CN107722455A - 一种汉白玉砂复合树脂材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汉白玉砂复合树脂材料，它是由下述重量份的原料组成的：汉白玉砂30‑40、聚丙烯60‑70、三盐基硫酸铅0.3‑0.5、聚乙烯蜡4‑5、辛基异噻唑啉酮1‑2、双十四碳醇酯2‑4、1‑羟乙基‑2‑油基咪唑啉0.1‑0.2、蓖麻油酸锌1‑2、单硬脂酸甘油酯0.5‑1、辛酸亚锡0.3‑1、乙氧基化烷基酚硫酸铵2‑3、碳纳米管10‑12、磷酸纤维素6‑9，本发明加入的三盐基硫酸铅、辛酸亚锡、蓖麻油酸锌都有效的提高了成品的耐热稳定性，提高了成品的综合性能。

Description

一种汉白玉砂复合树脂材料及其制备方法
技术领域
本发明属于汉白玉砂领域，具体涉及一种汉白玉砂复合树脂材料及其制备方法。
背景技术
汉白玉主要成分是碳酸钙，主要由CaCO3、MgCO3和SiO2组成，也包含少量Al2O3、Fe2O3等成分。属于颜色洁白的细粒大理岩，质坚硬，是上等的建筑和雕刻材料。基本上它并不溶于水。它可存在于以下形态：霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华，可于岩石内找到。动物背壳和蜗牛壳的主要成份。同时，它还是重要的建筑材料。汉白玉质地坚硬洁白。汉白玉的产量约占所有大理石产量的30％；汉白玉砂是汉白玉矿石经精选、破碎、粉碎、分级、包装等多道工序加工而成。经过精选加工而成，主要应用于：建筑装修、水磨石骨料、地坪、鱼缸底沙、工艺品、砂岩、真石漆、人造石、环氧树脂地坪、彩砂涂料等。天然汉白玉砂可用于制造大理石、地板砖、瓷砖及装饰用卫生洁具等，具有光泽、光滑、坚固耐磨等优点；
汉白玉砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业；汉白玉砂大多用作有机树脂填料，其可以有效的提高树脂基材的力学性能，然而由于其为无机化合物，与树脂基体的相容性差，容易形成团聚，从而会影响成品复合材料的稳定性强度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种汉白玉砂复合树脂材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种汉白玉砂复合树脂材料，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂30-40、聚丙烯60-70、三盐基硫酸铅0.3-0.5、聚乙烯蜡4-5、辛基异噻唑啉酮1-2、双十四碳醇酯2-4、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.1-0.2、蓖麻油酸锌1-2、单硬脂酸甘油酯0.5-1、辛酸亚锡0.3-1、乙氧基化烷基酚硫酸铵2-3、碳纳米管10-12、磷酸纤维素6-9。
一种汉白玉砂复合树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取碳纳米管，加入到其重量20-30倍的混酸溶液中，在50-60 ℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活化碳纳米管；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到其重量4-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入汉白玉砂，在60-70℃下保温搅拌30-40分钟，加入1- 羟乙基-2-油基咪唑啉，搅拌至常温，得醇溶液；
(3)取磷酸纤维素，加入到其重量5-7倍的二甲基甲酰胺中，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌20-30分钟，加入上述活化碳纳米管，搅拌1-2小时，出料，与单硬脂酸甘油酯混合，搅拌至常温，得碳纳米管复合纤维分散液；
(4)取上述辛基异噻唑啉酮，加入到其重量5-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到140-150℃的油浴中，加入聚乙烯蜡，保温搅拌20-30分钟，出料，加入上述聚丙烯重量15-20％、双十四碳醇酯，搅拌至常温，得改性聚丙烯醇液；
(5)取剩余的聚丙烯，与乙氧基化烷基酚硫酸铵混合，加入到混合料重量5-7倍的、80-90％的乙醇溶液中，超声10-29分钟，得聚丙烯分散液；
(6)取上述改性聚丙烯醇液，与上述醇溶液混合，搅拌均匀，加入碳纳米管复合纤维分散液、辛酸亚锡，超声20-30分钟，加入上述聚丙烯分散液、三盐基硫酸铅，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空80-90℃下干燥完全，冷却至常温，即得所述汉白玉砂复合树脂材料。
所述的混酸溶液为体积比为3-5:1-2的90-94％硫酸、95-97％硝酸共混组成。
本发明的优点：
本发明将碳纳米管经过活化处理后与磷酸纤维素混合，分散到酰胺溶液中，不仅有效的将碳纳米管有机化，而且起到了其韧性，本发明将汉白玉砂分散到蓖麻油酸锌的醇溶液中，有效的改善了其与各有机原料的相容性，有效的降低团聚，与碳纳米管起到了协同补强的效果，本发明加入的三盐基硫酸铅、辛酸亚锡、蓖麻油酸锌都有效的提高了成品的耐热稳定性，提高了成品的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种汉白玉砂复合树脂材料，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂40、聚丙烯70、三盐基硫酸铅0.5、聚乙烯蜡5、辛基异噻唑啉酮2、双十四碳醇酯4、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.2、蓖麻油酸锌2、单硬脂酸甘油酯1、辛酸亚锡1、乙氧基化烷基酚硫酸铵3、碳纳米管12、磷酸纤维素9。
一种汉白玉砂复合树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取碳纳米管，加入到其重量30倍的混酸溶液中，在60℃下保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活化碳纳米管；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入汉白玉砂，在70℃下保温搅拌40分钟，加入1-羟乙基-2- 油基咪唑啉，搅拌至常温，得醇溶液；
(3)取磷酸纤维素，加入到其重量7倍的二甲基甲酰胺中，送入到80℃的恒温水浴中，保温搅拌30分钟，加入上述活化碳纳米管，搅拌2小时，出料，与单硬脂酸甘油酯混合，搅拌至常温，得碳纳米管复合纤维分散液；
(4)取上述辛基异噻唑啉酮，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到150℃的油浴中，加入聚乙烯蜡，保温搅拌30分钟，出料，加入上述聚丙烯重量20％、双十四碳醇酯，搅拌至常温，得改性聚丙烯醇液；
(5)取剩余的聚丙烯，与乙氧基化烷基酚硫酸铵混合，加入到混合料重量7倍的、90％的乙醇溶液中，超声29分钟，得聚丙烯分散液；
(6)取上述改性聚丙烯醇液，与上述醇溶液混合，搅拌均匀，加入碳纳米管复合纤维分散液、辛酸亚锡，超声30分钟，加入上述聚丙烯分散液、三盐基硫酸铅，超声2小时，过滤，将沉淀水洗，真空90℃下干燥完全，冷却至常温，即得所述汉白玉砂复合树脂材料。
所述的混酸溶液为体积比为5:2的94％硫酸、97％硝酸共混组成。
实施例2
一种汉白玉砂复合树脂材料，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂30、聚丙烯60、三盐基硫酸铅0.3、聚乙烯蜡4、辛基异噻唑啉酮1、双十四碳醇酯2、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.1、蓖麻油酸锌1、单硬脂酸甘油酯0.5、辛酸亚锡0.3、乙氧基化烷基酚硫酸铵2、碳纳米管10、磷酸纤维素6。
一种汉白玉砂复合树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取碳纳米管，加入到其重量20倍的混酸溶液中，在50℃下保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活化碳纳米管；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到其重量4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入汉白玉砂，在60℃下保温搅拌30分钟，加入1-羟乙基-2- 油基咪唑啉，搅拌至常温，得醇溶液；
(3)取磷酸纤维素，加入到其重量5倍的二甲基甲酰胺中，送入到70℃的恒温水浴中，保温搅拌20分钟，加入上述活化碳纳米管，搅拌1-2小时，出料，与单硬脂酸甘油酯混合，搅拌至常温，得碳纳米管复合纤维分散液；
(4)取上述辛基异噻唑啉酮，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到140℃的油浴中，加入聚乙烯蜡，保温搅拌20分钟，出料，加入上述聚丙烯重量15％、双十四碳醇酯，搅拌至常温，得改性聚丙烯醇液；
(5)取剩余的聚丙烯，与乙氧基化烷基酚硫酸铵混合，加入到混合料重量5倍的、80％的乙醇溶液中，超声10分钟，得聚丙烯分散液；
(6)取上述改性聚丙烯醇液，与上述醇溶液混合，搅拌均匀，加入碳纳米管复合纤维分散液、辛酸亚锡，超声20分钟，加入上述聚丙烯分散液、三盐基硫酸铅，超声1小时，过滤，将沉淀水洗，真空80℃下干燥完全，冷却至常温，即得所述汉白玉砂复合树脂材料。
所述的混酸溶液为体积比为3:1的90％硫酸、95％硝酸共混组成。
性能测试：
市售聚丙烯材料：
断裂伸长率：350-370％；
拉伸强度：46-50MPa；
本发明的汉白玉砂复合树脂材料：
断裂伸长率：450-480％；
拉伸强度：60-64MPa。
可以看出，本发明的复合树脂材料具有更好的力学性能。

Claims (3)

1.一种汉白玉砂复合树脂材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂30-40、聚丙烯60-70、三盐基硫酸铅0.3-0.5、聚乙烯蜡4-5、辛基异噻唑啉酮1-2、双十四碳醇酯2-4、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.1-0.2、蓖麻油酸锌1-2、单硬脂酸甘油酯0.5-1、辛酸亚锡0.3-1、乙氧基化烷基酚硫酸铵2-3、碳纳米管10-12、磷酸纤维素6-9。
2.一种如权利要求1所述的汉白玉砂复合树脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取碳纳米管，加入到其重量20-30倍的混酸溶液中，在50-60℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活化碳纳米管；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到其重量4-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入汉白玉砂，在60-70℃下保温搅拌30-40分钟，加入1-羟乙基-2-油基咪唑啉，搅拌至常温，得醇溶液；
(3)取磷酸纤维素，加入到其重量5-7倍的二甲基甲酰胺中，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌20-30分钟，加入上述活化碳纳米管，搅拌1-2小时，出料，与单硬脂酸甘油酯混合，搅拌至常温，得碳纳米管复合纤维分散液；
(4)取上述辛基异噻唑啉酮，加入到其重量5-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到140-150℃的油浴中，加入聚乙烯蜡，保温搅拌20-30分钟，出料，加入上述聚丙烯重量15-20％、双十四碳醇酯，搅拌至常温，得改性聚丙烯醇液；
(5)取剩余的聚丙烯，与乙氧基化烷基酚硫酸铵混合，加入到混合料重量5-7倍的、80-90％的乙醇溶液中，超声10-29分钟，得聚丙烯分散液；
(6)取上述改性聚丙烯醇液，与上述醇溶液混合，搅拌均匀，加入碳纳米管复合纤维分散液、辛酸亚锡，超声20-30分钟，加入上述聚丙烯分散液、三盐基硫酸铅，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空80-90℃下干燥完全，冷却至常温，即得所述汉白玉砂复合树脂材料。
3.根据权利要求2所述的汉白玉砂复合树脂材料的制备方法，其特征在于，所述的混酸溶液为体积比为3-5:1-2的90-94％硫酸、95-97％硝酸共混组成。
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