一种用于蜂巢约束系统的聚乙烯改性材料制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚乙締改性材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着材料技术、产品性能、功能创新工程方法的不断发展，一种利用聚乙締改性材 料生产蜂巢约束系统产品的技术已经应用在生态护坡领域，运种技术在保留原来其固有优 势的同时，现已实现了长期化、民用化和工程化的转变，特别是颠覆性高分子复合合金的开 发，在满足长期使用的基础上，采用本发明材料生产蜂巢约束系统产品，不但防止了 ±体材 料流失、滑坡等自然造成的不稳定危害因素，而且是一种稳定±壤、承载护坡、河渠保护、W 及植被挡±墙等最有效地解决方案。
[0003] 目前市场上采用的载体材料，是W传统的合成方式采用有水泥、沙±、石材、钢筋 等为原料而制成的材料，该种材料应用于水利、海港、公路、铁路、生态护坡、文化旅游景观、 国家边境和海岛生态保护等领域，经过风吹雨淋，长期日光爆啊、冷热溫差的交替、特别是 我国部分地区山体滑坡、塌方、泥石流等地质灾害的频繁爆发，很多受灾山区边坡裸露，同 时由于多年洪水冲刷、致使河岸、农田、地面、植被、植物、地貌等多种破坏，如地面塌陷、水 ±流失、河道萎缩、行洪能力严重不足等，对所在地区、乡镇的防洪安全构成了严重的威胁。 而且材料连接部分均采用钢筋结构，长时间埋地下受±壤酸碱不平衡的侵蚀，容易造成钢 筋诱蚀折断，每逢雨季盆地地区经常发生运种地质灾害，给人民财产造成巨大损失，虽然国 家花巨资修筑了护坡工程，但是运些工程经常被洪水冲跨，受震动塌方、对人民的财产带来 了较大的安全隐患及环境生态的破坏，同时也造成不可估量的损失。虽然诸多的生产厂家 为了更好的使用其他材料替代运种材料，并采用聚乙締树脂生产材料替代运种产品，但是 表现出的性能和效果不能十分满意，特别是在抗拉性、耐腐蚀和老化性、屈服强度、冲击性 和抗剪切性能等指标均达不到满意的效果，因而限制了其使用范围，因此为进一步拓展聚 乙締在各种行业的应用领域，因此急需一种能够解决上述缺陷的新型聚乙締改性产品出 现。
[0004] 聚乙締塑料无毒、无味、无臭，其分子结构W其线性主链为特征，具有强度高、初性 好、刚性强、耐热、耐寒等优点，还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能，并可耐 酸、碱、有机溶剂等，但是聚乙締性能因支链的增加、分子结构上和聚合物中所含的微量杂 质等内因，W及受大气环境和成型加工条件等外因的影响，会产生热氧和光老化、伸长率降 低、脆性增加等问题，运些问题是受日光中紫外线的照射和空气中氧的作用，使其分子中的 幾基含量增加而发生光氧老化作用，运种光氧老化作用它可使聚乙締分子解聚，并生成一 部分支链体型结构，结果导致聚乙締发生降解反应，而使其性能变坏乃至完全失去使用价 值。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的是要解决现有聚乙締塑料产生热氧化和光老化后，导致伸长率降 低、脆性增加的问题，而提供一种用于蜂巢约束系统的聚乙締改性材料制备方法。
[0006] 一种用于蜂巢约束系统的聚乙締改性材料制备方法，具体是按W下步骤完成的： W07] -、制备A组分：将20~70份皿阳树脂、6~10份低溫增初改性剂、0. 2~0. 4 份抗氧剂、0. 9~1. 3份交联改性剂和1~3份润滑剂混合均匀，得到混合物A，将混合物A转移至混合机中混炼，混炼溫度为140~180°C，混炼时间5min~20min，得到A组分；
[0008] 二、制备B组分：按8~15份LLD阳树脂、0. 1~0. 15份引发剂、0. 1~0. 15份交 联剂和0. 2~0. 4份交联催化剂，称量后投入混合机中，在转速为30;r/min~40;r/min下混 合5min~lOmin，得到混合物B，将混合物B投入甜J系列双螺杆挤出机中，S町系列双螺 杆挤出机的运行参数如下：一区溫度为150°C，二区溫度为160°C，S区溫度为165°C，四区 溫度为170°C，五区溫度为180°C，六区溫度为190°C，模头溫度为180~190°C，螺杆转速为 3化/min,挤出的料条经水槽冷却后烘干，切粒后得到B组分；
[0009] =、密炼挤出：将A组分、B组分、润滑剂B和表面活性剂依次加入混料机中，渗混 5min~lOmin，然后转移至高混机中，在溫度为50~60°C和转速为30;r/min~40;r/min下混 合5min~lOmin，得到混合物C，混合物C经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸和冷 却制粒得到用于蜂巢约束系统的聚乙締改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中 从料口到口模处的工艺溫度分别为：1区溫度为160~165°C，2区溫度为165~170°C，3区 溫度为175~180°C，4区溫度为180~185°C，5区溫度为185~190°C，6区溫度为195~ 205°C，烙体压力为2MPa~lOMPa;步骤S中所述的A组分与B组分的质量比为75:25 ;步骤 S中所述的A组分与润滑剂B的质量比为75: (1~3);步骤S中所述的A组分与表面活性 剂的质量比为75:巧~10)。
[0010] 本发明优点：
[0011] 一、本发明提供的在线性分子中将高分子长链之间通过键键相互链接，使高分子 线性结构变成网状结构来改变或者改善原来高分子聚合物的一种化学改性的工艺实施方 法，其关键的点是在原来PE树脂交联改性的基础上，注重了混料的工艺，通过烙融共混法， W乙締=甲氧基硅烷为交联剂，W过氧化二异丙苯为引发剂，W=径甲基丙烷为表面活性 剂，W=締丙基异=聚氯酸醋为交联改性剂，W聚乙締热塑弹性体为低溫增初改性剂，制备 了交联接枝改性聚乙締材料，即用于蜂巢约束系统的聚乙締改性材料，W促进调节聚合物 分子链间共价键或离子键形成，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构，有效地保 证了材料的弹性和强度。
[0012] 二、未改性的聚乙締塑料由于分子结构不整齐高溫稳定性差，缺乏延展性，通过改 性的原理将分散粒子的应力集中和引发粒子周围的树脂产生银纹和剪切带作用，吸收大量 的能量同时，刚性粒子又阻止裂纹的扩展纯化和终止裂纹，达到增初的目的。因此本发明制 备的用于蜂巢约束系统的聚乙締改性材料冲击强度提高了 80%，拉伸强度提高了 62%，改 善了负载性能，承受10倍W上的循环负荷，减少负应力超过30%，屈服强度达到23. 2MI^a是 一种优异的的蜂巢约束系统护坡网的结构材料。
[0013] =、聚乙締树脂在改性生产是一个循环过程，即在一个循环的过程中，烙体流动速 率和方向在一个混炼段内，会发生多次改变，运样就促进了分散的目的，不同组分的混合过 程，就是一个分子的扩散过程，实际上分子链相互扩散过程，是受分子链之间制约的，分子 间作用力的大小，都会形成不对称的流动，两种流动性不同的原料，在混料的中流动差异， 直接影响到产品的质量与性能指标的差异，导致产品的性能下降，因此本发明通过交联改 性，将助剂材料进行表面处理，使材料的化学基团形成牢固的化学键，通过反应原理，将单 项体系形成多相体系，将不同性质的材料牢固的结合起来，改善分散性与流变性能，提高抗 冲强度，降低材料脆性，从刚性材料到生产出初性材料，提高了材料的耐冲击性。
[0014] 四、PE树脂在饱和控链中，没有官能团，另一个受短支链增加、密度降低影响的性 能是抗蠕变性或承受荷重的能力。运个性能在聚合物的使用上同样非常重要。只要密度稍 稍下降一点，抗蠕变性就得到很大的改善。本发明制备的用于蜂巢约束系统的聚乙締改性 材料增加乙締的短支链，降低乙締的密度而得益最大的就是提高了ESCR性能和抗蠕变性。 化学交联的主要功能是过氧化物受热分解为化学性能很高的游离基，运些游离基多去聚合 物分子中的氨原子，使聚合物主链变为活性游离基，两种大分子链游离基相互结合就可产 生交联，产生的聚締控大的自由基结合而形成C-C键，将烷氧基硅烷部分嵌入到聚締控结 构中，从而水解和缩合在催化剂存在下，官能团的聚締控可W通过硅氧烷键（Si-0-Si)，形 成=维网状结构，形成稳定的分子结构，提高了耐老化性，限制了材料的降解。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0015] 一：本实施方式是一种用于蜂巢约束系统的聚乙締改性材料制备方 法，具体是按W下步骤完成的：
[0016] 一、制备A组分：将20~70份皿阳树脂、6~10份低溫增初改性剂、0. 2~0. 4 份抗氧剂、0. 9~1. 3份交联改性剂和1~3份润滑剂混合均匀，得到混合物A，将混合物A 转移至混合机中混炼，混炼溫度为140~180°C，混炼时间5min~20min，得到A组分； 阳017