CN102093637B - 一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法，其步骤是：先采用0.1%-1.0%的β成核剂、3%-6%的色母、0.2%-1.0%的合成抗氧剂进与100%的聚丙烯进行共混，得到混合均匀的共混物，再将共混物通过螺杆挤出机经180℃-230℃熔融挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温至80℃-100℃拉伸后制得。

Description

一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法

技术领域

本发明涉及聚丙烯土工格栅制造领域，特别涉及一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法。

背景技术

随着土工合成材料行业的发展，越来越多的土工合成材料产品推向了市场，聚丙烯土工格栅的主要竞争就是在于产品性能和价格成本竞争。

但是只靠一种聚合物来实现这些性能是不容易的。所以，聚丙烯土工格栅配方改性由此而生。由于聚丙烯土工格栅行业使用的原料为聚丙烯原料，所以配方改性重点在于对聚丙烯进行改性研究。

在聚丙烯土工格栅中一个重要的改性就是增加聚丙烯土工格栅的强度。在制备高性能材料方面通过添加刚性体增强是一种普遍而有效的方法，使用刚性体改性得到的树脂增强效果明显，能够使得相同规格的土工格栅更薄。但是使用刚性体增强后，聚合物的拉伸伸长率又会有很大下降，又会导致土工格栅拉伸很短，导致产品单位面积重量上升，使得生产成本反而增加；另外在聚丙烯材料中添加刚性体，使得聚丙烯土工格栅中添加了多种组分，会影响聚丙烯土工格栅的抗化学腐蚀性等性能；同时对改性料进行造粒，均增加了生产成本，不利于达到低成本化的目的。

发明内容

本发明的目的是，增加聚丙烯土工格栅的强度，改善聚丙烯土工格栅抗冲击强度，抗化学腐蚀性，并且达到降低聚丙烯土工格栅生产成本的目的。

本发明所采用技术方案是，一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法，其步骤是：先采用β成核剂0.1%-1.0%、色母3%-6%、合成抗氧剂0.2%-1.0%与聚丙烯100%进行共混，得到混合均匀的共混物，再将共混物通过螺杆挤出机经180℃-230℃熔融挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温至80℃-100℃拉伸后制得。所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比制成。

本发明取得的有益效果是，β成核剂改性的聚丙烯土工格栅与普通的聚丙烯土工格栅相比，相同厚度下，产品的强度提高10%-30%；产品的单肋长度提高5%-40%；冲击强度提高100%-300%。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法，其步骤是：先采用0.1%-1.0%的β成核剂、3%-6%的色母、0.2%-1.0%的合成抗氧剂与100%的聚丙烯进行共混，得到混合均匀的共混物，再将共混物通过螺杆挤出机经180℃-230℃熔融挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温至80℃-100℃拉伸后制得。所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比制成。

实施例一： 

一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法，其步骤是：

1、将0.1%的β成核剂、100%的聚丙烯颗粒以及3%的色母和0.2%合成抗氧剂，通过搅拌均匀混合，其中合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比制成，得到混合均匀的共混物。

2、将步骤1产生的混合物通过螺杆挤出机经190℃熔融挤出，挤出机及口模的温度为190℃，使用的口模为衣架式平口模，从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚丙烯板材；

3、将聚丙烯板材进过冲压机冲孔，将孔板进行升温至85℃拉伸，即得到β成核剂改性的聚丙烯土工格栅。

实施例二：

一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法，其步骤是：

1、将1.0%的β成核剂、100%的聚丙烯颗粒以及4%的色母和1.0%合成抗氧剂，通过搅拌均匀混合，其中合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比制成，得到混合均匀的共混物。

2、将步骤1产生的混合物通过螺杆挤出机经200℃熔融挤出，挤出机及口模的温度为200℃，使用的口模为衣架式平口模，从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚丙烯板材；

3、将聚丙烯板材进过冲压机冲孔，将孔板进行升温至90℃拉伸，即得到β成核剂改性的聚丙烯土工格栅。

实施例三：

一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的制造方法，其步骤是：

1、将0.5%的β成核剂、100%的聚丙烯颗粒以及6%的色母和0.6%合成抗氧剂，通过搅拌均匀混合，其中合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比制成，得到混合均匀的共混物。

2、将步骤1产生的混合物通过螺杆挤出机经230℃熔融挤出，挤出机及口模的温度为190℃，使用的口模为衣架式平口模，从口模挤出后经过三辊压光机得到厚度均匀的聚丙烯板材；

3、将聚丙烯板材进过冲压机冲孔，将孔板进行升温至95℃拉伸，即得到β成核剂改性的聚丙烯土工格栅。

β成核剂优选做成颗粒料，使用20%的β成核剂和80%的聚丙烯，以及0.2%-1.0%的合成抗氧剂，合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比而成，将混合物进行搅拌共混，得到混合均匀的共混物，将共混物通过双螺杆挤出机进行经180℃-230℃熔融共混，熔体通过多孔板，挤成条状物，再通过切粒机切成长3-7mm长颗粒。

使用时按前述β成核剂比例，添加相应量的β成核剂颗粒与聚丙烯共混。

聚合物改性中，形态结构是影响材料性能的最基本因素之一，不同的制备方法及工艺条件会产生不同的形态结构，形态结构的差异将导致材料性能的不同。聚丙烯的α晶型存在力学性能优异，拉伸强度高的特点；聚丙烯的β晶型存在韧性好和拉伸伸长率大的优点，因此使用β成核剂技术也是聚合物共混改性的方法之一。通过在聚合物中添加少量的β成核剂，在生产中形成大量的β晶型，提高了聚丙烯土工格栅的抗冲击强度；同时，在后续拉伸过程中，韧性和拉伸性能优异的β晶型会转变成力学性能优异的α晶型，又提高了制品的拉伸强度，达到了解决韧性、拉伸伸长率和拉伸强度的的相容性问题。

本发明思路：首先将PP颗粒和β成核剂颗粒、色母颗粒进行共混，再通过螺杆挤出机的混合作用，将β成核剂均匀分布在PP聚丙烯板材中，既能够得到约占总结晶数60%左右的β晶型，因此PP板材的抗冲击强度也得到较大提高，大概提高100%-300%。

在土工格栅拉伸过程中，在肋部的β晶型会在拉伸取向作用下发生晶型转变，使得肋部以及肋部与筋部结合处的α晶型比例增加，同时由于通过成核剂得到的β晶型小而致密，因而转化而成的α晶型也小而致密，因此土工格栅肋部的强度也得到较大提高，大概提高5%-20%；在筋部由于聚丙烯较少的受到拉伸取向的影响，因而β晶型含量保持较高，使得聚丙烯土工格栅的低温抗冲击性能得到很大提高。

与使用纯PP材料相比，添加β成核剂后材料断裂伸长率提高到700%以上，而纯拉丝级PP断裂伸长率在500%左右；添加β成核剂后材料断裂强度提高到38-45MPa左右，而纯拉丝级PP断裂强度为35MPa左右。

因此在添加β成核剂后，相同厚度产品的强度提高10%-30%，单位面积重量下降明显。

Claims (2)

1.一种β成核剂改性聚丙烯土工格栅的方法，其特征在于，其步骤是：先采用0.1%-1.0%的β成核剂、3%-6%的色母、0.2%-1.0%的合成抗氧剂与100%的聚丙烯进行共混，得到混合均匀的共混物，再将共混物通过螺杆挤出机经180℃-230℃熔融挤出，熔体通过三辊压光机成型板材，板材经过冲压机使用模具进行冲孔，孔板经过升温至80℃-100℃拉伸后制得。

2.根据权利要求1所述的β成核剂改性聚丙烯土工格栅的方法，其特征在于，所述合成抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1配比制成。