一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏‑聚酰胺6复合材料及其制备方法技术

技术编号:16144938 阅读:67 留言:0更新日期:2017-09-06 14:30
本发明专利技术公开了一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏‑聚酰胺6复合材料,及其制备工艺,其特征在于,将聚乙烯醇溶液、氯化钡溶液、甲基硅醇钠溶液混合得复合胶液;将其加入石膏粉中,搅拌均匀得耐水型石膏;向偶联剂中加乙醇稀释,将耐水型石膏投入高速混合机中,采用雾化方法将稀释后的偶联剂喷雾到石膏中,真空干燥得偶联改性耐水型石膏;向聚乙烯吡咯烷酮中加蒸馏水,得表面活性剂溶液;加多壁碳纳米管,搅拌后,置于超声细胞破碎仪中超声,离心,得碳纳米管分散液;将聚酰胺烘干后投入离速混合机中,将白油在喷雾条件下喷洒到聚酰胺6表面,高速混合;投入前面所得物料,高速混合后,加入到双螺杆挤出机中造粒,干燥,得到复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域,具体涉及一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料,及其制备工艺。
技术介绍
新型超高强水泥基材料复合材料以其优异的抗压、抗弯、抗拉、耐磨、耐腐蚀等超强耐久性性能,是实现建筑业可持续发展的关键技术。针对高强及超高强水泥基材料表现出脆性大、收缩大,早期开裂严重等一系列突出问题。张宇在其硕士学位论文《超高强水泥基复合材料及其制品研究》中,利用天然河砂、粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺合料,以及不同掺量钢纤维制备系列超高强水泥基复合材料,单掺粉煤灰或矿粉时可以明显改善其工作性,掺高效减水剂也可改善其工作性。但是存在强度、力学性能不足。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料及其制备工艺,依照该工艺制备的复合材料具有良好的力学性能、热稳定性及耐水性。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:a.边搅拌边将1-2重量份聚乙烯醇粉末1:5-10加入蒸馏水中,使其充分浸润、溶胀、分散,然后放入85-95℃的热水浴中加热,用玻璃棒不断搅拌至完全溶解,得聚乙烯醇溶液;b.边搅拌边将3-4重量份氯化钡1:5-10倒入蒸馏水中,充分搅拌溶解,得氯化钡溶液;将2-3重量份甲基硅醇钠1:5-10溶于蒸馏水中,得甲基硅醇钠溶液;将a中所得聚乙烯醇溶液与氯化钡溶液、甲基硅醇钠溶液混合,搅拌均匀得复合胶液;将其加入10-20重量份石膏粉中,搅拌均匀,得耐水型石膏;c.向1-2重量份偶联剂KH560中1:40-50加入乙醇,搅拌稀释均匀,将b中所得耐水型石膏投入高速混合机中,升温至80-90℃,采用雾化方法将稀释后的偶联剂喷雾到石膏中,混合20-40min后,置于60-70℃的真空烘箱中干燥2-3h,得偶联改性耐水型石膏;d.超声分散工艺:向4-6重量份聚乙烯吡咯烷酮中1:5-10加蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,得表面活性剂溶液;加入1-2重量份多壁碳纳米管,继续用磁力搅拌器搅拌10-20min后,置于超声细胞破碎仪中超声30-40min,离心20-30min,得到多壁碳纳米管分散液;e.将60-80重量份聚酰胺6在90-100℃下烘干6-8h,投入离速混合机中,将0.5-1重量份白油在喷雾条件下喷洒到聚酰胺6表面,高速混合10-20min;投入c、d中所得物料,高速混合20-30min后,加入到双螺杆挤出机中造粒,得到复合材料。其中,步骤d中所述离心速度为2000-3000rpm。步骤e中所述双螺杆挤出机挤出温度为200-230℃,螺杆转速为180-200r/min。本专利技术的反应机理如下:多壁碳纳米管(MWCNT)具有高长径比,将其添加到石膏中具有纤维增韧和纳米填充的特性,所得复合材料具有高强度、高体积稳定性及高抗渗透性;以非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为改性剂,结合超声分散工艺对MWCNT的分散效果好,显著改善了复合材料的力学性能。在石膏粉中掺加氯化钡和聚乙烯醇可以减少其孔隙率,掺加甲基硅醇钠可以在石膏粉晶体间生成非晶体物质,起到保护晶体接触点的作用;复配使用可以使晶体结构变得密实,显著降低了石膏制品的吸水率。采用偶联剂KH560对石膏粉进行表面改性,将其与聚酰胺6熔融共混,制得复合材料;石膏粉的加入起到了异相成核的作用,提高了聚酰胺6的结晶温度和结晶度;改性后的石膏能够均匀分散在聚酰胺6中,两者的界面粘结效果较好;提髙了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,更有利于提高聚酰胺6的热稳定性。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。实施例一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:a.边搅拌边将1kg聚乙烯醇粉末1:5加入蒸馏水中,使其充分浸润、溶胀、分散,然后放入85-95℃的热水浴中加热,用玻璃棒不断搅拌至完全溶解,得聚乙烯醇溶液;b.边搅拌边将3kg氯化钡1:5倒入蒸馏水中,充分搅拌溶解,得氯化钡溶液;将2kg甲基硅醇钠1:5溶于蒸馏水中,得甲基硅醇钠溶液;将a中所得聚乙烯醇溶液与氯化钡溶液、甲基硅醇钠溶液混合,搅拌均匀得复合胶液;将其加入20kg石膏粉中,搅拌均匀,得耐水型石膏;c.向1kg偶联剂KH560中1:45加入乙醇,搅拌稀释均匀,将b中所得耐水型石膏投入高速混合机中,升温至80-90℃,采用雾化方法将稀释后的偶联剂喷雾到石膏中,混合30min后,置于60-70℃的真空烘箱中干燥3h,得偶联改性耐水型石膏;d.超声分散工艺:向4kg聚乙烯吡咯烷酮中1:5加蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,得表面活性剂溶液;加入1kg多壁碳纳米管,继续用磁力搅拌器搅拌15min后,置于超声细胞破碎仪中超声35min,离心25min,得到多壁碳纳米管分散液;e.将80kg聚酰胺6在90-100℃下烘干6h,投入离速混合机中,将0.5kg白油在喷雾条件下喷洒到聚酰胺6表面,高速混合15min;投入c、d中所得物料,高速混合25min后,加入到双螺杆挤出机中造粒,得到复合材料。其中,步骤d中所述离心速度为2500rpm。步骤e中所述双螺杆挤出机挤出温度为220℃,螺杆转速为200r/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏‑聚酰胺6复合材料,其特征在于:将聚乙烯醇溶液、氯化钡溶液、甲基硅醇钠溶液混合得复合胶液;将其加入石膏粉中,搅拌均匀得耐水型石膏;向偶联剂中加乙醇稀释,将耐水型石膏投入高速混合机中,采用雾化方法将稀释后的偶联剂喷雾到石膏中,真空干燥得偶联改性耐水型石膏;向聚乙烯吡咯烷酮中加蒸馏水,得表面活性剂溶液;加多壁碳纳米管,搅拌后,置于超声细胞破碎仪中超声,离心,得碳纳米管分散液;将聚酰胺烘干后投入离速混合机中,将白油在喷雾条件下喷洒到聚酰胺6表面,高速混合;投入前面所得物料,高速混合后,加入到双螺杆挤出机中造粒,干燥,得到复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料,其特征在于:将聚乙烯醇溶液、氯化钡溶液、甲基硅醇钠溶液混合得复合胶液;将其加入石膏粉中,搅拌均匀得耐水型石膏;向偶联剂中加乙醇稀释,将耐水型石膏投入高速混合机中,采用雾化方法将稀释后的偶联剂喷雾到石膏中,真空干燥得偶联改性耐水型石膏;向聚乙烯吡咯烷酮中加蒸馏水,得表面活性剂溶液;加多壁碳纳米管,搅拌后,置于超声细胞破碎仪中超声,离心,得碳纳米管分散液;将聚酰胺烘干后投入离速混合机中,将白油在喷雾条件下喷洒到聚酰胺6表面,高速混合;投入前面所得物料,高速混合后,加入到双螺杆挤出机中造粒,干燥,得到复合材料。2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇改性的耐水型石膏-聚酰胺6复合材料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:边搅拌边将1-2重量份聚乙烯醇粉末1:5-10加入蒸馏水中,使其充分浸润、溶胀、分散,然后放入85-95℃的热水浴中加热,用玻璃棒不断搅拌至完全溶解,得聚乙烯醇溶液;b.边搅拌边将3-4重量份氯化钡1:5-10倒入蒸馏水中,充分搅拌溶解,得氯化钡溶液;将2-3重量份甲基硅醇钠1:5-10溶于蒸馏水中,得甲基硅醇钠溶液;将a中所得聚乙烯醇溶液与氯化钡溶液、甲基硅醇钠溶液混合,搅拌均匀得复合胶液;将其加入10-20重量份石膏粉中,搅拌均匀,得耐水...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈阳振李久军李春来王洪山黄利侠
申请(专利权)人:阜阳三环水泥制品有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1