CN103897099B - 一种压滤性轻质透水材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于多孔材料领域，公开了一种压滤性轻质透水材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：在温度为5～20℃下将15～20质量份的甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体、45～65质量份的有机聚合物固体微粉、20～40质量份的水这三种反应物料，以及表面活性剂和氧化‐还原引发剂这两种助剂，在30秒～10分钟内混合均匀，在5～50℃下反应固化。所制备的材料具有质轻强度高、可多次重复使用，表面平整光洁、易清洁，在压力下有显著的透气透水性等优点，该材料可用于制备特殊用途的塑料模具并应用于陶瓷高压注浆、环保、化工、生物医学、水处理、建筑领域。
Description
技术领域
本发明属于多孔材料领域，具体涉及一种压滤性轻质透水材料及其制备方法。
背景技术
多孔材料由于具有特殊的周期性结构、高比表面积、高吸附性、可组装性、高孔隙率等特性，已经在催化、生物、电化学、气体吸附、色谱分离、传感器等领域显示了广泛的应用前景。
在陶瓷行业中，高压注浆具有周期短、效率高、坯体质量好、不必修坯、强度高、无须干燥、表面光洁度高、可连续注浆、机械化自动化水平高、生产线占地面积小、操作环境好、环境废弃物少等，不仅能大幅度提高产品质量、档次和提高生产效率，还能大幅度降低劳动力成本、劳动强度和节约劳动场所，减少环境污染，高压注浆已在美国、德国、日本、意大利等发达国家获得了广泛的应用，它们获得了巨大的经济效益和社会效益，用它几乎可以成型所有卫生洁具产品。
石膏模具是陶瓷工业生产中长期以来使用的传统模具、可制备各种形状的模具，具有良好的吸水性能和干燥性能，广泛应用于传统陶瓷生产的常压注浆、旋压、滚压、塑压等成型工艺中。但石膏模具有其不可克服的缺陷,如比重大、耐磨性低、耐腐蚀性差、分解温度低、易变形或坍塌破坏，冲击强度、弯曲强度等力学性能低,反复使用率很低，在100次以下，极容易造成大量的固体废渣。此外石膏模的成坯率低、周期长、干燥时间长，不适合连续化、自动化生产。石膏模具表面凹凸不平、使坯体表面粗糙，影响成品美观，并且石膏模具内部孔隙孔径大，吸水快，在压力下极易把胚体中的细微颗粒压入石膏模内部的孔隙中，造成堵塞，必然严重影响胚体的性能。因此，石膏模具不能应用到压力注浆中，已远远满足不了现代压力注浆的要求。
发明内容
为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种压滤性轻质透水材料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法制备而成的压滤性轻质透水材料。
本发明的再一目的在于提供一种由上述压滤性轻质透水材料制备而成的压滤性轻质透水塑料模具。该模具具有质轻、表面光滑、易清洁、重复利用性好等优点。
本发明的又一目的在于提供上述压滤性轻质透水塑料模具在陶瓷高压注浆、环保、化工、生物医学、水处理或建筑领域中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种压滤性轻质透水材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在温度为5～20℃下将15～20质量份的甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体、45～65质量份的有机聚合物固体微粉、20～40质量份的水这三种反应物料，以及表面活性剂和氧化-还原引发剂这两种助剂，在30秒～10分钟内混合均匀，得到混合物料；
（2）将混合物料反应固化，得到压滤性轻质透水材料。
所述甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体为烷基碳数为4～10个的甲基丙烯酸长链烷基酯；所述甲基丙烯酸长链烷基酯为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。
所述甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体中还掺入了硬单体，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；甲基丙烯酸长链烷基酯的质量占甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体质量的20%以上，甲基丙烯酸甲酯的质量不超过甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体质量的20%。
所述有机聚合物固体微粉为聚烯烃微粉、聚酰胺微粉、聚酯微粉、热塑性聚氨酯微粉、甲基丙烯酸酯均聚物或共聚物微粉、甲基丙烯酸酯与苯乙烯共聚物微粉中的至少一种，有机聚合物固体微粉的粒径范围为50～3000目，500目以上的微粉占有机聚合物固体微粉总质量的5%～30%。有机聚合物固体微粉的作用是填充材料内部及表面，使制备的材料强度更高、表面更加平整和光洁并有利于阻止外部粒子渗入材料内部，该类聚合物固体微粉相比普通的无机填料质量更轻，所得到的材料比重小。
所述表面活性剂是指聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚和吐温中的至少一种，其加入量为三种反应物料总质量的0.1～1.5%。
所述反应固化是指在5～50℃温度条件下直接固化，或者先在5～20℃预固化0.5～3h，再于30～50℃固化。
所述氧化-还原引发剂是可在较低的温度条件下引发不饱和单体聚合的组分，其加入量为三种反应物料总质量的0.2～2%；所述氧化-还原引发剂是由质量比为20:1～1:1的氧化体系与还原体系组成；氧化体系为油溶性过氧化物；还原体系为取代酰肼、过渡金属的有机酸盐、烯醇化合物、芳香叔胺和磺酰亚胺类化合物中的至少一种。
所述油溶性过氧化物为过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)、过氧化二月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化二碳酸二(2-苯氧乙基)酯和过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)中的至少一种；所述取代酰肼为乙酰苯肼、苯甲酰肼、苯磺酰肼和对甲苯磺酰肼中的至少一种；所述过渡金属的有机酸盐为异辛酸钒、乙酰丙酮钒、氧化钒与烷基磷酸酯混合物、富马酸亚铁、环烷酸钴和异辛酸钴中的至少一种；所述烯醇化合物为乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、安息香、草酰乙酸二乙酯、氧代丁二酸和羟基丙烯酸中的至少一种；所述芳香叔胺为N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二(2-羟丙基)对甲苯胺和N,N-二(2-羟乙基)对甲苯胺中的至少一种；所述磺酰亚胺类化合物为糖精钠、糖精和丁基糖精中的至少一种。
一种由上述的制备方法制备得到的压滤性轻质透水材料。
一种由上述的压滤性轻质透水材料制备而成的压滤性轻质透水塑料模具，是将混合物料在相应的母模中反应固化，得到压滤性轻质透水塑料模具。
上述的压滤性轻质透水塑料模具在陶瓷高压注浆、环保、化工、生物医学、水处理或建筑领域中的应用。另外该材料还可用于制备特殊用途的模具，例如压力注浆工艺中的陶瓷成型模具等，制备该类模具只需将材料合成的固化过程在相应的母模中完成即可。由该法制备的塑料模具表面平整光洁，干燥模具比重小于1，抗压强度>28MPa，弯曲强度>12MPa，常压下吸水速率较慢，在压力下（如0.2MPa）具有显著的透气透水性，所制备的模具应用在陶瓷成型高压注浆中，不仅能透水，干燥速度快，还能高效地将泥浆胚体中的细微颗粒阻挡在模具外部，易清洁和保养，具有显著的压力过滤作用，脱水后去除压力胚体易脱模，并且胚体表面光洁，适合连续化、工业化生产。
本发明是以水为主要致孔剂，通过合适的乳化、分散和单体聚合反应放热形成具有整体连通孔结构的透水材料。油溶性氧化-还原引发剂与甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体相容性好形成油相树脂，水相微滴不单单以简单孤立的球状微滴态存在，由于表面活性剂的作用，部分水相包围在填料颗粒周围，填料既分散于油相树脂中，而且部分进人水相微滴中，形成了复杂的多相体系。当引发剂和促进剂分子接触后，在室温下经过短暂的诱导期，体系即开始聚合固化和放热，在聚合开始时，体系的粘度开始增长，单体发生聚合而在微观液滴周围收缩，以微滴状孤立存在于树脂相的水滴逐渐靠近，以致接触或聚结而粗化在该体系中，最终在单体聚合收缩和放热效应促使下树脂中的水滴与水滴之间、以及与填料周围的水相之间互相连通，一小部分水因热膨胀而从表面析出，冷却后又回到材料内部孔隙，从而使材料表面和内部相互形成连通孔结构，这种材料具有吸水性和透气透水性，可作为过滤材料。实验结果表明本发明制备的材料具有开孔结构，饱和吸水率高达18%以上。
本发明的压滤性轻质透水材料的制备是以稳定有序的微观乳滴为模板，乳液模板法能通过改变相应模板的种类、形状和大小，精确控制孔及通道直径的大小和分布。透水材料孔隙的大小、形状和分布取决于模板。乙烯基单体在自由基氧化-还原引发体系中于室温下就能逐渐引发反应而交联固化，形成很高强度的聚合物多孔塑料。本发明的实质是通过液相成孔法制备互通孔隙结构，在聚合物成型过程中液相成孔体系对材料没有破坏作用，模具具有很高的强度和韧性，抗压强度28MPa以上，弯曲强度12MPa以上。
本发明以甲基丙烯酸长链烷基酯为主要单体，在低温下配制、在5～50℃下逐步成型，减少了单体的挥发，具有固化温和、收缩率<0.1%的特点，可用于大型模具的浇注成型。
本发明使用的侧链长链烷基的位阻作用和表面张力作用，有效地降低了孔隙孔径，延缓了水分子在材料或者模具表面的吸附速度和孔隙透过速率，降低了泥浆粒子在表面的吸附和渗入模具内部，所制备的材料及模具具有显著的易清洁性能。
通过本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
（1）本发明所制备的材料及模具质轻、强度高、韧性好，可多次重复使用；
（2）本发明所制备的材料及模具在压力下透气透水性好，表面平整光洁、易清洁保养；满足现代压力注浆技术和其它行业压力过滤分离富集的需要。
（3）本发明的模具制备简便，易浇注成型，可在5～50℃固化，成型快，收缩小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
以下实施例中：抗压强度是制成40mm*40mm*160mm的长方体试块后切割成40mm*40mm*40mm的方块后参照国家标准GB/T17671-1999进行测试，弯曲强度是做成118mm*15mm*10mm的长方体模块后按照GB/T9341-2008进行测试；
透气透水性情况检验是在固化前的模具中插入一根封闭的塑料管，初步固化后将塑料管拔掉形成中空的试块，完全固化后用空气压缩机分别用0.2MPa的压力进行压缩空气透气检验和加压水（0.2MPa）透水检验，观察塑料模具试块表面浸泡在水中试验时试块周围表面不断冒水冒泡，并且冒水冒泡均匀且面积大表示透气透水性好；
清洁性能是在将试块切割成厚度为1.0cm、直径为7.8cm的圆柱体模块，在密闭的体系中加压灌注4.0MPa的泥浆胚体并保持半小时，并且重复10次，观察透水情况，然后用加压水（0.2MPa）冲洗，观察模具表面和内部能否清洗干净；
饱和吸水率是指将同样大小和形状的塑料模具在经过0.2MPa的压力水充分冲洗干净后经过60℃恒温干燥至恒重后，冷却并在15℃下完全浸泡于水中1天，测得的重量增加值分别与原来塑料模具干燥恒重的重量百分比。
实施例1
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温20℃的环境中将45g甲基丙烯酸丁酯BMA、105g甲基丙烯酸异丁酯IBMA、200g聚甲基丙烯酸甲酯PMMA（50～100目）、115g PMMA（150～300目）、125g聚甲基丙烯酸异冰片酯PIBOMA（800～1000目）、10g聚乙烯PE（1000～1200目）、400g水、15.0g聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚F127（聚氧乙烯含量70wt%）、1.5g过氧化苯甲酰（BPO）、0.2g的乙酰苯肼、0.2g糖精和0.1g富马酸亚铁在1分钟内混合均匀后置于室温20℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品1。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例2
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温15℃的环境中将150g IBMA、200g甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物PMMA-BMA（50～100目）、315g PMMA（150～300目）、125g
甲基丙烯酸异冰片酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物PIBOMA-PMMA（500～600目）、10g聚丙烯PP（2000～3000目）、200g水、1g聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚L65（聚氧乙烯含量50wt%）、1.0g过氧化氢异丙苯、0.5g五氧化二钒与丁基磷酸酯混合物（钒/磷即V/P=0.20）和0.5g苯甲酰肼在3分钟内混合均匀后放置于室温15℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品2。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例3
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温5℃的环境中将160g IBMA、40g甲基丙烯酸异辛酯EHMA、200g甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物PMMA-EMA（50～100目）、370g聚甲基丙烯酸异冰片酯PIBOMA（150～300目）、30g聚酯PET（1000～1200目）、200g水、1g聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚L64（聚氧乙烯含量40wt%）、10g过氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)、5g叔丁基过氧化氢、3g的N,N-二甲基苯胺和2g糖精钠在10分钟内混合均匀后放置于室温5℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品3。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例4
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温5℃的环境中将100g BMA、100g甲基丙烯酸异冰片酯IBOMA、300gPMMA-EMA（50～100目）、115g PMMA（150～300目）、45g PMMA（800～1000目）、350g水、15g聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚L35（聚氧乙烯含量50wt%）、10g过氧化苯甲酸叔丁酯、9g过氧化苯甲酰、0.5g异辛酸钒和0.5g氧代丁二酸在5分钟内混合均匀后放置于室温30℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品4。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例5
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温10℃的环境中将100g BMA、40g IBOMA、60g甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、200g PMMA-BMA（50～100目）、140g PMMA（150～300目）、100gPMMA（500～600目）、10g聚酰胺（2000～3000目）、350g水、10g聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚F125（聚氧乙烯含量50wt%）、10g过氧化二月桂酰、6g过氧化氢异丙苯、3g N,N-二甲基对甲苯胺和1g丁基糖精在3分钟内混合均匀后放置于室温20℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品5。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例6
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温15℃的环境中将40g IBOMA、50g甲基丙烯酸甲酯MMA、110gHEMA、200g PMMA（80～100目）、200g甲基丙烯酸异冰片酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物PIBOMA-MMA（200～300目）、100g聚甲基丙烯酸异冰片酯PIBOMA（800～1000目）、300g水、10g聚醚L64、5g吐温T-20、8g过氧化苯甲酸叔戊酯、1g N,N-二(2-羟丙基)对甲苯胺、0.5g异辛酸钴和0.5g乙酰丙酮在2分钟内混合均匀后放置于40℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化后脱模，得到压滤性轻质透水材料样品6。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例7
一种压滤性透水塑料模具的制备，具体步骤如下：
在室温10℃的环境中将60g BMA、80g苯乙烯、40g MMA、100gPMMA-EMA（50～100目）、400g甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异冰片酯共聚物PMMA-IBOA（150～300目）、100g PMMA（800～1000目）、20g热塑性聚氨酯TPU（600～800目）、200g水、5g聚醚L65、5g吐温T-40、4g过氧化二碳酸二(2-苯氧乙基)酯、4g过氧化氢异丙苯、1g苯磺酰肼、1g草酰乙酸二乙酯，30秒内混合均匀得到混合液后，将混合液迅速倒入相应的母模中，然后将模具放置于室温50℃的环境中固化，观察记录固化时间，固化后脱模，得到压滤性轻质透水塑料模具样品7。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例8
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温5℃的环境中将80g IBMA、80g丙烯酸异冰片酯IBOA、20g MMA、100g PMMA-BMA（50～100目）、325g PMMA（150～300目）、25g PMMA（500～600目）、370g水、15g吐温T-60、3g过氧化二月桂酰、0.5g叔丁基过氧化氢、0.5g五氧化二钒与丁基磷酸酯混合物（钒/磷即V/P=0.15）、0.5g对甲苯磺酰肼和0.5g糖精在5分钟内混合均匀后放置于室温5℃的环境中预固化3小时，再放入30℃的环境中进行后固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品8。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例9
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温10℃的环境中将60g IBOMA、60g HEMA、30g MMA、175g PMMA（50～100目）、300g PMMA（150～300目）、25g甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物PMMA-St（500～600目）、350g水、4g聚醚F127、1g吐温T-20、2g过氧化苯甲酰、2g过氧化氢异丙苯、0.5g苯甲酰肼和0.5g糖精在1分钟内混合均匀后放置于室温10℃的环境中预固化1小时，再放入40℃的环境中进行后固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品9。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例10
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温15℃的环境中将40g IBOMA、40g EHMA、20g MMA、50g甲基丙烯酸羟丙酯HPMA、300g PMMA（50～100目）、200g PMMA（150～300目）、50g PMMA-IBMA（500～600目）、50g聚酯PBT（2000～300目）、250g水、6g聚醚F125、4g聚醚L64、3.5g过氧化苯甲酸叔戊酯、0.5g乙酰丙酮钒、0.5g安息香和0.5g N,N-二(2-羟乙基)对甲苯胺在3分钟内混合均匀后放置于室温15℃的环境中预固化0.5小时，再放入50℃的环境中进行后固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品10。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例11
一种压滤性轻质透水材料的制备，具体步骤如下：
在室温20℃的环境中将60g IBOMA、60g HPMA、30gMMA、10g甲基丙烯酸、200g PMMA（50～100目）、200g聚酯PET（150～300目）、100g PMMA（150～300目）、40g PMMA（800～1000目）、300g水、4g聚醚F127、6g聚醚L64、10g过氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)、4g叔丁基过氧化氢、0.3g四氧化二钒与丁基磷酸酯混合物（钒/磷即V/P=0.28）和0.7g乙酰乙酸乙酯在1分钟内混合均匀后放置于室温20℃的环境中预固化1小时，再放入40℃的环境中进行后固化，观察记录固化时间，固化完全后得到压滤性轻质透水材料样品11。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
实施例12
一种压滤性轻质透水塑料模具的制备，具体步骤如下：
在室温5℃的环境中将100g BMA、50g IBOMA、5g苯乙烯、5g3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、300g PMMA（50～100目）、100g聚苯乙烯PSt（150～300目）、100g聚甲基丙烯酸异冰片酯PIBOMA（800～1000目）、340g水、1g聚醚F127、3g聚醚L35、1g吐温T-20、1g过氧化苯甲酰、3g叔丁基过氧化氢、0.4g四氧化二钒与丁基磷酸酯混合物（钒/磷即V/P=0.24）、0.3g的N,N-二甲基苯胺（DMA）、0.3g糖精，3分钟内混合均匀得到混合液后，将混合液迅速倒入相应的母模中，然后将模具放置于室温15℃的环境中预固化2小时，再放入50℃的环境中进行后固化，观察记录固化时间，固化后脱模，得到压滤性轻质透水塑料模具12。按照相应的测试方法观察样品表面的光洁性，并测试样品的抗压强度、弯曲强度、透气透水情况、清洁性及饱和吸水率，测试结果列于表1中。
表1压滤性轻质透水材料性能检测结果
其中实施例8-12的固化时间的前面部分是指低温预固化时间。
由表1可见，本发明实例配制的混合浆料随着固化环境温度的升高，固化显著加快，所需时间越短，从5小时缩短到0.5小时。固化后的材料及塑料模具不仅具有较高的抗压强度和弯曲强度，并且具有较好的韧性，抗压强度高达28MPa以上，弯曲强度高达12MPa以上。同时，配制和固化的浆料在模具中收缩小，经测试后收缩率均小于0.1%。
此外，本发明制备的材料及模具具有互通孔隙结构，在压力下均能均匀地透气透水，并且在常压下吸水慢，1天内可达到饱和吸水，饱和吸水率可达到18%以上。同时，在测量饱和吸水率前发现，所制备的材料及模具在干燥后刚开始泡水时浮在水面上，表明其重量轻，干燥模具比重小于1，吸满水后又沉入水中。
本发明制备的塑料模具，经多次重复泥浆胚体加压成型、脱模和压力冲洗后仍能保持塑料模具原有的透气透水性和相应的强度。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种压滤性轻质透水材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在温度为5～20℃下将15～20质量份的甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体、45～65质量份的有机聚合物固体微粉、20～40质量份的水这三种反应物料，以及表面活性剂和氧化-还原引发剂这两种助剂，在30秒～10分钟内混合均匀，得到混合物料；
(2)将混合物料反应固化，得到压滤性轻质透水材料；
所述甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体为烷基碳数为4～10个的甲基丙烯酸长链烷基酯；所述甲基丙烯酸长链烷基酯为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种；
所述有机聚合物固体微粉为聚烯烃微粉、聚酰胺微粉、聚酯微粉、热塑性聚氨酯微粉、甲基丙烯酸酯均聚物或共聚物微粉、甲基丙烯酸酯与苯乙烯共聚物微粉中的至少一种，有机聚合物固体微粉的粒径范围为50～3000目，500目以上的微粉占有机聚合物固体微粉总质量的5％～30％。
2.根据权利要求1所述的压滤性轻质透水材料的制备方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体中还掺入了硬单体，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；甲基丙烯酸长链烷基酯的质量占甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体质量的20％以上，甲基丙烯酸甲酯的质量不超过甲基丙烯酸长链烷基酯类化合物反应单体质量的20％。
3.根据权利要求1所述的压滤性轻质透水材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂是指聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚和吐温中的至少一种，其加入量为三种反应物料总质量的0.1～1.5％；所述反应固化是指在5～50℃温度条件下直接固化，或者先在5～20℃预固化0.5～3h，再于30～50℃固化。
4.根据权利要求1所述的压滤性轻质透水材料的制备方法，其特征在于：所述氧化-还原引发剂是由质量比为20:1～1:1的氧化体系与还原体系组成，其加入量为三种反应物料总质量的0.2～2％；氧化体系为油溶性过氧化物；还原体系为取代酰肼、过渡金属的有机酸盐、烯醇化合物、芳香叔胺和磺酰亚胺类化合物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的压滤性轻质透水材料的制备方法，其特征在于：所述油溶性过氧化物为过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)、过氧化二月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化二碳酸二(2-苯氧乙基)酯和过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)中的至少一种；所述取代酰肼为乙酰苯肼、苯甲酰肼、苯磺酰肼和对甲苯磺酰肼中的至少一种；所述过渡金属的有机酸盐为异辛酸钒、富马酸亚铁、环烷酸钴和异辛酸钴中的至少一种；所述烯醇化合物为乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、安息香、草酰乙酸二乙酯和羟基丙烯酸中的至少一种；所述芳香叔胺为N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二(2-羟丙基)对甲苯胺和N,N-二(2-羟乙基)对甲苯胺中的至少一种；所述磺酰亚胺类化合物为糖精钠、糖精和丁基糖精中的至少一种。
6.一种由权利要求1～5任一项所述的制备方法制备得到的压滤性轻质透水材料。
7.一种由权利要求6所述的压滤性轻质透水材料制备而成的压滤性轻质透水塑料模具，其特征在于：将混合物料在相应的母模中反应固化，得到压滤性轻质透水塑料模具。
8.权利要求7所述的压滤性轻质透水塑料模具在陶瓷高压注浆、环保、化工、生物医学或建筑领域中的应用。
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