[发明专利]改性增韧剂和聚丙烯材料以及它们的制备方法和应用

说明书

本发明涉及土木工程材料领域，公开了一种制备改性增韧剂的方法，该方法包括：将增韧剂和偶联剂混合进行第一分散改性，得到预改性增韧剂，然后将所述预改性增韧剂和表面活性剂混合进行第二分散改性。本发明还公开了制备的改性增韧剂和制备聚丙烯的方法以及制备的聚丙烯采用，还公开了改性增韧剂和聚丙烯材料在制备土工格栅中的应用。采用本发明方法制备的改性增韧剂用于聚丙烯材料的制备中得到的聚丙烯材料在较低应变时，仍具有较高的拉伸屈服强度、断裂强度、断裂伸长率、弯曲模量、常温悬臂梁缺口冲击强度和热变形温度，较低的拉伸屈服伸长率，适用于制备在较低单位面积质量下仍具有较高机械性能的土工格栅。

技术领域

本发明涉及土木工程材料技术领域，具体涉及一种改性增韧剂和聚丙烯材料以及它们的制备方法和应用。

背景技术

塑料双向拉伸土工格栅是使用高品质的聚合物，通过特别的挤压和双向拉伸技术制作而成的土木工程产品。这种经过拉伸的土工格栅制品具有拉伸强度高、刚性好、韧性好的特点，是理想的土木工程加固、加筋增强体合成材料。

目前制备塑料土工格栅的原材料一般使用聚丙烯(PP)，虽然聚丙烯(PP)本身具有拉伸刚化效果，且弹性变形小等特点，但是使用其制作的土工格栅仍存在较多不足之处，比如在较低应变时，拉伸屈服强度、断裂强度、断裂伸长率、弯曲模量、常温悬臂梁缺口冲击强度和热变形温度仍较低，拉伸屈服伸长率降低不明显，且为了提高拉伸屈服强度往往需要增加格栅的厚度，从而间接提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的聚丙烯材料在较低应变时，拉伸屈服强度、断裂强度、断裂伸长率、弯曲模量和常温悬臂梁缺口冲击强度仍较低，拉伸屈服伸长率降低不明显，且制备的土工格栅机械性能较差的问题，提供一种改性增韧剂和改性聚丙烯材料以及它们的制备方法和应用，该方法制备的改性增韧剂能够显著改善聚丙烯材料的机械性能，所得聚丙烯材料具有在较低应变时，其拉伸屈服强度、断裂强度、断裂伸长率、弯曲模量、常温悬臂梁缺口冲击强度和热变形温度高，拉伸屈服伸长率低等优势，能够很好的适用于制备土工格栅。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种制备改性增韧剂的方法，该方法包括：将增韧剂和偶联剂混合进行第一分散改性，得到预改性增韧剂，然后将所述预改性增韧剂和表面活性剂混合进行第二分散改性。

本发明第二方面提供第一方面所述方法制备的改性增韧剂。

本发明第三方面提供一种制备聚丙烯材料的方法，该方法包括将聚丙烯、辅助填料和第二方面所述的改性增韧剂混合后进行挤出。

本发明第四方面提供第三方面所述方法制备的聚丙烯材料。

本发明第五方面提供第二方面所述的改性增韧剂或第四方面所述的聚丙烯材料在制备土工格栅中的应用。

采用本发明的技术方案制备的改性增韧剂用于聚丙烯材料的制备，得到的聚丙烯材料具有较好的机械性能，在较低应变时，制备的聚丙烯材料的拉伸屈服强度高于≥36MPa、断裂强度高于≥25MPa、断裂伸长率高于≥500％、弯曲模量高于≥1700MPa、常温悬臂梁缺口冲击强度高于≥5KJ/m²和热变形温度高于≥100℃、拉伸屈服伸长率低于≤6％，适用于制备在较低单位面积质量(厚度较薄)时仍具有较好机械性能的土工格栅。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。