[发明专利]一种耐磨土工布及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土工布领域，尤其涉及一种耐磨土工布及其制备方法。

背景技术

目前，土工布主要应用于水利、港口、航道、铁路、公路等泥沙直径小受力大的工程，其起到的主要作用包括1：隔离作用，对不同物理性质的建筑材料进行隔离，使材料不混杂，保持材料的整体性；2：过滤作用，当水由细料土层流入粗料土层时，利用土工布的透水性，让水通过而拦截住土颗粒、细沙等物料；3：稳定作用，增强土体抗拉抗变形能力，增强建筑结构稳定性。现有的土工布的耐磨性能一般较差，在一些较为恶劣的条件下极易被磨损，从而导致土工布的损坏，这样既削弱了土工布的使用效果，又使土工布的使用寿命有所缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨土工布及其制备方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种耐磨土工布，其特征在于，由以下重量份原料制备而成：40-50份低密度聚乙烯、20-25份乳胶、15-20份植物纤维、5-10份聚苯乙烯、5-8份酚醛树脂、5-8份纳米二氧化硅、3-5份硬脂酸锌、3-4份增塑剂、1-2份增韧改性剂、0.5-1份抗氧剂、15-20份石墨烯粉末。

一种耐磨土工布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将低密度聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌投入热混机中进行均匀搅拌，温度设置为80-90℃，搅拌时间为25-30分钟，然后升高温度至110-120℃，并投入增塑剂、增韧改性剂进行均匀搅拌，搅拌时间为5-8分钟，即得基础物料；

B、将石墨烯粉末投入混合酸溶液中，并在超声振动的辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为5-8分钟，搅拌后用离心机离心，并将沉淀物用去离子水洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；

C、将所得酸化石墨烯粉末与乳胶、植物纤维均匀混合，并用氢氧化钠溶液调节pH值为7.5-8，然后将所得混合物在高压条件下进行冻干处理，冻干后取出并粉碎至纳米级，即得改性石墨烯粉末；

D、将所得基础物料与改性石墨烯粉末投入高压加热炉中进行混合搅拌，并设置温度为70-80℃，搅拌时间为10-20分钟，取出后冷却至40-50℃，并加入抗氧剂，继续搅拌5-8分钟，即得混合物料；

E、将混合物料通过双螺杆挤出机挤出，经压延后切割，即得土工布。

优选地，所述的增塑剂为磷酸三甲苯酯。

优选地，所述的增韧改性剂为丁二烯。

优选地，所述的混合酸由98％的浓硫酸、37％的浓盐酸按照体积比3:2混合而成。

优选地，所述的冻干处理中，冷冻温度为-50～-40℃。

本发明所制备的土工布中添加了石墨烯，石墨烯具备极强的硬度以及耐磨损性，本发明通过将石墨烯与乳胶以及植物纤维制成改性石墨烯粉末，使石墨烯在保留原本属性的情况下，同时更具亲和性，因此制备的土工布不但外表面抗磨损能力较强，而且内部的强度也会大幅度提升，从而使土工布整体的物理性质得到较大程度提高。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种耐磨土工布及其制备方法，可以有效的增强土工布的耐磨性，从而确保了土工布在恶劣条件下的使用效果，并且增加了土工布的使用寿命。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

将40份低密度聚乙烯、5份聚苯乙烯、5份酚醛树脂、5份纳米二氧化硅、3份硬脂酸锌投入热混机中进行均匀搅拌，温度设置为80℃，搅拌时间为25分钟，然后升高温度至110℃，并投入3份磷酸三甲苯酯、1份丁二烯进行均匀搅拌，搅拌时间为5分钟，即得基础物料；

将15石墨烯粉末投入混合酸溶液中，混合酸由98％的浓硫酸、37％的浓盐酸按照体积比3:2混合而成，并在超声振动的辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为5分钟，搅拌后用离心机离心，并将沉淀物用去离子水洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；

将所得酸化石墨烯粉末与20份乳胶、15份植物纤维均匀混合，并用氢氧化钠溶液调节pH值为7.5，然后将所得混合物在高压条件下进行冻干处理，冷冻温度为-50℃，冻干后取出并粉碎至纳米级，即得改性石墨烯粉末；