一种增韧耐材料老化复合塑料编织布及其制备方法与流程

本发明涉及编织布，尤其涉及一种增韧耐材料老化复合塑料编织布及其制备方法。

背景技术：

1、由于塑料原材料来源丰富、制造方便、加工容易、节省能源和投资效益显著、品种繁多、性能良好、用途广泛，使其在新材料领域独树一帜。

2、聚丙烯是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热变形温度高、密度小、结晶度高等特点，是制成编织布的主要原料。塑料编织布是以聚丙烯为主要原料，经过单螺杆挤出机的融熔挤出成型生产膜片，再经切刀剖割、热牵伸及定型生产出扁丝；扁丝经圆筒编织机织造成筒状或平幅编织布；编织布再经熔融挤出涂膜料涂复形成涂膜布。

3、塑料编织布的使用范围很广，就目前来说，塑料编织布主要用于农产品包装、水泥袋包装、食品包装、岩土工程、旅游运输、抗洪物资等。随着工农业生产的迅猛发展，塑料编织布的需求量越来越大，因此对编织布强度的要求也越来越高。

4、现有编织布不仅耐候性差，而且由于夏季气温高、光照强烈，容易导致编织布老化、韧性差、强度低，导致使用寿命短，既浪费资源又污染环境。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种增韧耐材料老化复合塑料编织布及其制备方法。

2、一种增韧耐材料老化复合塑料编织布，其原料按质量份包括：均聚聚丙烯60-100份，无规共聚聚丙烯30-50份，马来酸酐接枝聚丙烯1-2份，聚异丁烯母料pw60 10-20份，碳酸钠1-3份，硅酸钠1-3份，硝酸钙1-2份，活化碳纳米管1-2份，增韧碳纤维4-14份，色母料3-6份，热稳定剂3-6份，润滑剂3-6份。

3、优选地，活化碳纳米管为碳纳米管置于表面活性剂溶液中处理得到。

4、优选地，增韧碳纤维则是在碳纤维表面沉积二氧化硅后加入粉煤灰、脱硫石膏、硅灰和聚乙烯醇混合后煅烧得到。

5、优选地，热稳定剂为二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、十二硫醇二正丁基锡、β-巯基丙酸二正辛基锡中至少一种。

6、优选地，润滑剂为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、n,n’-亚乙基双硬脂酰胺、n,n’-亚乙基蓖麻醇酸酰胺中至少一种。

7、优选地，活化碳纳米管采用如下步骤制取：将碳纳米管、表面活性剂加入水中搅拌1-2h，超声分散10-30min，超声频率为5-12khz，喷雾干燥得到活化碳纳米管。

8、优选地，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、聚苯乙烯中至少一种。

9、更优选地，碳纳米管、表面活性剂的质量比为5-10：1-2。

10、优选地，增韧碳纤维采用如下步骤制取：将碳纤维加入至二甲基亚砜中，搅拌状态下加入甲基三甲氧基硅烷，加入饱和氨水继续搅拌，洗涤，真空干燥得到预处理碳纤维；将粉煤灰、脱硫石膏、硅灰混合均匀，加入水、聚乙烯醇搅拌均匀，加入预处理碳纤维搅拌均匀，50-60℃加热10-30min，150-160℃加热1-2h，升温至800-1000℃煅烧10-20min，得到增韧碳纤维。

11、增韧碳纤维通过在碳纤维表面结合二氧化硅，然后在其表面附着粉煤灰、脱硫石膏、硅灰，经烧结在碳纤维表面形成含硅钙多孔结构，大大增强碳纤维强度。

12、更优选地，碳纤维、甲基三甲氧基硅烷、饱和氨水的质量比为20-40：1-5：1-3；粉煤灰、脱硫石膏、硅灰、聚乙烯醇的质量比为1-2：0.1-1：0.1-1：0.1-1。

13、上述增韧耐材料老化复合塑料编织布制备方法，包括如下步骤：

14、s1、将均聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚异丁烯母料pw60、碳酸钠、硅酸钠、硝酸钙、色母料、热稳定剂、润滑剂混合均匀，加入增韧碳纤维搅拌均匀，熔融挤出，切割，纵向拉伸，热定型，冷却，编织得到预制编织层；

15、s2、将均聚聚丙烯、增韧碳纤维、活化碳纳米管、色母料、热稳定剂、润滑剂混合均匀得到增韧层预混料；

16、s3、将无规共聚聚丙烯、色母料、热稳定剂、润滑剂混合均匀得到无纺布层预混料；

17、s4、将增韧层预混料流延到预制编织层正面，将无纺布层预混料流延到预制编织层背面，得到增韧耐材料老化复合塑料编织布。

18、优选地，预制编织层所用增韧碳纤维与增韧层预混料所用增韧碳纤维的质量比为1-4：1-3。

19、优选地，预制编织层所用均聚聚丙烯与增韧层预混料所用均聚聚丙烯的质量比为3-5：3-5。

20、优选地，预制编织层所用色母料、增韧层预混料所用色母料和无纺布层预混料所用色母料的质量比为1-2：1-2：1-2。

21、优选地，预制编织层所用热稳定剂、增韧层预混料所用热稳定剂和无纺布层预混料所用热稳定剂的质量比为1-2：1-2：1-2。

22、优选地，预制编织层所用润滑剂、增韧层预混料所用润滑剂和无纺布层预混料所用润滑剂的质量比为1-2：1-2：1-2。

23、有益效果：

24、本发明在预制编织层与增韧层预混料中均加入增韧碳纤维，并在增韧层预混料流延至预制编织层上，显著提高了编织布的韧性，使其在增韧层预混料中增韧碳纤维添加量少的情况下，韧性得到显著提高。

25、本发明在编织布中加入增韧碳纤维，通过马来酸酐接枝聚丙烯辅助，均聚聚丙烯与增韧碳纤维的嵌合强度极高，既提高增韧碳纤维在均聚聚丙烯基体中的分散性，通过协同作用大大增强编织布拉伸强度，又使编织布在潮湿环境下可形成强度极高硅酸钙成分，有效强化编织布结构，不仅可充分发挥碳纤维增韧作用，而且耐老化性能优异。

26、而活化碳纳米管既可在均聚聚丙烯中均匀分散，又与增韧碳纤维配合，有效提高纤维与基体的粘结，并使纤维与基体间表现出明显的滑移硬化效应，提高编织布的拉伸应变能力；同时活化碳纳米管与增韧碳纤维相互桥接，多种尺度填补并抑制基材内部的孔隙裂缝的扩展，增强编织布的强度与延性，增韧效果优异。

27、本发明工艺简单、使用方便、适合推广的塑料编织布的生产工艺，不仅可以有效增强编织布的结构，使生产出的编织布的使用时间更长；而且防止老化的功能显著，生产出的编织布结实耐用，增韧性能好，力学强度高，使用稳定性强，不易受外界环境的变化而过早损坏，延长了编织布的使用寿命，极具市场竞争力。

技术特征：

1.一种增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，其原料按质量份包括：均聚聚丙烯60-100份，无规共聚聚丙烯30-50份，马来酸酐接枝聚丙烯1-2份，聚异丁烯母料pw60 10-20份，碳酸钠1-3份，硅酸钠1-3份，硝酸钙1-2份，活化碳纳米管1-2份，增韧碳纤维4-14份，色母料3-6份，热稳定剂3-6份，润滑剂3-6份；

2.根据权利要求1所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，热稳定剂为二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、十二硫醇二正丁基锡、β-巯基丙酸二正辛基锡中至少一种。

3.根据权利要求1所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，润滑剂为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、n,n’-亚乙基双硬脂酰胺、n,n’-亚乙基蓖麻醇酸酰胺中至少一种。

4.根据权利要求1所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，活化碳纳米管采用如下步骤制取：将碳纳米管、表面活性剂加入水中搅拌1-2h，超声分散10-30min，超声频率为5-12khz，喷雾干燥得到活化碳纳米管。

5.根据权利要求1或4所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、聚苯乙烯中至少一种。

6.根据权利要求1或4所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，碳纳米管、表面活性剂的质量比为5-10：1-2。

7.根据权利要求1所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，增韧碳纤维采用如下步骤制取：将碳纤维加入至二甲基亚砜中，搅拌状态下加入甲基三甲氧基硅烷，加入饱和氨水继续搅拌，洗涤，真空干燥得到预处理碳纤维；将粉煤灰、脱硫石膏、硅灰混合均匀，加入水、聚乙烯醇搅拌均匀，加入预处理碳纤维搅拌均匀，50-60℃加热10-30min，150-160℃加热1-2h，升温至800-1000℃煅烧10-20min，得到增韧碳纤维。

8.根据权利要求7所述增韧耐材料老化复合塑料编织布，其特征在于，碳纤维、甲基三甲氧基硅烷、饱和氨水的质量比为20-40：1-5：1-3；粉煤灰、脱硫石膏、硅灰、聚乙烯醇的质量比为1-2：0.1-1：0.1-1：0.1-1。

9.一种如权利要求1-8任一项所述增韧耐材料老化复合塑料编织布制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述增韧耐材料老化复合塑料编织布制备方法，其特征在于，预制编织层所用增韧碳纤维与增韧层预混料所用增韧碳纤维的质量比为1-4：1-3。

技术总结本发明公开了一种增韧耐材料老化复合塑料编织布，其原料按质量份包括：均聚聚丙烯60‑100份，无规共聚聚丙烯30‑50份，马来酸酐接枝聚丙烯1‑2份，聚异丁烯母料PW60 10‑20份，碳酸钠1‑3份，硅酸钠1‑3份，硝酸钙1‑2份，活化碳纳米管1‑2份，增韧碳纤维4‑14份，色母料3‑6份，热稳定剂3‑6份，润滑剂3‑6份；活化碳纳米管为碳纳米管置于表面活性剂溶液中处理得到；增韧碳纤维则是在碳纤维表面沉积二氧化硅后加入粉煤灰、脱硫石膏、硅灰和聚乙烯醇混合后煅烧得到。本发明公开了上述增韧耐材料老化复合塑料编织布制备方法。技术研发人员：陈蓉,陈豪受保护的技术使用者：上海绿悦环保科技材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12