳米碳酸钙d50为50nm，空心玻璃微珠d50为20μm。

15、优选的，步骤(2)中，预处理纳米无机填料、dmf、4-二甲氨基吡啶、马来酸酐的用量比为10～15g：100ml：0.01～0.3g：1.4～3.2g。

16、优选的，步骤(2)中，回流反应条件为50～75℃下回流反应2～5h。

17、优选的，步骤(3)中，酸酐化纳米无机填料、去离子水、十二烷基苯磺酸钠、op-10、丙烯酸三氟乙酯、kps的用量比为10g：1000ml：5～8g：3～7g：22～37g：0.5～2g。

18、优选的，步骤(3)中，反应条件为50～90℃下反应2～7h。

19、本发明还要求保护一种所述纳米改性防尘降噪天幕网布的制备方法，包括如下步骤：

20、将聚丙烯、高密度聚乙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、pp光稳定剂、改性纳米无机填料、a20抗氧剂、阻燃剂tcpp经喂料机送入结晶干燥装置中，使水分含量降至≤0.5‰，然后将物料投入塑料挤出机，经加热器分区段加温熔化，熔体送入纺丝箱内由纺丝组件高压挤出，经牵伸定型、收丝、经编、缝制，得到所述纳米改性防尘降噪天幕网布。

21、本发明还要求保护一种所述纳米改性防尘降噪天幕网布在深基坑防尘中的应用。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、1)本发明提供了一种纳米改性防尘降噪天幕网布，通过在树脂基体中添加改性纳米无机填料，在保留聚丙烯原有特性的基础上，一定程度上改善了天幕网布的抗拉伸强度、耐磨性、阻燃性，同时还赋予了产品极佳的自洁性、抗静电吸附性和隔音效果，有效扩大了天幕网布的应用范围。

24、2)本发明提供了一种改性纳米无机填料，纳米无机填料由纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、空心玻璃微珠混合而成，将所述无机填料经改性后填充到聚丙烯基体中，一方面能够构筑处多个不同密度变化的界面，使声波在路径中不断发生反射、折射、散射，显著提升天幕网布的隔音、降噪性能；另一方面改性后的纳米无机填料在树脂基体中具有良好的分散性，起到增韧剂的作用，一定程度上能够提高天幕网布的力学性能。

25、3)本发明提供了一种改性纳米无机填料，首先用kh550对纳米无机填料进行预处理，在无机粒子表面键合kh550的分子链，能够解决无机填料粒子在树脂基体中容易团聚的缺点，充分发挥出填料的补强增韧效果，此外，键合的分子链末端含有-nh2基团，能够为后续反应提供反应位点；然后在催化剂4-二甲氨基吡啶作用下，使预处理纳米无机填料表面的-nh2与马来酸酐发生酰胺化反应，使马来酸酐开环生成-cooh并引入不饱和双键，获得酸酐化纳米无机填料，引入的羧基、酰胺基等亲水性基团能够电离，可以显著提升纳米无机填料的抗静电性，使天幕网布表面明显减少对水珠、尘埃及带电微粒的吸附效应，从而实现良好的自洁性；最后利用乳液聚合法，以十二烷基苯磺酸钠、op-10作为复合乳化剂，复合乳化剂形成胶束并增溶丙烯酸三氟乙酯形成增溶胶束，经硅烷偶联剂预处理的纳米无机粒子进入增溶胶束后，将引发剂kps分解形成的初级自由基和含氟单体形成的短链自由基捕捉吸附在其表面，从而在粒子表面发生c＝c聚合反应，将丙烯酸三氟乙酯接枝到无机填料表面，制备得到改性纳米无机填料；由于c-f链键短、表面能低，能够使产品表面产生疏水疏油效果，低表面能的界面协同酸酐化改性后赋予纳米无机填料的抗静电性，使得灰尘在界面处的结合力变小，灰尘不容易团聚、继续吸附，大幅减少了灰尘的黏附量，显著改善了天幕网布表面的驱水、防尘、御灰的效果。