一种超分子助滑树脂的制备方法与流程

文档序号:15198552发布日期:2018-08-19 02:33阅读:169来源:国知局

本发明涉及树脂制备技术领域,具体是一种超分子助滑树脂的制备方法。



背景技术:

目前,在冰雪体育运动和娱乐中所使用的助滑材料,有pe材质、聚四氟乙烯和高硅硬质塑料,这些材料助滑原理是利用材料的硬度、光洁度来减少与滑板的摩擦面积,从而实现高度助滑性,使滑度与抛光瓷砖接近。其在同重量同速度的平面滑行距离只达到真冰(-5℃以下)滑距的1/3至1/2,也没有雪的滑感,更无法完成冰雪运动技巧中的高难度动作。使用人工制造的真冰、真雪,受外界环境高温的限制,有温度高于零度时不宜使用的局限,若勉强使用反而会使冰雪随温度的升高而使得机械能、电能和氟利昂的耗能剧增,使用成本昂贵,并且,长时间在低温环境下训练会给运动员和冰雪运动爱好者身体健康带来损害。因此,本发明提供一种超分子助滑树脂的制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种超分子助滑树脂的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种超分子助滑树脂的制备方法,包括以下步骤:

(1)溶酸工序:将高于反应釜的高位罐内空气排出,把1-4份去离子水吸入高位罐内,再打开高位罐底部和反应釜上部连通管的阀门,然后将2-5份的丙烯酸吸入密封的反应釜内,将丙烯酸分子溶在水里,剩余气体经真空泵排出;抽酸完毕后,先关闭高位罐与反应釜间连通管上的阀门,停止真空泵,让反应釜内的负压通过吸酸管道回到常压,让高位罐内的负压通过停止的真空泵回到常压,然后启动反应釜外套循环水降温系统,开动反应釜搅拌器,进行5-20分钟的溶丙烯酸;

(2)酸碱中和工序:首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,将1-3份的氢氧化物加入反应釜内,并持续搅拌25-50分钟以上,在此过程中使反应釜内反应温度控制在35-45℃以下;反应完毕后测出酸碱中和度,使ph值达到6-7;

(3)添加调合剂工序:首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,将2-4份的增滑剂加入反应釜内,搅拌10-30分钟之后,将0.001-0.01份的聚二醇交联剂加入釜内;调配完毕后,继续搅拌15-40分钟;

(4)引发加压聚合工序:取适量的上步所得液体料倒入模具槽,放入过硫酸钾0.001-0.005份,搅拌均匀,对液体料进行氧化后进入压力容器内,给物料加温至70-90℃,加压至2-3mpa,10-20分钟后物料在高温高压的条件下进行了还原反应,液体聚合为胶,保持10-35分钟后将聚合成高硬度胶体的超分子助滑树脂降温降压,即得成品。

作为本发明进一步的方案:步骤(1)溶酸工序:要用耐腐材质的真空泵把高于内壁耐腐反应釜的高位罐内空气排出,把3.5份去离子水用pvc管吸入高位罐内,再打开高位罐底部和反应釜上部连通管上的阀,将3.5份的丙烯酸通过pvc管道吸入密封的反应釜内,丙烯酸分子溶在水里,剩余气体经真空泵排出;抽酸完毕后,先关闭高位罐与反应釜间连通管上的阀门,停止真空泵,让反应釜内的负压通过吸酸的pvc管道回到常压,让高位罐内的负压通过停止的真空泵回到常压,然后启动反应釜外套循环水降温系统,开动反应釜搅拌器,打开罐、釜间连通管上的阀,把高位罐内的去离子水利用自然压差放入反应釜内后关闭阀,进行10分钟的溶丙烯酸。

作为本发明进一步的方案:步骤(2)酸碱中和工序:向装有丙烯酸的反应釜内放入氢氧化物粉末时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把1.6份的氢氧化物倒入高于反应釜1米的锥型槽内,步骤为:打开1/3槽与反应釜连管上碟阀,按0.2份/分钟的添加量匀速的将氢氧化物加入反应釜内,并持续搅拌40分钟以上,在此过程中使反应釜内反应温度控制在40℃以下;反应完毕后测出酸碱中和度,使ph值达到6-7。

作为本发明进一步的方案:步骤(3)添加调合剂工序:首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把1.4份的增滑剂倒入高于反应釜1米的锥型槽内,步骤为:打开1/3槽与反应釜连管上碟阀,按0.2份/分钟的添加量匀速的将增滑剂加入反应釜内,搅拌20分钟之后,打开反应釜上部设置的注液阀,将0.007份的聚二醇交联剂用塑料漏斗加入釜内;调配完毕后,继续搅拌30分钟。

作为本发明进一步的方案:步骤(4)引发加压聚合工序:取适量的上步所得液体料倒入模具槽,放入过硫酸钾0.003份,并用搅拌棒搅拌均匀,对液体料进行氧化后进入压力容器内,给物料加温至86℃,加压至2.5mpa,15分钟后物料在高温高压的条件下进行了还原反应,液体聚合为胶,保持20分钟后将聚合成高硬度胶体的超分子助滑树脂降温降压,即得成品。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明具有以下优点:

一、该超分子助滑树脂可应用于空中技巧、u池滑、障碍滑、冰壶等各项滑雪、溜冰的运动项目,该材料的发明与应用,足以代替在运动项目中对冰、雪滑感的依赖和使用,该材料的推广使用,也将吸引大量滑雪爱好者积极投身体育事业。

二、该超分子助滑树脂安全性能好。由于助滑树脂为胶体,且以水作为润滑剂,此工艺能减少90%的摩擦力,对运动人员训练时动作失误摔倒是一种很好保护,更能降低传统运动设施的硬、冷对运动人员造成的危险可能性,有助于国家对优秀运动员的培养。

三、该超分子助滑树脂实用性能强。该材料突破了季节性、地区性和人工造雪的昂贵性等传统滑雪地面材料的局限,一年四季均能使用,温度适应范围在90℃-零下196℃之间,给每年为利用国外冰雪环境而长时间异地训练的滑雪运动人员提供了在国内场地就能训练的方便,解放了运动人员长期在寒冷环境下苦练的现状。

四、该超分子助滑树脂利用率高。用超分子助滑树脂建设滑雪场,施工简便,能在草坪、水泥地面和砖石面上铺设,维护费用低,维修简单,经济适用,按每天在该材料上10小时的训练强度,能够使用3个月。使用过程只需配套每隔5分钟喷3秒雾状自来水的加湿系统,但喷雾时表面不会出现大量流动水,水的消耗只是自然的蒸发量,因此不需要储水池。

五、该超分子助滑树脂环保价值高。该材料属高温聚合物,对人体和动植物来说,具有无毒、无刺激、无副反应等特点;对环境来说,该材料的生产过程中无烟、无废气、无污水产生,节能环保的价值高。该材料的使用期过后,如回收利用,也可作为造纸行业和橡塑行业的添加剂,重复利用率高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种超分子助滑树脂的制备方法,包括以下步骤:

(1)溶酸工序:由于丙烯酸具有以下特性:腐蚀性,高浓度丙烯酸遇碱会剧烈放热,暴露在空气中易挥发,易溶于水;因此操作人员操作时,在佩戴防护用品的情况下也不能直接接触和开放式操作。采用真空吸入法尽可能让丙烯酸在密闭条件下作业,要用耐腐材质的真空泵把高于内壁耐腐反应釜的不锈钢高位罐内空气排出,把2份去离子水用pvc管吸入高位罐内,再打开高位罐底部和反应釜上部不锈钢连通管上的不锈钢阀,将2份的丙烯酸通过pvc管道吸入密封的反应釜内,让反应釜内挥发的丙烯酸分子气体通过高位罐内部水中的气体分流器使去离子水和丙烯酸分子气体相溶和,从而把丙烯酸分子溶在水里,剩余气体经真空泵排出,减少了丙烯酸挥发,避免了空气污染;抽酸完毕后,先关闭高位罐与反应釜间连通管上的阀门,停止真空泵,让反应釜内的负压通过吸酸的pvc管道回到常压,让高位罐内的负压通过停止的真空泵回到常压,然后启动反应釜外套循环水降温系统,开动反应釜搅拌器,打开罐、釜间连通管上的不锈钢阀,把高位罐内的去离子水(含0.03%丙烯酸)利用自然压差放入反应釜内后关闭不锈钢阀,进行5分钟的溶丙烯酸;

(2)酸碱中和工序:氢氧化物可溶于弱酸,并放出大量的热。向装有丙烯酸的反应釜内放入氢氧化物粉末时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把1份的氢氧化物倒入高于反应釜1米的不锈钢锥型槽内;打开1/3槽与反应釜连管上不锈钢碟阀,按0.1份/分钟的添加量匀速的将氢氧化物加入反应釜内,并持续搅拌25分钟以上,让酸碱在釜内得到充分的中和反应,在此过程中使反应釜内反应温度控制在35℃以下;反应完毕后测出酸碱中和度,使ph值达到6-7,让酸碱失去腐蚀性;

(3)添加调合剂工序:增滑剂与酸碱有共聚和自聚的特性,添加在助滑树脂中起到见水增滑的作用,能减少80%的阻力,添加增滑剂时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把1份的增滑剂倒入高于反应釜1米的不锈钢锥型槽内,步骤为:打开1/3槽与反应釜连管上不锈钢碟阀,按0.1份/分钟的添加量匀速的将增滑剂加入反应釜内,搅拌10分钟之后,打开反应釜上部设置的不锈钢注液阀,将0.001份的聚二醇交联剂用塑料漏斗加入釜内,聚二醇交联剂能使配成的液体料在交联过程中使分子间相互键合,从而交联成网状结构,促进聚合物分子链间离子键的形成,还起到提高聚合物强度、加快液体料聚合速度的作用;调配完毕后,继续搅拌15分钟,整个配料过程搅拌和循环降温是持续不断的;

(4)引发加压聚合工序:取适量的上步所得液体料倒入模具槽,放入过硫酸钾0.001份,并用搅拌棒搅拌均匀,对液体料进行氧化后进入不锈钢压力容器内,给物料加温至70℃,加压至2mpa,10分钟后物料在高温高压的条件下进行了还原反应,液体聚合为胶,保持10分钟后将聚合成高硬度胶体的超分子助滑树脂降温降压,即得成品。

实施例2

一种超分子助滑树脂的制备方法,包括以下步骤:

(1)溶酸工序:由于丙烯酸具有以下特性:腐蚀性,高浓度丙烯酸遇碱会剧烈放热,暴露在空气中易挥发,易溶于水;因此操作人员操作时,在佩戴防护用品的情况下也不能直接接触和开放式操作。采用真空吸入法尽可能让丙烯酸在密闭条件下作业,要用耐腐材质的真空泵把高于内壁耐腐反应釜的不锈钢高位罐内空气排出,把5份去离子水用pvc管吸入高位罐内,再打开高位罐底部和反应釜上部不锈钢连通管上的不锈钢阀,将5份的丙烯酸通过pvc管道吸入密封的反应釜内,让反应釜内挥发的丙烯酸分子气体通过高位罐内部水中的气体分流器使去离子水和丙烯酸分子气体相溶和,从而把丙烯酸分子溶在水里,剩余气体经真空泵排出,减少了丙烯酸挥发,避免了空气污染;抽酸完毕后,先关闭高位罐与反应釜间连通管上的阀门,停止真空泵,让反应釜内的负压通过吸酸的pvc管道回到常压,让高位罐内的负压通过停止的真空泵回到常压,然后启动反应釜外套循环水降温系统,开动反应釜搅拌器,打开罐、釜间连通管上的不锈钢阀,把高位罐内的去离子水(含0.08%丙烯酸)利用自然压差放入反应釜内后关闭不锈钢阀,进行20分钟的溶丙烯酸;

(2)酸碱中和工序:氢氧化物可溶于弱酸,并放出大量的热。向装有丙烯酸的反应釜内放入氢氧化物粉末时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把3份的氢氧化物倒入高于反应釜1米的不锈钢锥型槽内;打开1/3槽与反应釜连管上不锈钢碟阀,按0.3份/分钟的添加量匀速的将氢氧化物加入反应釜内,并持续搅拌50分钟以上,让酸碱在釜内得到充分的中和反应,在此过程中使反应釜内反应温度控制在45℃以下;反应完毕后测出酸碱中和度,使ph值达到6-7,让酸碱失去腐蚀性;

(3)添加调合剂工序:增滑剂与酸碱有共聚和自聚的特性,添加在助滑树脂中起到见水增滑的作用,能减少80%的阻力,添加增滑剂时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把3份的增滑剂倒入高于反应釜1米的不锈钢锥型槽内,步骤为:打开1/3槽与反应釜连管上不锈钢碟阀,按0.3份/分钟的添加量匀速的将增滑剂加入反应釜内,搅拌30分钟之后,打开反应釜上部设置的不锈钢注液阀,将0.01份的聚二醇交联剂用塑料漏斗加入釜内,聚二醇交联剂能使配成的液体料在交联过程中使分子间相互键合,从而交联成网状结构,促进聚合物分子链间离子键的形成,还起到提高聚合物强度、加快液体料聚合速度的作用;调配完毕后,继续搅拌40分钟,整个配料过程搅拌和循环降温是持续不断的;

(4)引发加压聚合工序:取适量的上步所得液体料倒入模具槽,放入过硫酸钾0.005份,并用搅拌棒搅拌均匀,对液体料进行氧化后进入不锈钢压力容器内,给物料加温至90℃,加压至3mpa,20分钟后物料在高温高压的条件下进行了还原反应,液体聚合为胶,保持35分钟后将聚合成高硬度胶体的超分子助滑树脂降温降压,即得成品。

实施例3

一种超分子助滑树脂的制备方法,包括以下步骤:

(1)溶酸工序:由于丙烯酸具有以下特性:腐蚀性,高浓度丙烯酸遇碱会剧烈放热,暴露在空气中易挥发,易溶于水;因此操作人员操作时,在佩戴防护用品的情况下也不能直接接触和开放式操作。采用真空吸入法尽可能让丙烯酸在密闭条件下作业,要用耐腐材质的真空泵把高于内壁耐腐反应釜的不锈钢高位罐内空气排出,把3.5份去离子水用pvc管吸入高位罐内,再打开高位罐底部和反应釜上部不锈钢连通管上的不锈钢阀,将3.5份的丙烯酸通过pvc管道吸入密封的反应釜内,让反应釜内挥发的丙烯酸分子气体通过高位罐内部水中的气体分流器使去离子水和丙烯酸分子气体相溶和,从而把丙烯酸分子溶在水里,剩余气体经真空泵排出,减少了丙烯酸挥发,避免了空气污染;抽酸完毕后,先关闭高位罐与反应釜间连通管上的阀门,停止真空泵,让反应釜内的负压通过吸酸的pvc管道回到常压,让高位罐内的负压通过停止的真空泵回到常压,然后启动反应釜外套循环水降温系统,开动反应釜搅拌器,打开罐、釜间连通管上的不锈钢阀,把高位罐内的去离子水(含0.05%丙烯酸)利用自然压差放入反应釜内后关闭不锈钢阀,进行10分钟的溶丙烯酸;

(2)酸碱中和工序:氢氧化物可溶于弱酸,并放出大量的热。向装有丙烯酸的反应釜内放入氢氧化物粉末时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把1.6份的氢氧化物倒入高于反应釜1米的不锈钢锥型槽内;打开1/3槽与反应釜连管上不锈钢碟阀,按0.2份/分钟的添加量匀速的将氢氧化物加入反应釜内,并持续搅拌40分钟以上,让酸碱在釜内得到充分的中和反应,在此过程中使反应釜内反应温度控制在40℃以下;反应完毕后测出酸碱中和度,使ph值达到6-7,让酸碱失去腐蚀性;

(3)添加调合剂工序:增滑剂与酸碱有共聚和自聚的特性,添加在助滑树脂中起到见水增滑的作用,能减少80%的阻力,添加增滑剂时,首先打开循环水外套降温系统和反应釜搅拌器,再把1.4份的增滑剂倒入高于反应釜1米的不锈钢锥型槽内,步骤为:打开1/3槽与反应釜连管上不锈钢碟阀,按0.2份/分钟的添加量匀速的将增滑剂加入反应釜内,搅拌20分钟之后,打开反应釜上部设置的不锈钢注液阀,将0.007份的聚二醇交联剂用塑料漏斗加入釜内,聚二醇交联剂能使配成的液体料在交联过程中使分子间相互键合,从而交联成网状结构,促进聚合物分子链间离子键的形成,还起到提高聚合物强度、加快液体料聚合速度的作用;调配完毕后,继续搅拌30分钟,整个配料过程搅拌和循环降温是持续不断的;

(4)引发加压聚合工序:取适量的上步所得液体料倒入模具槽,放入过硫酸钾0.003份,并用搅拌棒搅拌均匀,对液体料进行氧化后进入不锈钢压力容器内,给物料加温至86℃,加压至2.5mpa,15分钟后物料在高温高压的条件下进行了还原反应,液体聚合为胶,保持20分钟后将聚合成高硬度胶体的超分子助滑树脂降温降压,即得成品。

本发明具有以下优点:

一、该超分子助滑树脂可应用于空中技巧、u池滑、障碍滑、冰壶等各项滑雪、溜冰的运动项目,该材料的发明与应用,足以代替在运动项目中对冰、雪滑感的依赖和使用,该材料的推广使用,也将吸引大量滑雪爱好者积极投身体育事业。

二、该超分子助滑树脂安全性能好。由于助滑树脂为胶体,且以水作为润滑剂,此工艺能减少90%的摩擦力,对运动人员训练时动作失误摔倒是一种很好保护,更能降低传统运动设施的硬、冷对运动人员造成的危险可能性,有助于国家对优秀运动员的培养。

三、该超分子助滑树脂实用性能强。该材料突破了季节性、地区性和人工造雪的昂贵性等传统滑雪地面材料的局限,一年四季均能使用,温度适应范围在90℃-零下196℃之间,给每年为利用国外冰雪环境而长时间异地训练的滑雪运动人员提供了在国内场地就能训练的方便,解放了运动人员长期在寒冷环境下苦练的现状。

四、该超分子助滑树脂利用率高。用超分子助滑树脂建设滑雪场,施工简便,能在草坪、水泥地面和砖石面上铺设,维护费用低,维修简单,经济适用,按每天在该材料上10小时的训练强度,能够使用3个月。使用过程只需配套每隔5分钟喷3秒雾状自来水的加湿系统,但喷雾时表面不会出现大量流动水,水的消耗只是自然的蒸发量,因此不需要储水池。

五、该超分子助滑树脂环保价值高。该材料属高温聚合物,对人体和动植物来说,具有无毒、无刺激、无副反应等特点;对环境来说,该材料的生产过程中无烟、无废气、无污水产生,节能环保的价值高。该材料的使用期过后,如回收利用,也可作为造纸行业和橡塑行业的添加剂,重复利用率高。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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