CN107603264A - 纳米增强复合标识牌及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米增强复合标识牌及其制备方法，该制备方法包括：1）将聚丙烯腈、纳米高岭土、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷进行共混、拉丝以制得改性纤维；2）将塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混，然后添加纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混以制得共混物；3）将改性纤维编织为网状物，然后将共混物填充于多层网状物之间，然后冷却成型以制得骨架材料；4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌。通过该方法制得的标识牌骨架材料具有优异的机械强度、耐腐蚀性能和环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及标识牌材料，具体地，涉及一种纳米增强复合标识牌及其制备方法。
背景技术
标识牌是融合规划、建筑、空间、雕塑、逻辑、色彩、美学、材质组合于一体的产物，它既不是简单的文字，更不是所谓的牌子，它是与环境相融的独一无二的艺术作品。现有常见标识牌按照主体材料划分可以分为金属标识牌、木质标识牌。
金属标识牌虽然具有优异的加工性能以及高的机械强度，但是其存在重量重和易腐蚀的缺陷；木质标识牌虽然具有质轻的优点，但是其并不符合环保理念同时也存在易腐烂的缺陷。由此可见，现有的标识牌均存在极大的弊端，进而难以满足现有市场的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米增强复合标识牌及其制备方法，通过该方法制得的标识牌骨架材料具有优异的机械强度、耐腐蚀性能和环保性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种纳米增强复合标识牌的制备方法，该制备方法包括：
1）将聚丙烯腈、纳米高岭土、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷进行共混、拉丝以制得改性纤维；
2）将塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混，然后添加纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混以制得共混物；
3）将改性纤维编织为网状物，然后将共混物填充于多层网状物之间，然后冷却成型以制得骨架材料；
4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌。
本发明还提供了一种纳米增强复合标识牌，该纳米增强复合标识牌通过上述制备方法制备而得。
在述技术方案，本发明通过各原料以及各步骤的共同作用，使得制得的材料不仅具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，同时还其原料均符合环保理念，从而使得该材料能够适用于识牌骨的制作。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种纳米增强复合标识牌的制备方法，该制备方法包括：
1）将聚丙烯腈、纳米高岭土、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷进行共混、拉丝以制得改性纤维；
2）将塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混，然后添加纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混以制得共混物；
3）将改性纤维编织为网状物，然后将共混物填充于多层网状物之间，然后冷却成型以制得骨架材料；
4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌。
在本发明的步骤1）中，各原料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤1）中，聚丙烯腈、纳米高岭土、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为100：35-44：23-35：2-8：10-17：8-15。
在本发明的步骤1）中，共混的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤1）中，共混满足以下条件：共混温度为190-210℃，共混时间为2-4h。
在本发明的步骤1）中，纳米高岭土、改性纤维的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤1）中，纳米高岭土的平均粒径为15-25nm，改性纤维的直径为0.05-0.1mm。
在本发明的步骤2）中，各原料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤2）中，塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林、纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉的重量比为100：18-22：5-10：2-6：1-4：40-55：3-6：1-1.6：20-29：30-38。
在本发明的步骤2）中，第一共混的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤2）中，第一共混满足以下条件：共混温度为220-235℃，共混时间为3-5h。
在本发明的步骤2）中，第二共混的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤2）中，第二共混满足以下条件：共混温度为205-210℃，共混时间为1-3h。
在本发明的步骤2）中，塑料垃圾颗粒、纳米稀土氧化物的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在步骤2）中，塑料垃圾颗粒的平均粒径为1-5mm，纳米稀土氧化物的平均粒径为5-15nm。
在本发明的步骤3）中，网状物的规格可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，在网状物中，相邻的两根改性纤维之间的距离为3-6cm；
在本发明的步骤3）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的标识牌的机械强度，优选地，共混物、网状物之间的重量比为100：25-35。
本发明还提供了一种纳米增强复合标识牌，该纳米增强复合标识牌通过上述制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1）将聚丙烯腈、纳米高岭土（平均粒径为20nm）、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷按照100：40：30：6：13：12的重量比进行共混（共混温度为200℃，共混时间为3h）、拉丝以制得改性纤维（直径为0.08mm）；
2）将塑料垃圾颗粒（平均粒径为3mm）、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混（共混温度为225℃，共混时间为4h），然后添加纳米稀土氧化物（平均粒径为10nm）、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混（共混温度为208℃，共混时间为2h）以制得共混物，其中，塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林、纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉的重量比为100：20：8：4：3：45：5：1.4：25：35；
3）将改性纤维编织为网状物（相邻的两根所述改性纤维之间的距离为4cm），然后将共混物填充于多层网状物之间（共混物、网状物之间的重量比为100：30），然后冷却成型以制得骨架材料；
4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌A1。
实施例2
1）将聚丙烯腈、纳米高岭土（平均粒径为15nm）、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷按照100：35：23：2：10：8的重量比进行共混（共混温度为190℃，共混时间为2h）、拉丝以制得改性纤维（直径为0.05mm）；
2）将塑料垃圾颗粒（平均粒径为1mm）、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混（共混温度为220℃，共混时间为3h），然后添加纳米稀土氧化物（平均粒径为5nm）、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混（共混温度为205℃，共混时间为1h）以制得共混物，其中，塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林、纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉的重量比为100：18：5：2：1：40：3：1：20：30；
3）将改性纤维编织为网状物（相邻的两根所述改性纤维之间的距离为3cm），然后将共混物填充于多层网状物之间（共混物、网状物之间的重量比为100：25），然后冷却成型以制得骨架材料；
4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌A2。
实施例3
1）将聚丙烯腈、纳米高岭土（平均粒径为25nm）、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷按照100：44：35：8：17：15的重量比进行共混（共混温度为210℃，共混时间为4h）、拉丝以制得改性纤维（直径为0.1mm）；
2）将塑料垃圾颗粒（平均粒径为5mm）、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混（共混温度为235℃，共混时间为5h），然后添加纳米稀土氧化物（平均粒径为15nm）、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混（共混温度为210℃，共混时间为3h）以制得共混物，其中，塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林、纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉的重量比为100：22：10：6：4：55：6：1.6：29：38；
3）将改性纤维编织为网状物（相邻的两根所述改性纤维之间的距离为6cm），然后将共混物填充于多层网状物之间（共混物、网状物之间的重量比为100：35），然后冷却成型以制得骨架材料；
4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌A3。
对比例1
按照实施例1的方法制得纳米增强复合标识牌B1，不同的是，步骤3）中未使用网状物。
检测例1
根据GB/T记载的方法检测上述标识牌的弯曲破坏载荷，具体结果见表1。
表1
| A1 | A2 | A3 | B1 | |
| 弯曲破坏载荷/N | 2590 | 2650 | 2730 | 2180 |
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种纳米增强复合标识牌的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1）将聚丙烯腈、纳米高岭土、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷进行共混、拉丝以制得改性纤维；
2）将塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林进行第一共混，然后添加纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉进行第二共混以制得共混物；
3）将所述改性纤维编织为网状物，然后将所述共混物填充于多层所述网状物之间，然后冷却成型以制得骨架材料；
4）将所述骨架材料切割、拼接以制得所述纳米增强复合标识牌。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述聚丙烯腈、纳米高岭土、硬脂酸、环糊精、钛白粉、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为100：35-44：23-35：2-8：10-17：8-15。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述共混满足以下条件：共混温度为190-210℃，共混时间为2-4h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述纳米高岭土的平均粒径为15-25nm，所述改性纤维的直径为0.05-0.1mm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述塑料垃圾颗粒、硅灰石粉、红泥、氢氧化镁、硼酸锌、凡士林、纳米稀土氧化物、石膏晶须、聚乙二醇、木粉的重量比为100：18-22：5-10：2-6：1-4：40-55：3-6：1-1.6：20-29：30-38。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述第一共混满足以下条件：共混温度为220-235℃，共混时间为3-5h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述第二共混满足以下条件：共混温度为205-210℃，共混时间为1-3h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述塑料垃圾颗粒的平均粒径为1-5mm，所述纳米稀土氧化物的平均粒径为5-15nm。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的制备方法，其中，在所述网状物中，相邻的两根所述改性纤维之间的距离为3-6cm；
优选地，所述共混物、网状物之间的重量比为100：25-35。
10.一种纳米增强复合标识牌，其特征在于，所述纳米增强复合标识牌通过权利要求1-9中任意一项所述制备方法制备而得。
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|---|---|---|---|---|
| CN102675736A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-09-19 | 中国电器科学研究院有限公司 | 一种利用废弃线路板粉料/玻璃纤维增强改性废聚丙烯的再生复合材料及制备方法 |
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2017
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