CN102030948A - 一种改性土工格栅的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种改性土工格栅的制造方法。其步骤是：取PET与聚丙烯进行共混；添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯和合成抗氧剂，形成共混物；将共混物通过挤出机在高温下熔融挤出；挤出后通过高速牵引和低温冷却，使得挤出熔体产生5-15倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；将干燥后的改性料与聚丙烯和色母混合后，再通过挤出机在低温下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机进行冲孔，孔板经过升温到80℃-100℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
Description
技术领域
本发明涉及土工格栅的制造，特别涉及一种改性土工格栅的制造方法。
背景技术
随着土工合成材料行业的发展，越来越多的土工格栅产品推向了市场，聚丙烯土工格栅的主要竞争就是产品性能和价格成本竞争。由于聚丙烯土工格栅领用领域和使用区域广泛，因此对一种聚丙烯土工格栅要求其具有多种性能。
但是只靠一种聚合物来实现这些性能是不容易的。所以，聚丙烯土工格栅配方改性由此而生。由于土工格栅行业使用的原料均为粒状料，所以配方改性重点在于聚合物共混改性。
在聚丙烯土工格栅中一个重要的改性就是增加聚丙烯土工格栅的强度。在制备高性能材料方面纤维增强是一种普遍而有效的方法，增强所用的纤维一般为玻璃纤维、碳纤维等。由这些纤维填充得到的树脂增强效果明显，能够使得相同规格的土工格栅更薄。但是使用玻璃纤维和碳纤维后，聚合物的拉伸伸长率又会有很大下降，导致土工格栅拉伸很短，产品单位面积重量上升，使得生产成本反而增加，不利于达到低成本化的目的。
发明内容
本发明目的是，通过对聚丙烯土工格栅配方的改性，增加聚丙烯土工格栅的强度，改善聚丙烯土工格栅抗冲击强度，并且达到降低聚丙烯土工格栅生产成本的目的。
本发明所采用技术方案是，步骤是：
1） 取PET比例为10%-40%与聚丙烯比例为85%-45%进行共混；
2） 添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯比例为5%-15%和合成抗氧剂，形成共混物；
3） 将共混物通过挤出机在255℃-265℃高温下熔融挤出；
4） 挤出后，通过高速5 m/min -15 m/min牵引和低温10℃-25℃冷却，使得挤出熔体产生5-15倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；
5） 将干燥后的改性料与聚丙烯和色母混合后，再通过挤出机在低于230℃温度下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机进行冲孔，孔板经过升温到80℃-100℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成，比例为1:1，合成抗氧剂总质量占PET、聚丙烯和马来酸酐接枝聚丙烯总质量的0.2%-1.0%。
本发明取得的有益效果在于，改性土工格栅使得相同规格的土工格栅更薄，伸长率提高，生产成本下降，提高了土工格栅的性能，在相同厚度下，产品的强度提高5%-20%；单肋长度提高5%-40%；冲击强度提高10%-70%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，一种改性土工格栅的制造方法，其步骤是：
1） 取PET比例为10%-40%与聚丙烯比例为85%-45%进行共混；
2） 添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯为5%-15%和合成抗氧剂，形成共混物；
3） 将共混物通过挤出机在255℃-265℃高温下熔融挤出；
4） 挤出后通过高速5 m/min -15 m/min牵引和低温10℃-25℃冷却，使得挤出熔体产生5-15倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；
5） 将干燥后的改性料与聚丙烯和色母混合后，再通过挤出机在低于230℃温度下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机进行冲孔，孔板经过升温到80℃-100℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成，比例为1:1，合成抗氧剂总质量占PET、聚丙烯和马来酸酐接枝聚丙烯总质量的0.2%-1.0%。
实施例1：
一种改性土工格栅的制造方法，其步骤是：
1） 取PET比例为30%与聚丙烯比例为60%进行共混；
2） 添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯10%和合成抗氧剂0.7%，形成共混物；合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按比例为1:1制成；
3） 将共混物通过挤出机在265℃高温下熔融挤出；
4） 挤出后通过高速10m/min牵引和低温20℃冷水冷却，使得挤出熔体产生10倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；
5） 将干燥后的改性料30%与聚丙烯70%和色母混合后，再通过挤出机在230℃以下的温度下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机进行冲孔，孔板经过升温到90℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
实施例2：
一种改性土工格栅的制造方法，其步骤是：
1） 取PET比例为10%与聚丙烯比例为85%进行共混；
2） 添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯5%和合成抗氧剂0.2%，形成共混物；合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按比例为1:1制成；
3） 将共混物通过挤出机在260℃高温下熔融挤出；
4） 挤出后通过高速5m/min牵引和低温10℃冷水冷却，使得挤出熔体产生5-15倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；
5） 将干燥后的改性料50%与聚丙烯50%和色母混合后，再通过挤出机在230℃以下的温度下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温100℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
实施例3：
一种改性土工格栅的制造方法，其步骤是：
1） 取PET比例为40%与聚丙烯比例为45%进行共混；
2） 添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯15%和合成抗氧剂1.0%，形成共混物；合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按比例为1:1制成；
3） 将共混物通过挤出机在255℃高温下熔融挤出；
4） 挤出后通过高速15m/min牵引和低温25℃冷却，使得挤出熔体产生5-15倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；
5） 将干燥后的改性料15%与聚丙烯85%和色母混合后，再通过挤出机在230℃以下的温度下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温80℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
本发明机理是：首先将PET、聚丙烯和相容剂马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，将共混的熔体进行拉伸，由于马来酸酐接枝聚丙烯和聚丙烯与PET均有很好的相容性，因此PET能均匀分布在混合物熔体中。再对混合物熔体进行拉伸，由于PET和聚丙烯通过马来酸酐接枝聚丙烯进行相容，因此在拉伸过程中，基体聚丙烯发生变形，使得和聚丙烯相容的马来酸酐接枝聚丙烯也发生大变形，马来酸酐接枝聚丙烯又使得PET也发生变形，由于载体在混合物中占的比例略小，因此PET变形不连续，只能产生细小的微纤，而不能形成连续的长纤。在混合物中，由于相容剂的作用，PET微纤能与聚丙烯很好的相容，因此得到的改性粒子能与聚丙烯很好的相容，PET由于熔点在250℃以上，因此在230℃以下的聚丙烯加工温度中，PET微纤不会再熔融成其他状态。通过螺杆挤出机的混合作用，PET微纤均匀分布在聚丙烯板材中，并且PET分布是不规则的是多向的，因此聚丙烯板材的抗冲击强度提高10%-70%。
在土工格栅拉伸过程中，在肋部的PET微纤会在拉伸取向方向发生转向，使得PET微纤和力学方向一致，同时PET的拉伸屈服强度在100MPa以上，而聚丙烯的拉伸屈服强度在35MPa左右，因此土工格栅肋部的强度提高5%-40%。
与聚丙烯相比，PET的断裂伸长率在700%以上，而拉丝级聚丙烯断裂伸长率在500%左右，因此在改性料生产中未完全拉伸的PET会进一步拉伸变形，使得聚丙烯土工格栅的拉伸伸长率提高5%-40%，使得相同厚度产品的单位面积质量明显下降。
Claims (2)
1.一种改性土工格栅的制造方法，其特征在于，其步骤是：
1）取PET比例为10%-40%与聚丙烯比例为85%-45%进行共混；
2）添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯比例为5%-15%和合成抗氧剂，形成共混物；
3）将共混物通过挤出机在255℃-265℃高温下熔融挤出；
4）挤出后通过高速5m/min-15m/min牵引和低温10℃-25℃冷却，使得挤出熔体产生5-15倍拉伸，并被立即冷却冻结拉伸结构，在进行切粒，干燥，即得到具有PET微纤的改性料；
5）将干燥后的改性料与聚丙烯和色母混合后，再通过挤出机在低于230℃温度下挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温到80℃-100℃后拉伸，即制得PET改性的聚丙烯土工格栅。
2.根据权利要求1所述的改性土工格栅的制造方法，其特征在于，所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成，比例为1:1，合成抗氧剂总质量占PET、聚丙烯和马来酸酐接枝聚丙烯总质量的0.2%-1.0%。
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