[发明专利]微孔轻量化聚酯(PET)塑料土工格栅及其制造方法

说明书

本发明公开了一种微孔轻量化聚酯塑料土工格栅，由如下重量份的原料制成：PET 100份、无机纳米粒子0.5‑5份，分散润滑剂0.5‑3份。所述无机纳米粒子选自纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米蒙脱石或纳米滑石粉中的一种或多种。所述无机纳米粒子的粒径为5‑100nm。所述的分散润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺TAS‑2A、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。本发明通过向聚酯(PET)中添加无机纳米粒子，经过纵横双向拉伸之后制备得到土工格栅，该土工格栅具有微孔结构且数量可控，产品的密度最高可降低10％，从而有效的降低成本。而且土工格栅的材料拉伸强度最高可达94MPa以上，与单纯以PET为原料制备的土工格栅相比，材料的拉伸强度提高了17.5％以上，具有巨大的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及土木格栅制造技术领域，具体涉及一种微孔轻量化聚酯(PET)塑料土工格栅及其制造方法。

背景技术

土木格栅是由聚丙烯、高密度聚乙烯、聚酯纤维、玻璃纤维等聚合物材料以拉伸、编制或焊接等工艺进行加工后，形成具有规则网孔且强度较高的土工合成材料；它作为一种新型建筑材料，具有抗拉能力强、变性小、耐腐蚀、寿命长、施工便捷、造价低等优势，已被广泛应用于铁路及公路路基、港口、码头、防洪水坝、挡墙、隧洞、边坡防护以及矿山巷道等加筋土工程。

在土工格栅原材料中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯(PET))具有强度大、耐磨损、耐腐蚀等优点，被广泛应用于土工合成材料当中。现有PET土工格栅生产工艺主要有经编和焊接两种，涤纶经编土工格栅主要采用经衬纬工艺，节点受力后易滑动，节点强度低于材料本身强度，产品使用前需进行涂层处理，工艺复杂；条带焊接土工格栅的节点易发生剥离破坏，严重影响加筋土工程的质量稳定性和使用寿命。因此，现有的PET土工格栅生产效率低，节点强度低，无法充分发挥其材料性能方面的优势。

专利CN102529103A公开了一种聚酯(PET)塑料土工格栅的制造方法，通过新工艺在挤出成型后直接形成矩形孔的板材制备土工格栅，使材料的利用率由原来的75％提高到100％，节约能源，降低了生产成本。但该专利中所使用的是纯的聚酯(PET)，其仍存在结晶速度慢、加工性能差、材料密度高等不足，限制了其在土工格栅中的应用。因此，如何在降低成本的情况下进一步提高土工格栅材料的力学性能使其满足实际应用需求，是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种微孔轻量化聚酯(PET)塑料土工格栅及其制造方法。本发明在聚酯塑料中添加无机纳米粒子，形成具有微孔结构土工格栅，增强其力学性能同时兼具轻量化，获得低成本高强度的聚酯土工格栅。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种微孔轻量化聚酯塑料土工格栅，由如下重量份的原料制成：

PET 100份、无机纳米粒子0.5-5份、分散润滑剂0.5-3份。

优选的，所述无机纳米粒子选自纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米蒙脱石或纳米滑石粉中的一种或多种。

优选的，所述的分散润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺(TAS-2A)或季戊四醇硬脂酸酯中的一种。

优选的，所述无机纳米粒子的粒径为5-100nm。

作为优选的方案，上述微孔轻量化聚酯塑料土工格栅，由如下重量份的原料制成：

PET 100份、纳米蒙脱土0.5份、改性乙撑双硬脂酸酰胺(TAS-2A)1份；

所述纳米蒙脱土的粒径为5nm。

作为优选方案，上述微孔轻量化聚酯塑料土工格栅，由如下重量份的原料制成：

PET 100份、纳米蒙脱土1.5份、季戊四醇硬脂酸酯2份；

所述纳米蒙脱土的粒径为50nm。