专利名称：硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种土工格栅，特别涉及的是一种硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅。
背景技术：
因为结晶性高聚物在熔融挤出成片材料或网格后在玻璃化态温度以上、粘流态温度以下的合适温度范围经过数倍至20倍的拉伸定向，可以使制品产生高于原来未拉伸制品数倍至十倍的抗拉强度，人们利用这个加工特性来制取各种包装膜片，特别是制取土工工程用的膜片和具有纵、横筋和孔结构的土工用格栅，将它们用于土工工程，如河堤、山坡防渗塌方、混石工程防滑坡、土地基础加强、公路、铁路基础加强等取得了很好的应用效果和经济效果。特别是高强度聚合物土工格栅作为一种新型的土工材料，正在被大力推广应用到土工工程中去，人们在格栅的纵横向的筋条及孔的分布、筋条上增加凸筋凸条以增加格栅与泥土的结合力而增加格栅的应用效果上有不少的发明。如人们为了增加格栅的工程寿命，在聚合物配方中加抗氧剂和炭黑来延长老化寿命。但土工格栅用于土工工程，涉及的是永久性工程，有专业知识的人都知道这些结晶性高聚物经拉伸后掩埋在土工工程中，一般寿命只有20年至70年，并随着时间的延长，原有工程中的增强作用逐年减弱，最终完全丧失。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种耐热性、耐热化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、抗蠕变性能、抗拉强度高、工程寿命长的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅。
本发明高强度聚合物土工格栅包括纵筋条、横筋条，其特征是土工格栅中至少有一层是硅烷可交联聚合物经过拉伸定向后、在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成的硅烷交联高强度聚合物层。
上述的纵筋条、横筋条的至少一面上有增加强度和增加格栅与泥土摩擦的凸筋条。
上述的格栅上在与硅烷交联高强度聚合物层的拉伸方向垂直的面上有增加强度和增加与泥土摩擦的凸筋条。
上述的格栅中有至少一层可热熔接成粘结的不交联的聚合物层。
上述的土工格栅是由三层不同聚合物材料共挤复合而成，包括硅烷交联高强度聚合物层，位于硅烷交联高强度聚合物层上、下面的与之熔接或粘结的不交联聚合物层。
上述的硅烷交联高强度聚合物层是由至少一种聚合物材料与含有有机硅单体、接枝引发剂、水解缩合催化剂配合而成。
上述的聚合物材料为聚乙烯(HDPE)或硬聚乙烯(LDPE)或聚丙烯(PP)或它们的共聚物或共混物。
上述的格栅中的硅烷交联的高强度聚合物层是硅烷可交联聚合物经过拉伸后在工程应用时、在湿热条件下再经水解缩合交联反应而形成。
利用聚丙烯、聚乙烯这些结晶性硅烷可交联聚合物生产片材后，在片材上冲孔使其具有纵横向筋条和孔结构(当然也不一定正交90°，而采取斜交方式冲孔使其具有两个方向的筋条和孔结构也是一种成网格方法)，然后对格栅进行单向拉伸定向或双向拉伸定向，然后再在一定湿热条件下对该格栅进行水解缩合交联反应，使之成为交联的高强度聚合物土工格栅，此工艺的关键点在于硅烷可交联聚合物在没有进行水解缩合交联反应前，可以同于一般的结晶性高聚物，同样具有拉伸定向使高分子结构呈两维结构，高度沿拉伸方向定向并产生高的抗拉强度的特性，熟悉该领域的人都知道，交联状的高聚物具有比不交联同种高聚物有更好抗老化性能，这种利用可交联聚合物来制取交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅未见报道，我们通过这种方法来制取土工格栅，可以将原格栅仅有二维分子结构变成三维网状结构，因此大大提高了格栅的耐热性、耐热化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、抗蠕变性等。对老化性能有重要影响的性能，使格栅在土工工程中的工程寿命达到50年至100年，超过现有材料和工艺处理获得的材料的工程寿命。该技术领域的技术人员知道，对于拉伸制品也可以用高能电子幅射来交联使其二维结构改为三维结构来提高格栅的耐热老化性及其它性能，但电子幅射成本高，使制品不利于推广应用，不具有实用性。
本发明格栅的耐热化、耐热老化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、抗蠕变性、抗拉强度高，使用寿命长。
图1为本发明实施例1图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明实施例2图。
图4为图3的B-B剖视图。
图5为本发明实施例3图。
图6为图5的C-C剖视图。
图7为本发明实施例4图。
图8为图7的D-D剖视图。
图9为本发明实施例5图。
图10为图9的E-E剖视图。
具体实施例方式实施例1图1、图2给出了本实施例1图。包括分别用聚乙烯(HHPE)材料、硬聚乙烯(LDPE)材料与含有有机硅单体、接枝引发剂以及水解缩合催化剂配合经过单向拉伸定向后在湿热条件下经水解缩合反应而形成的硅烷交联高强度聚合物层1、2。格栅上有横筋条3、纵筋条4、孔5。
实施例2图3、图4给出了本实施例2图。聚丙烯(PP)材料经过双向拉伸定向后在湿热条件下经水解缩合反应而形成了硅烷交联高强度聚合物层6。其上有孔7、横筋条8、纵筋条9。在格栅的一面上有增加强度和增加格栅与泥土摩擦的凸筋条10。
实施例3图5、图6给出了本发明实施例3图。聚乙烯、聚丙烯或共聚物经过双向拉伸定向后在湿热条件下经水解缩合反应而形成了硅烷交联的高强度聚合物层11上复合有不交联热熔接(或粘接)材料层12。其上有孔13、横筋条14、纵筋条15。在格栅上有与高强度聚合物层拉伸定向方向垂直的位置上有凸筋条16。
实施例4图7、图8给出了本发明实施例4图。聚乙烯、硬聚乙烯、聚丙烯共聚物经单向拉伸定向后再在湿热条件下经水解缩合反应而形成的硅烷交联高强度聚合物层17上有孔18、横筋条19、纵筋条20，与拉伸定向方向垂直的凸筋条21。在横筋条的两面上有增加强度和与泥土摩擦的凸筋条22、23。
本实施例的水解缩合反应可在工程应用时进行。
实施例5图9、图10给出了本发明实施例5双向拉伸定向的聚合物土工格栅图。聚乙烯、硬聚乙烯、聚丙烯的共混物经双向拉伸定向后再在湿热条件下经水解缩合反应而形成的硅烷交联高强度聚合物层24的上、下面分别复合有不交联热熔接(或粘接)连接层25、26。在连接层25的面上有凸筋条27。格栅上有孔28、横筋条29、纵筋条30。
权利要求
1.硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，包括纵筋条、横筋条，其特征在于土工格栅中至少有一层是硅烷可交联聚合物经过拉伸定向后、在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成的硅烷交联高强度聚合物层。
2.根据权利要求1所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于纵筋条、横筋条的至少一面上有增加强度和增加格栅与泥土摩擦的凸筋条。
3.根据权利要求1或2所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于格栅上在与硅烷交联高强度聚合物层的拉伸方向垂直的面上有增加强度和增加与泥土摩擦的凸筋条。
4.根据权利要求1或2所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于格栅中有至少一层可热熔接或粘结的不交联的聚合物层。
5.根据权利要求4所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于土工格栅是由三层不同聚合物材料共挤复合而成，包括硅烷交联高强度聚合物层，位于硅烷交联高强度聚合物层上、下面的与之熔接或粘结的不交联聚合物层。
6.根据权利要求1或2所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于硅烷交联高强度聚合物层是由至少一种聚合物材料与含有有机硅单体、接枝引发剂、水解缩合催化剂配合而成。
7.根据权利要求6所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于聚合物材料为聚乙烯或硬聚乙烯或聚丙烯或它们的共聚物或共混物。
8.根据权利要求1或2所述的硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅，其特征在于格栅中的硅烷交联高强度聚合物层是硅烷可交联聚合物经过拉伸定向后在工程应用时，在湿热条件下再经水解缩合交联反应而形成。
全文摘要
本发明提供了一种硅烷交联的拉伸定向的高强度聚合物土工格栅。包括纵筋条、横筋条,其特征是土工格栅中至少有一层是硅烷可交联聚合物经过拉伸定向后、在湿热条件下再经水解缩合交联反应而成的硅烷交联高强度聚合物层。耐热性、耐热老化性、耐水解老化性、耐环境应力开裂性、龟裂性、抗蠕变性能、抗拉强度高,工程寿命长。
文档编号E02D17/20GK1384253SQ0211378
公开日2002年12月11日 申请日期2002年5月27日 优先权日2002年5月27日
发明者甘国工 申请人:甘国工