一种连续纤维增强的土工格室及其加工工艺制造技术

本方案公开了高分子材料领域的一种连续纤维增强的土工格室，具体为：将格栅条裁剪后，通过焊接或铆接制得连续纤维增强的土工格室，所述格栅条包括两层强化层和位于两层所述强化层之间的表面改性的连续玻纤布，表面改性的连续玻纤布的上下表面分别与两层所述强化层固定连接；所述强化层由重量份数为50～85份的塑料、15～20份的填料、5～8份的树脂改性沥青和3～5份的连续玻璃纤维熔融并混合制成；所述塑料为PE或PP中的至少一种；所述填料包括碳纤维、碳酸钙、改性剂、光稳定剂、增强剂和增塑剂。本申请中的连续纤维增强的土工格室相比现有技术，具有更加优异的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强的土工格室及其加工工艺
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及一种连续纤维增强的土工格室及其加工工艺。
技术介绍
土工格室是由强化的HDPE片材料，经高强力焊接而形成的一种三维网状格室结构。一般经超声波针式焊接而成。因工程需要，有的在膜片上进行打孔。土工格室具有伸缩自如，运输可缩叠的特点，施工时可张拉成网状，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。同时，土工格室还具有材质轻、耐磨损、化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱等优点，适用于不同土壤与沙漠等土质条件。土工格室较高的侧向限制和防滑、防变形，有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用；还可以通过改变土工格室高度、焊距等几何尺寸可满足不同的工程需要。正因为土工格室具有以上突出的优点，使得土工格室得到广泛的使用。本公司申请号为CN201410538819.3的专利公开了“提高玻纤布增强土工格室力学性能的方法”，制备时，将聚合物基体与填料按照40-90：1-40的质量比混合均匀后，加入挤出机中进行熔融挤出，挤出的熔体经挤出机的挤出通道进入浸渍流道中；使表面改性的连续玻纤布通过浸渍流道，并在其表面浸渍熔体后，通过辊压压延，在经过裁剪及铆接后成型，制备获得玻纤布增强土工格室。通过引入表面改性的连续玻纤布，提高了土工格室的力学性能；使得制得的土工格室的横向和纵向上的抗拉强度达到100MPa，断裂伸长率为8.5％。但随着市场对土工格室力学性能的要求越来越高，设计和生产力学性能更强的土工格室对于提高市场占有率具有重要意义。<br>
技术实现思路
本专利技术意在提供一种连续纤维增强的土工格室及其加工工艺，以提高土工格室的力学性能。本方案中的一种连续纤维增强的土工格室，具体为：将格栅条裁剪后，通过焊接或铆接制得连续纤维增强的土工格室，所述格栅条包括两层强化层和位于两层所述强化层之间的表面改性的连续玻纤布，表面改性的连续玻纤布的上下表面分别与两层所述强化层固定连接；所述强化层由重量份数为50～85份的塑料、15～20份的填料、5～8份的树脂改性沥青和3～5份的连续玻璃纤维熔融并混合制成；所述塑料为PE或PP中的至少一种；所述填料包括碳纤维、碳酸钙、改性剂、光稳定剂、增强剂和增塑剂。本方案的有益效果：本方案通过创造性的将树脂改性沥青和连续玻璃纤维联用，结合塑料和填料，将其熔融并混合制成强化层；使得制得的土工格室力学性能大幅度提升。进一步，所述填料中，各原料的重量份数为：碳纤维1～2份、碳酸钙3～5份、改性剂1～3份、光稳定剂1～3份、增强剂1～3份和增塑剂5～6份。该配比的填料效果更好。进一步，所述改性剂为邻苯二甲酸二异辛酯。进一步，所述光稳定剂包括炭黑、有机镍光稳定剂和受阻胺光稳定剂。进一步，所述增强剂选用硫酸钙晶须或碳酸钙晶须中的至少一种。进一步，所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯或多元醇酯。进一步，所述表面改性的连续玻纤布规格为50～200g/㎡。确保表面改性的连续玻纤布的厚度适中。进一步，所述格栅条的厚度为表面改性的连续玻纤布厚度的5～30倍。确保制备的格栅条具备较好的力学性能，同时避免其过厚。本申请还提供了一种连续纤维增强的土工格室的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按原料份数准备强化层原料，然后将各原料进行融化并混合均匀，得到混合液；步骤二、将混合液放入到挤出机中熔融得到熔体，挤出的熔体进入到浸渍流道中，将表面改性的连续玻纤布通过浸渍流道，并在其表面浸渍熔体后，通过辊压压延得到格栅条，再将格栅条裁剪后，通过焊接或铆接制得连续纤维增强的土工格室。本方案的有益效果：由于强化层原料的密度等差异较大，使得原料融化后会出现部分上浮，而另一部分下沉的现象，导致各原料混合不均，影响制得的格栅条的力学性能。通过将强化层原料制成混合液，使得各原料充分混合，可进一步提高制得的格栅条的力学性能。进一步，所述浸渍流道的高度等于挤出通道的高度。浸渍流道的高度等于挤出通道的高度，使得浸渍流道内不堆积过多的熔体，有助于确保熔体内各原料均匀，避免原料出现分层现象，进而确保制得的格栅条的力学性能。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：实施例1：一种连续纤维增强的土工格室的加工工艺，包括以下步骤：步骤一、原料准备：按重量份数准备65份的塑料、20份的填料、8份的树脂改性沥青和4份的连续玻璃纤维；其中，塑料包括的原料及其重量份数为：1份的PE和1份的PP；填料包括的原料及其重量份数为：碳纤维2份、碳酸钙5份、改性剂2份、光稳定剂2份、增强剂2份和增塑剂6份；改性剂为邻苯二甲酸二异辛酯，光稳定剂包括重量份数为1份的炭黑、2份的有机镍光稳定剂和2份的受阻胺光稳定剂；增强剂包括重量份数为1份的硫酸钙晶须和1份碳酸钙晶须；增塑剂选用邻苯二甲酸酯。然后将各原料进行融化并混合均匀，得到混合液；准备规格为100g/㎡的表面改性的连续玻纤布；表面改性的连续玻纤布是使用硅烷偶联剂对连续玻纤布的表面进行浸渍获得。步骤二、将混合均匀后的混合液立即放入到挤出机中熔融得到熔体(即控制挤出机对混合液的加热温度不低于混合液中各原料的最高融化温度)，挤出的熔体经挤出通道进入到浸渍流道中，同时确保浸渍流道的高度等于挤出通道的高度；将表面改性的连续玻纤布通过浸渍流道，并在其表面浸渍熔体后，通过辊压压延得到格栅条，再将格栅条裁剪后，通过焊接或铆接制得连续纤维增强的土工格室；浸渍时，确保表面改性的连续玻纤布两面所浸渍熔体的厚度为表面改性的连续玻纤布厚度的8～10倍(具体浸渍和辊压压延过程参考本公司申请号为CN201410538819.3专利的具体实施方式；申请文件中，挤出通道对应申请号为CN201410538819.3专利附图1中螺杆所在的通道)。对比例1与实施例1的区别仅在于：强化层原料中不包含树脂改性沥青。对比例2与实施例1的区别仅在于：强化层原料中不包含连续玻璃纤维。对比例3与实施例1的区别仅在于：定长玻璃纤维替换连续玻璃纤维。对比例4采用申请号为CN201410538819.3专利的方法制备。按照《SLT235-1999土工合成材料测试规程》对实施例1和对比例1～4制得的土工格室进行力学性能测试，结果如下表所示：检测项目单位实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4悬臂梁缺口冲击强度J/m176168162164159拉伸强度Mpa121109101101100弯曲模量Mpa12461232123312301236低温脆点℃-45-44-45-45-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续纤维增强的土工格室，其特征在于：将格栅条裁剪后，通过焊接或铆接制得连续纤维增强的土工格室，所述格栅条包括两层强化层和位于两层所述强化层之间的表面改性的连续玻纤布，表面改性的连续玻纤布的上下表面分别与两层所述强化层固定连接；所述强化层由重量份数为50～85份的塑料、15～20份的填料、5～8份的树脂改性沥青和3～5份的连续玻璃纤维熔融并混合制成；所述塑料为PE或PP中的至少一种；所述填料包括碳纤维、碳酸钙、改性剂、光稳定剂、增强剂和增塑剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强的土工格室，其特征在于：将格栅条裁剪后，通过焊接或铆接制得连续纤维增强的土工格室，所述格栅条包括两层强化层和位于两层所述强化层之间的表面改性的连续玻纤布，表面改性的连续玻纤布的上下表面分别与两层所述强化层固定连接；所述强化层由重量份数为50～85份的塑料、15～20份的填料、5～8份的树脂改性沥青和3～5份的连续玻璃纤维熔融并混合制成；所述塑料为PE或PP中的至少一种；所述填料包括碳纤维、碳酸钙、改性剂、光稳定剂、增强剂和增塑剂。


2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强的土工格室，其特征在于：所述填料中，各原料的重量份数为：碳纤维1～2份、碳酸钙3～5份、改性剂1～3份、光稳定剂1～3份、增强剂1～3份和增塑剂5～6份。


3.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强的土工格室，其特征在于：所述改性剂为邻苯二甲酸二异辛酯。


4.根据权利要求3所述的一种连续纤维增强的土工格室，其特征在于：所述光稳定剂包括炭黑、有机镍光稳定剂和受阻胺光稳定剂。


5.根据权利要求4所述的一种连续纤维增强的土工格室，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨再祥，雷勇，王涵，何金泉，廖晓松，周雄，石吉鑫，米娇，
申请(专利权)人：贵州蓝图新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52