CN111378217A - 一种抗拉伸土工格室材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗拉伸土工格室材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗拉伸土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯：50‑90份，三元乙丙橡胶：10‑30份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物：5‑20份，纳米增强填料：5‑10份，界面相容剂：1‑8份，加工助剂：0.3‑1份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(5.5～7.8)：(13～16.5)：(3～4.5)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。本发明的抗拉伸土工格室材料拉伸强度高，抗拉伸性能良好，且悬臂梁缺口冲击强度高，耐冲击性能好，弯曲模量大，综合力学性能好；低温脆点低，耐低温性能好；负荷下的热变形温度高，耐高温性能好。

Description

一种抗拉伸土工格室材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能高分子材料技术领域，具体涉及一种抗拉伸土工格室材料及其制备方法。
背景技术
土工格室是一种具有立体网状结构的土工合成材料、独特的三维立体结构，可有效地约束网格内的填充物，与填充物一起形成稳定的结构层，显示出其它平面土工合成材料无法相比的工程效果，正广泛的应用于软弱路基加固、边坡防护、挡土墙修建等工程。
聚烯烃土工格室产品是由改性聚烯烃为原料经挤出成型分切再超声焊接而成的、展开后呈立体蜂窝状结构的土工合成材料。由于土工格室的生产流程长、成型工序多、应用环境复杂多变等特点，因此，对生产该产品的原材料及产品有如下的要求。
(1)产品因有较好的机械性能，以防止在施工过程和应用过程中受到较强的外力、硬物穿刺等的破坏。
(2)产品长期在复杂的环境中使用，选择材料时应考虑耐酸碱性和耐霉变等因素。
(3)材料应有较好的抗老化性能，以满足在工程中长期稳定使用的需要。
(4)我国广阔的地域，气温变化大，对南北方使用的适用性而言，产品所使用材料必须有较好的耐低、高温性能。
(5)为适应土工格室的制备工艺要求，材料还需具有较好的可焊接性。
(6)产品在工程应用中要求为外形尺寸整齐、焊距一致，整个网格体系强度一致。
(7)产品应用较好的组件连接功能，以保证工程整体加固强度的一致性。
但是，目前所使用的聚烯烃土工格室材料还存在以下问题：
1、拉伸强度低，抗拉伸性差；
2、悬臂梁缺口冲击强度较低，弯曲模量较小，综合力学性能差(物理机械性能差)；
3、耐低温性能较差；耐高温性能较差；
综上，目前所使用的聚烯烃土工格室材料综合使用性能差，容易损坏，使用环境受限，且使用寿命短。
基于上述情况，本发明提出了一种抗拉伸土工格室材料及其制备方法，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗拉伸土工格室材料及其制备方法。本发明的抗拉伸土工格室材料拉伸强度高，抗拉伸性能良好，且悬臂梁缺口冲击强度高，耐冲击性能好，弯曲模量大，综合力学性能好；低温脆点低，耐低温性能好；负荷下的热变形温度高，耐高温性能好；此外，本发明的抗拉伸土工格室材料经超声波针式焊接而后形成的具有三维立体网状结构的格室***，该结构体系能够伸缩自如，运输过程中可折叠，施工过程中可张拉成具有蜂窝状结构的立体网格，填入混凝土、碎石、残渣、泥土等物料，形成一种具有刚度和强大侧向限制力的结构体，具有良好的力学性能、地形适应性、长期耐久性、环保性等特点，广泛应用于边坡防护、稳固路基、河道治理、水土保持及生态修复等方面。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种抗拉伸土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：50-90份，三元乙丙橡胶：10-30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：5-20份，纳米增强填料：5-10份，界面相容剂：1-8份，加工助剂：0.3-1份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(5.5～7.8)：(13～16.5)：(3～4.5)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。本发明的抗拉伸土工格室材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、纳米增强填料、界面相容剂、加工助剂；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维；既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，提升产品的质量稳定性，制得的抗拉伸土工格室材料拉伸强度高，抗拉伸性能良好，且悬臂梁缺口冲击强度高，耐冲击性能好，弯曲模量大，综合力学性能好；低温脆点低，耐低温性能好；负荷下的热变形温度高，耐高温性能好；此外，本发明的抗拉伸土工格室材料经超声波针式焊接而后形成的具有三维立体网状结构的格室***，该结构体系能够伸缩自如，运输过程中可折叠，施工过程中可张拉成具有蜂窝状结构的立体网格，填入混凝土、碎石、残渣、泥土等物料，形成一种具有刚度和强大侧向限制力的结构体，具有良好的力学性能、地形适应性、长期耐久性、环保性等特点，广泛应用于边坡防护、稳固路基、河道治理、水土保持及生态修复等方面。
本发明的抗拉伸土工格室材料，以高密度聚乙烯为主要原料，硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；
本发明引入了适当比例的三元乙丙橡胶，配合界面相容剂、加工助剂，与高密度聚乙烯等其他组分相同性良好，能很好地形成均一材料，可提高本发明的抗拉伸土工格室材料韧性和柔软性，大大提高了本发明的抗拉伸土工格室材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度等力学性能，且添加后可大大提高本发明的抗拉伸土工格室材料的耐低温性能，保证本发明的抗拉伸土工格室材料在低温环境中具有高的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度；
本发明引入了适当比例的乙烯-醋酸乙烯共聚物，配合界面相容剂、加工助剂，与三元乙丙橡胶、高密度聚乙烯等其他组分相同性良好，能很好地形成均一材料，尤其能提高本发明所述的纳米增强填料在乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、高密度聚乙烯等中分散效果，还可提高本发明的抗拉伸土工格室材料柔软性，降低脆性，从而大大提高了本发明的抗拉伸土工格室材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度等力学性能，且可进一步提高本发明的抗拉伸土工格室材料的耐低温性能；
本发明引入了适当比例的纳米增强填料，所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维；上述复合填料，在本发明的原料体系中，能够很好地分散均匀，且纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维相互配合，主要起到良好的协同增强作用，大大提高了本发明的抗拉伸土工格室材料的拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量等力学性能，比单一使用一种纳米增强填料的增强效果显著增加。
优选的，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：65-75份，三元乙丙橡胶：18-24份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：10-14份，纳米增强填料：6-8份，界面相容剂：4-6份，加工助剂：0.55-0.75份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(6～7)：(13.8～15.2)：(3.3～4)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
优选的，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：70份，三元乙丙橡胶：21份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：12份，纳米增强填料：7份，界面相容剂：5份，加工助剂：0.65份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
优选的，所述的高密度聚乙烯树脂为大庆石化5000S；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩华1826。
优选的，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。
优选的，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。
优选的，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.3-0.45。
优选的，所述抗拉伸土工格室材料还包括以下重量份的原料：色粉：0.8-2份。
本发明还提供一种所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述抗拉伸土工格室材料的原料，备用；
B、采用高速混合机将除纳米增强填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3-5min，得到混合料；
C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的抗拉伸土工格室材料。
将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入，有效保证纳米增强填料的有效熔融混合长度，使其在所述的抗拉伸土工格室材料中更好地分散均匀，从而保证所述的抗拉伸土工格室材料的抗拉伸等性能。
挤出过程中，调节主机转速、喂料速度(频率)的速度配比等工艺条件，使所述的抗拉伸土工格室材料均匀、平滑的挤出、造粒。
优选的，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为170-180℃，二区温度为175-180℃，三区温度为175-180℃，四区温度为180-190℃，五区温度为180-190℃，六区温度为180-190℃，七区温度为195-200℃，八区温度为195-200℃，九区温度为195-200℃，机头温度为205-210℃，主机转速为280-300r/min，喂料频率为13-20HZ。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的抗拉伸土工格室材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、纳米增强填料、界面相容剂、加工助剂；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维；既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，提升产品的质量稳定性，制得的抗拉伸土工格室材料拉伸强度高，抗拉伸性能良好，且悬臂梁缺口冲击强度高，耐冲击性能好，弯曲模量大，综合力学性能好；低温脆点低，耐低温性能好；负荷下的热变形温度高，耐高温性能好；此外，本发明的抗拉伸土工格室材料经超声波针式焊接而后形成的具有三维立体网状结构的格室***，该结构体系能够伸缩自如，运输过程中可折叠，施工过程中可张拉成具有蜂窝状结构的立体网格，填入混凝土、碎石、残渣、泥土等物料，形成一种具有刚度和强大侧向限制力的结构体，具有良好的力学性能、地形适应性、长期耐久性、环保性等特点，广泛应用于边坡防护、稳固路基、河道治理、水土保持及生态修复等方面。
本发明的抗拉伸土工格室材料，以高密度聚乙烯为主要原料，硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；
本发明引入了适当比例的三元乙丙橡胶，配合界面相容剂、加工助剂，与高密度聚乙烯等其他组分相同性良好，能很好地形成均一材料，可提高本发明的抗拉伸土工格室材料韧性和柔软性，大大提高了本发明的抗拉伸土工格室材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度等力学性能，且添加后可大大提高本发明的抗拉伸土工格室材料的耐低温性能，保证本发明的抗拉伸土工格室材料在低温环境中具有高的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度；
本发明引入了适当比例的乙烯-醋酸乙烯共聚物，配合界面相容剂、加工助剂，与三元乙丙橡胶、高密度聚乙烯等其他组分相同性良好，能很好地形成均一材料，尤其能提高本发明所述的纳米增强填料在乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、高密度聚乙烯等中分散效果，还可提高本发明的抗拉伸土工格室材料柔软性，降低脆性，从而大大提高了本发明的抗拉伸土工格室材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度等力学性能，且可进一步提高本发明的抗拉伸土工格室材料的耐低温性能；
本发明引入了适当比例的纳米增强填料，所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维；上述复合填料，在本发明的原料体系中，能够很好地分散均匀，且纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维相互配合，主要起到良好的协同增强作用，大大提高了本发明的抗拉伸土工格室材料的拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量等力学性能，比单一使用一种纳米增强填料的增强效果显著增加。
本发明引入了适当比例的界面相容剂，优选的，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。对于本发明的原料体系，PE接枝马来酸酐可使各原料更好地相容，形成均一材料，从而保证了产品的使用性能。
本发明引入了适当比例的加工助剂，优选的，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。优选的，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.3-0.45。以上加工助剂，乙撑双硬脂酰胺主要起到良好的润滑作用，提升加工性能；硬脂酸钙可起到辅助润滑作用，提升加工性能，还主要起到良好的热稳定作用，提升加工过程的热稳定性；两者相互配合，即保证了产品的性能，又减少了小分子助剂的使用，使本发明的抗拉伸土工格室材料在使用过程中小分子助剂析出降低，从而保证了产品的使用性能，延长了使用寿命。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种抗拉伸土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：50-90份，三元乙丙橡胶：10-30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：5-20份，纳米增强填料：5-10份，界面相容剂：1-8份，加工助剂：0.3-1份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(5.5～7.8)：(13～16.5)：(3～4.5)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
优选的，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：65-75份，三元乙丙橡胶：18-24份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：10-14份，纳米增强填料：6-8份，界面相容剂：4-6份，加工助剂：0.55-0.75份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(6～7)：(13.8～15.2)：(3.3～4)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
优选的，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：70份，三元乙丙橡胶：21份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：12份，纳米增强填料：7份，界面相容剂：5份，加工助剂：0.65份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
优选的，所述的高密度聚乙烯树脂为大庆石化5000S；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩华1826。
优选的，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。
优选的，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。
优选的，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.3-0.45。
优选的，所述抗拉伸土工格室材料还包括以下重量份的原料：色粉：0.8-2份。
本发明还提供一种所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述抗拉伸土工格室材料的原料，备用；
B、采用高速混合机将除纳米增强填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3-5min，得到混合料；
C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的抗拉伸土工格室材料。
优选的，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为170-180℃，二区温度为175-180℃，三区温度为175-180℃，四区温度为180-190℃，五区温度为180-190℃，六区温度为180-190℃，七区温度为195-200℃，八区温度为195-200℃，九区温度为195-200℃，机头温度为205-210℃，主机转速为280-300r/min，喂料频率为13-20HZ。
实施例2：
一种抗拉伸土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：65份，三元乙丙橡胶：18份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：10份，纳米增强填料：6份，界面相容剂：4份，加工助剂：0.55份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6：13.8：3.3；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
在本实施例中，所述的高密度聚乙烯树脂为大庆石化5000S；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩华1826。
在本实施例中，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。
在本实施例中，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.3。
在本实施例中，所述抗拉伸土工格室材料还包括以下重量份的原料：色粉：0.8份。
在本实施例中，所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述抗拉伸土工格室材料的原料，备用；
B、采用高速混合机将除纳米增强填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3min，得到混合料；
C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的抗拉伸土工格室材料。
在本实施例中，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为170℃，二区温度为175℃，三区温度为175℃，四区温度为180℃，五区温度为180℃，六区温度为180℃，七区温度为195℃，八区温度为195℃，九区温度为195℃，机头温度为205℃，主机转速为280r/min，喂料频率为13HZ。
实施例3：
一种抗拉伸土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：
在本实施例中，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：75份，三元乙丙橡胶：24份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：14份，纳米增强填料：8份，界面相容剂：6份，加工助剂：0.75份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：7：15.2：4；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
在本实施例中，所述的高密度聚乙烯树脂为大庆石化5000S；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩华1826。
在本实施例中，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。
在本实施例中，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.45。
在本实施例中，所述抗拉伸土工格室材料还包括以下重量份的原料：色粉：2份。
在本实施例中，所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述抗拉伸土工格室材料的原料，备用；
B、采用高速混合机将除纳米增强填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3-5min，得到混合料；
C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的抗拉伸土工格室材料。
在本实施例中，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为175℃，二区温度为180℃，三区温度为180℃，四区温度为190℃，五区温度为190℃，六区温度为190℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，九区温度为200℃，机头温度为210℃，主机转速为300r/min，喂料频率为20HZ。
实施例4：
一种抗拉伸土工格室材料，由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：70份，三元乙丙橡胶：21份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：12份，纳米增强填料：7份，界面相容剂：5份，加工助剂：0.65份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
在本实施例中，所述的高密度聚乙烯树脂为大庆石化5000S；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩华1826。
在本实施例中，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。
在本实施例中，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.37。
在本实施例中，所述抗拉伸土工格室材料还包括以下重量份的原料：色粉：1.2份。
在本实施例中，所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述抗拉伸土工格室材料的原料，备用；
B、采用高速混合机将除纳米增强填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3-5min，得到混合料；
C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的抗拉伸土工格室材料。
在本实施例中，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为175℃，二区温度为178℃，三区温度为178℃，四区温度为185℃，五区温度为185℃，六区温度为185℃，七区温度为197℃，八区温度为197℃，九区温度为197℃，机头温度为207℃，主机转速为290r/min，喂料频率为16HZ。
对比例1：
与实施例4的区别在于，三元乙丙橡胶用高密度聚乙烯替代，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，乙烯-醋酸乙烯共聚物用高密度聚乙烯替代，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙(不含纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维)，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，所述的纳米增强填料中，纳米硫酸钡用纳米碳酸钙替代，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，所述的纳米增强填料中，纳米纤维(纳米碳纤维)用纳米碳酸钙替代，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例5得到的抗拉伸土工格室材料制成标准样条，分别进行性能测试，测试结果如表1和表2所示：
表1
检测项目 单位 实施例2 实施例3 实施例4
悬臂梁缺口冲击强度 J/m 150 152 157
拉伸强度 MPa 26.2 27.5 30.4
弯曲模量 MPa 1200 1214 1238
低温脆点 ℃ -46 -46 -47
负荷下的热变形温度 ℃ 95 96 98
常温剥离强度(25℃) N/cm 140 143 147
低温剥离强度(-20℃) N/cm 130 131 133
表2
检测项目 单位 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
悬臂梁缺口冲击强度 J/m 95 90 65 82 78
拉伸强度 MPa 21.1 22.2 23.4 25.7 24.8
弯曲模量 MPa 708 600 1100 1121 1105
低温脆点 ℃ -35 -40 -38 -42 -40
负荷下的热变形温度 ℃ 82 80 100 102 101
常温剥离强度(25℃) N/cm 108 104 101 104 102
低温剥离强度(-20℃) N/cm 91 98 94 100 96
从上表1和表2可以看出，本发明的抗拉伸土工格室材料具有以下优点：拉伸强度高，抗拉伸性能良好，且悬臂梁缺口冲击强度高，耐冲击性能好，弯曲模量大，综合力学性能好；
低温脆点低，耐低温性能好；负荷下的热变形温度高，耐高温性能好。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗拉伸土工格室材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：50-90份，三元乙丙橡胶：10-30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：5-20份，纳米增强填料：5-10份，界面相容剂：1-8份，加工助剂：0.3-1份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(5.5～7.8)：(13～16.5)：(3～4.5)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
2.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：65-75份，三元乙丙橡胶：18-24份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：10-14份，纳米增强填料：6-8份，界面相容剂：4-6份，加工助剂：0.55-0.75份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：(6～7)：(13.8～15.2)：(3.3～4)；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述抗拉伸土工格室材料由包括以下重量份的原料制成：
高密度聚乙烯：70份，三元乙丙橡胶：21份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：12份，纳米增强填料：7份，界面相容剂：5份，加工助剂：0.65份；所述的纳米增强填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米云母和纳米纤维的混合物，其中四者的质量之比为10：6.5：14.5：3.7；所述纳米纤维为纳米碳纤维。
4.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述的高密度聚乙烯树脂为大庆石化5000S；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩华1826。
5.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述的界面相容剂为PE接枝马来酸酐。
6.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述的加工助剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物。
7.根据权利要求6所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的混合物中乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙的质量之比为1：0.3-0.45。
8.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料，其特征在于，所述抗拉伸土工格室材料还包括以下重量份的原料：色粉：0.8-2份。
9.一种如权利要求1至3、6至9任一项所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、分别称取所述抗拉伸土工格室材料的原料，备用；
B、采用高速混合机将除纳米增强填料外的其他原料进行充分混合均匀，混料时间为3-5min，得到混合料；
C、熔融挤出：将所述混合料送入双螺杆挤出机中，并将纳米增强填料由双螺杆挤出机中段的强制加料装置加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出、造粒，得到所述的抗拉伸土工格室材料。
10.根据权利要求1所述的抗拉伸土工格室材料的制备方法，其特征在于，步骤C中，双螺杆挤出机的参数设置为：一区温度为170-180℃，二区温度为175-180℃，三区温度为175-180℃，四区温度为180-190℃，五区温度为180-190℃，六区温度为180-190℃，七区温度为195-200℃，八区温度为195-200℃，九区温度为195-200℃，机头温度为205-210℃，主机转速为280-300r/min，喂料频率为13-20HZ。
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