CN112898745A - 一种环保高强度耐磨脚手架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保高强度耐磨脚手架及其制备方法,所述脚手架横杆的制备原料,包括以下组分:多孔工业副产品、MgO、改性纳米SiO2晶须、纳米ZrO2、AlN、纳米碳纤维、聚丙烯、聚己内酯、分散剂、过硫酸铵、N,N'‑二甲基甲酰胺、作为固化剂的二乙烯三胺。本发明的脚手架由于添加纳米ZrO2和AlN进而使制备原料具有陶瓷性能的高分子聚合物,通过添加纳米碳纤维通过与MgO掺杂后再与聚丙烯‑聚己内酯聚合物混合溶液形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯‑聚己内酯共聚物后,再与纳米ZrO2、AlN和改性纳米SiO2晶须共同挤压制备具有良好的弯曲性能、耐模型能和弹性模量。

Description

一种环保高强度耐磨脚手架
技术领域
本发明属于脚手架技术领域,具体涉及一种环保高强度耐磨脚手架。
背景技术
近些年,随着经济迅猛发展,建筑业蓬勃发展欣欣向荣,国内外超高层建筑层出不穷,脚手架工程虽然只是建筑物外的临时结构,但是它在建筑物施工过程起着至关重要的作用。尤其对工程进度工期的影响和经济效益的控制等方面。传统脚手架材料有木、竹、钢管等,新型的脚手架材料有铝合金板和钢板等。
然而,现有技术中的脚手架还是采用有毒性挥发物的聚苯乙烯等材料制成,严重影响了施工人员的身体健康,并且整体的承重性较差,耐磨性交叉,在施工中长期使用后易被磨损而缺失,使施工成本增加。
发明内容
本发明针对上述缺陷,提供一种由于添加纳米ZrO2和AlN进而使制备原料具有陶瓷性能的高分子聚合物,通过添加纳米碳纤维通过与MgO掺杂后再与聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物后,再与纳米ZrO2、AlN和改性纳米SiO2晶须共同挤压制备具有良好的弯曲性能、耐磨性能和弹性模量的脚手架。
本发明提供如下技术方案:一种环保高强度耐磨脚手架,所述脚手架横杆的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000021
进一步地,所述多孔工业副产品包括钢渣、粉煤灰、碱渣、赤泥和磷石青中的一种或多种。
进一步地,所述纳米ZrO2的粒径为10nm~15nm。
进一步地,所述改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤:
S1:将无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液,采用乙酸将pH调节至4.5~5.5之间以增强有效水解过程;
S2:将所述步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以6~8:4~2的体积质量比混合,以200rpm~280rpm转速搅拌均匀,在搅拌过程中将3-氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至所述纳米SiO2晶须与所述酸性乙醇水溶液中,形成均相溶液,使所述纳米SiO2晶须进行改性浸渍;
S3:将所述S2步骤形成的均相溶液静置20min~30min后,将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中5min~10min,以去除所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷的残留;
S4:将所述步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于130℃~150℃下干燥,得到具有Si-O-Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。
进一步地,所述S1步骤中所述无水乙醇与所述蒸馏水的质量比为85~95:15~5。
进一步地,所述S2步骤中添加的3-氨基丙基三乙氧基硅烷与所述纳米SiO2晶须的质量比为7~9:3~1。
进一步地,所述分散剂为体积质量比为0.05ml~0.1ml:0.1ml~0.2ml:0.2g~0.3g的聚乙二醇、柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺。
进一步地,其特征在于所述柠檬酸溶液为质量分数为30%~45%的水溶液。
本发明还提供上述一种环保高强度耐磨脚手架的制备方法,包括以下步骤:
1)将所述重量份的分散剂和所述重量份的纳米ZrO2通过50Hz~70Hz的频率超声振动均匀地分散于100ml~150ml无水乙醇中;
2)将所述重量份的多孔工业副产品、所述重量份的AlN、所述重量份的改性纳米SiO2晶须与所述步骤1)得到的混合物混合,于35℃~45℃下以100rpm~125rpm转速搅拌15min,在搅拌过程中不断添加二分之一所述重量份的过硫酸铵;
3)将所述重量份的聚丙烯和所述重量份的聚己内酯溶于150ml~300ml蒸馏水中,于30℃~40℃下以150rpm~200rpm转速搅拌30min~60min,在搅拌过程中不断滴加所述重量份的N,N'-二甲基甲酰胺,搅拌完毕后静置10min,得到聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液;
4)将所述重量份的MgO、所述重量份的纳米碳纤维和所述步骤3)得到的聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液,于50℃~60℃下以150rpm~200rpm,形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物;
5)将所述步骤2)得到的混合物静置15min~30min后与所述步骤3)得到的MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物和所述重量份的作为固化剂的二乙烯三胺于35℃~45℃下以180rpm~220rpm转速搅拌30min~40min后,得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
本发明的有益效果为:
1、工业副产品具有碱性及多孔性,可以偶联纤维素以及聚合物形成柔韧坚硬耐冲击的聚合体结构。
2、本申请在制备脚手架横杆的过程中,通过添加多孔工业副产品,一方面增加了工业副产品的重新利用的用途,减少了工业副产品作为垃圾处理的难度以及所需要处理的土地面积,另一方面,工业副产品中具有多种金属离子,例如Fe3+、Al3+、Mg2+等,与改性SiO2晶须进行耦合后,最终可以提高制备原料的耐冲击性能。
3、SiO2晶须经过3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性后,能够更易与多孔工业副产物上的孔隙结合,并且其具有的Si-O-Si被引入分子链中形成三维网络结构,进而提高了改性SiO2晶须的附着力,进而更加容易附着于多孔工业副产物上,进一步增强了多孔工业副产物与MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物的接触面积,进而在最终与MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物进行共混合时,能够增强脚手架制备材料的陶瓷性能,一方面提高了最终形成的用于共挤制备脚手架横杆的机械性能,进而提高其耐冲击性能同时,另一方面具有聚丙烯-聚己内酯的柔韧性能,提高了其断裂伸长率和拉伸性能,进而使脚手架横杆具有高强度的承重性能的同时,也具备不易因长时间使用、太阳照射等情况而发生的老化性能,延长了其使用寿命。
4、通过添加MgO掺杂纳米碳纤维,然后再聚丙烯-聚己内酯共聚物进行接枝共聚,一方面利用了MgO的耐腐蚀和阻燃性能,另一方面MgO掺杂纳米碳纤维后更易与聚丙烯-聚己内酯进行接枝共聚,形成共聚物,形成的共聚物由于纳米碳纤维的接枝,能够进一步增强其柔韧性和拉伸性能,并且由于纳米碳纤维事先掺杂了MgO增强了其孔隙率,进而增强了MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物的陶瓷性能,最终提高用于脚手架共挤制备材料的耐冲击性能。
5、AlN为具有六方纤锌矿晶体结构的共价键化合物,呈白色或灰白色,具有熔点高、硬度大、热膨胀系数小等特点,是优质的增强材料,纳米AlN颗粒弥散分布在最终形成的用于脚手架共挤制备材料中,增强了基体的强度,使复合材料的耐磨性,与基体相比有了显著提高。
6、通过添加体积质量比为0.05ml~0.1ml:0.1ml~0.2ml:0.2g~0.3g的聚乙二醇、柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺的分散剂,采用柠檬酸活化纳米ZrO2,并采用聚丙烯酰胺增加纳米ZrO2与AlN的接触面积,进而协助AlN增强最终获得的用于脚手架横杆共挤制备材料的弹性模量和柔韧性,降低其断裂韧性;
7、本申请采用的聚丙烯和聚己内酯均为环保型材料,不会因为温度过高或阳光直晒而导致散发对人体有害的含苯酚挥发性气体、甲醛等致癌物质;且由于纳米ZrO2和AlN的加入,使其增强了机械硬度以及耐磨性能,进而提高了最终共挤制备得到的脚手架的使用寿命。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明所采用的SiO2晶须购自上海汇精亚纳米新材料有限公司。
实施例1
本实施例提供一种环保高强度耐磨脚手架,所述脚手架横杆的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000071
其中,分散剂为体积质量比为0.05ml:0.1ml:0.2g的聚乙二醇、质量分数为30%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺。
本实施例所采用的改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤:
S1:将质量比为85:15的无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液,采用乙酸将pH调节至4.5以增强有效水解过程;
S2:将所述步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以6:4的体积质量比混合,以200rpm转速搅拌均匀,在搅拌过程中将3-氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至纳米SiO2晶须与酸性乙醇水溶液中,形成均相溶液,使纳米SiO2晶须进行改性浸渍;
S3:将S2步骤形成的均相溶液静置20min后,将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中5min,以去除所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷的残留,添加的3-氨基丙基三乙氧基硅烷与纳米SiO2晶须的质量比为7:3;
S4:将步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于130℃下干燥,得到具有Si-O-Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。
本实施例还提供上述环保高强度耐磨脚手架的制备方法,包括以下步骤:
1)将25份的、体积质量比0.05ml:0.1ml:0.2g的聚乙二醇、质量分数为20%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺和粒径为10nm的12份的纳米ZrO2通过50Hz的频率超声振动均匀地分散于100ml无水乙醇中;
2)将35份的钢渣、15份的AlN和10份的改性纳米SiO2晶须与步骤1)得到的混合物混合,于35℃下以100rpm转速搅拌15min,在搅拌过程中不断添加2.5份的过硫酸铵;
3)将20份的聚丙烯和25份的聚己内酯溶于300ml蒸馏水中,于40℃下以200rpm转速搅拌60min,在搅拌过程中不断滴加3份的N,N'-二甲基甲酰胺,搅拌完毕后静置10min,得到聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液;
4)将10的MgO、20份的纳米碳纤维和所述步骤3)得到的聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液,于60℃下以200rpm,形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物;
5)将步骤2)得到的混合物静置30min后与步骤3)得到的MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物和8份的作为固化剂的二乙烯三胺于45℃下以220rpm转速搅拌40min后,得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
实施例2
本实施例提供的一种环保高强度耐磨脚手架,所述脚手架横杆的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000091
其中,分散剂为体积质量比为0.075ml:0.15ml:0.25g的聚乙二醇、质量分数为37.5%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺。
本实施例所采用的改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤:
S1:将质量比90:10的无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液,采用乙酸将pH调节至5,以增强有效水解过程;
S2:将所步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以7:3的体积质量比混合,以240rpm转速搅拌均匀,在搅拌过程中将3-氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至纳米SiO2晶须与所述酸性乙醇水溶液中,形成均相溶液,使所述纳米SiO2晶须进行改性浸渍,所添加的3-氨基丙基三乙氧基硅烷与所述纳米SiO2晶须的质量比为8:2;
S3:将S2步骤形成的均相溶液静置25min后,将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中8min,以去除所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷的残留;
S4:将所述步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于140℃下干燥,得到具有Si-O-Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。
本实施例还提供上述一种环保高强度耐磨脚手架的制备方法,包括以下步骤:
1)将27.5份的体积质量比为0.075ml:0.15ml:0.25g的聚乙二醇、质量分数为30%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺和14.5份的粒径为12nm的纳米ZrO2通过60Hz的频率超声振动均匀地分散于125ml无水乙醇中;
2)将20份的碱渣、20份的赤泥、17.5份的AlN和15份的改性纳米SiO2晶须与步骤1)得到的混合物混合,于40℃下以112rpm转速搅拌15min,在搅拌过程中不断添加3份的过硫酸铵;
3)将25份的聚丙烯和30份的聚己内酯溶于150ml蒸馏水中,于30℃下以150rpm转速搅拌30min,在搅拌过程中不断滴加4份的N,N'-二甲基甲酰胺,搅拌完毕后静置10min,得到聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液;
4)将12.5份的MgO、25份的纳米碳纤维和步骤3)得到的聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液,于50℃下以150rpm,形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物;
5)将步骤2)得到的混合物静置15min后与所述步骤3)得到的MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物和所述重量份的作为固化剂的二乙烯三胺于35℃下以180rpm转速搅拌30min后,得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
实施例3
本实施例提供的一种环保高强度耐磨脚手架,所述脚手架横杆的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000111
Figure BDA0002911828040000121
其中,分散剂为体积质量比为0.1ml:0.2ml:0.3g聚乙二醇、质量分数为45%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺。
本实施例所采用的改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤:
S1:将质量比为95:5的无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液,采用乙酸将pH调节至5.5,以增强有效水解过程;
S2:将步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以8:2的体积质量比混合,以280rpm转速搅拌均匀,在搅拌过程中将3-氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至纳米SiO2晶须与所述酸性乙醇水溶液中,形成均相溶液,使纳米SiO2晶须进行改性浸渍;
S3:将S2步骤形成的均相溶液静置30min后,将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中10min,以去除所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷的残留,所添加的3-氨基丙基三乙氧基硅烷与所述纳米SiO2晶须的质量比为9:1;
S4:将步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于150℃下干燥,得到具有Si-O-Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。
本实施例还提供上述一种环保高强度耐磨脚手架的制备方法,包括以下步骤:
1)将30份的体积质量比为0.1ml:0.2ml:0.3g聚乙二醇、质量分数为40%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺和17份粒径为15nm的纳米ZrO2通过70Hz的频率超声振动均匀地分散于150ml无水乙醇中;
2)将27.5份的粉煤灰、10份的磷石青、20份的AlN和20份的改性纳米SiO2晶须与步骤1)得到的混合物混合,于45℃下以125rpm转速搅拌15min,在搅拌过程中不断添加3.5份的过硫酸铵;
3)将30份的聚丙烯和35份的聚己内酯溶于225ml蒸馏水中,于35℃下以175rpm转速搅拌45min,在搅拌过程中不断滴加5份的N,N'-二甲基甲酰胺,搅拌完毕后静置10min,得到聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液;
4)将15份的MgO、30份的纳米碳纤维和步骤3)得到的聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液,于55℃下以175rpm,形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物;
5)将步骤2)得到的混合物静置20min后与所述步骤3)得到的MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物和15份的作为固化剂的二乙烯三胺于40℃下以200rpm转速搅拌35min后,得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
对比实施例1
本实施例与实施例1的区别仅在于,采用聚苯乙烯替代本申请所采用的聚丙烯和聚己内酯,进而对比实施例1的脚手架的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000131
Figure BDA0002911828040000141
其中,分散剂的成分、改性纳米SiO2晶须的制备过程和脚手架的制备过程均如实施例1所述,脚手架横杆的制备过程中将聚丙烯和聚己内酯替代为聚苯乙烯。
对比实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于,本对比实施例不采用分散剂,其在脚手架的制备过程中不采用分散剂分散纳米ZrO2,在制备过程中的步骤1)中直接采用超声振动将纳米ZrO2分散于无水乙醇中。
对比实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于,本对比实施例不采用改性纳米SiO2晶须,进而对比实施例3的脚手架的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000142
Figure BDA0002911828040000151
其中,分散剂的成分和脚手架的制备过程均如实施例1所述,制备过程中的步骤2)不添加改性纳米SiO2晶须。
对比实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于,本对比实施例不采用MgO和纳米碳纤维,进而对比实施例4的脚手架的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0002911828040000152
Figure BDA0002911828040000161
其中,分散剂的成分如实施例1所述,制备过程如下:
1)将25份的、体积质量比0.05ml:0.1ml:0.2g的聚乙二醇、质量分数为20%的柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺和粒径为10nm的12份的纳米ZrO2通过50Hz的频率超声振动均匀地分散于100ml无水乙醇中;
2)将35份的钢渣、15份的AlN和10份的改性纳米SiO2晶须与步骤1)得到的混合物混合,于35℃下以100rpm转速搅拌15min,在搅拌过程中不断添加2.5份的过硫酸铵;
3)将20份的聚丙烯和25份的聚己内酯溶于300ml蒸馏水中,于40℃下以200rpm转速搅拌60min,在搅拌过程中不断滴加3份的N,N'-二甲基甲酰胺,搅拌完毕后静置10min,得到聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液;
5)将步骤2)得到的混合物静置30min后与步骤3)得到的聚丙烯-聚己内酯共聚物混合溶液和8份的作为固化剂的二乙烯三胺于45℃下以220rpm转速搅拌40min后,得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
对比实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于,本对比实施例不采用AlN,其在脚手架的制备过程中不采用AlN,其余与实施例1相同。
测试例1
分别测试本发明实施例1-3与对比实施例1-5的脚手架横杆的耐磨性能(硬度)、拉伸强度、断裂伸长率。结果如表1所示。
表1
指标 耐磨性能 拉伸强度 断裂伸长率
实施例1 42邵氏A 15.2 271
实施例2 53邵氏A 16.1 305
实施例3 71邵氏A 16.8 362
对比实施例1 35邵氏A 5.0 125
对比实施例2 15邵氏A 7.9 165
对比实施例3 12邵氏A 7.4 160
对比实施例4 21邵氏A 5.3 132
对比实施例5 16邵氏A 7.8 158
测试例2
分别测试本发明实施例1-3与对比实施例1-5的脚手架横杆的弯曲性能、断裂韧性和弹性模量代表的柔韧性。结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002911828040000171
Figure BDA0002911828040000181
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述脚手架横杆的制备原料,按重量份计,包括以下组分:
Figure RE-FDA0003002919980000011
2.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述多孔工业副产品包括钢渣、粉煤灰、碱渣、赤泥和磷石青中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述纳米ZrO2的粒径为10nm~15nm。
4.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述改性纳米SiO2晶须的制备方法包括以下步骤:
S1:将无水乙醇与蒸馏水混合形成乙醇水溶液,采用乙酸将pH 调节至4.5~5.5之间以增强有效水解过程;
S2:将所述步骤S1得到的酸性乙醇水溶液与纳米SiO2晶须以6~8:4~2的体积质量比混合,以200rpm~280rpm转速搅拌均匀,在搅拌过程中将3-氨基丙基三乙氧基硅烷逐滴加入至所述纳米SiO2晶须与所述酸性乙醇水溶液中,形成均相溶液,使所述纳米SiO2晶须进行改性浸渍;
S3:将所述S2步骤形成的均相溶液静置20min~30min后,将改性浸渍后的所述纳米SiO2晶须浸没于体积比为2:1的乙醇水溶液中5min~10min,以去除所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷的残留;
S4:将所述步骤S3清洗后的改性浸渍纳米SiO2晶须于130℃~150℃下干燥,得到具有Si-O-Si分子空间结构的改性纳米SiO2晶须。
5.根据权利要求4所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述S1步骤中所述无水乙醇与所述蒸馏水的质量比为85~95:15~5。
6.根据权利要求4所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述S2步骤中添加的3-氨基丙基三乙氧基硅烷与所述纳米SiO2晶须的质量比为7~9:3~1。
7.根据权利要求1所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于,所述分散剂为体积质量比为0.05ml~0.1ml:0.1ml~0.2ml:0.2g~0.3g的聚乙二醇、柠檬酸溶液、聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求7所述的一种环保高强度耐磨脚手架,其特征在于所述柠檬酸溶液为质量分数为30%~45%的水溶液。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种环保高强度耐磨脚手架的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将所述重量份的分散剂和所述重量份的纳米ZrO2通过50Hz~70Hz的频率超声振动均匀地分散于100ml~150ml无水乙醇中;
2)将所述重量份的多孔工业副产品、所述重量份的AlN、所述重量份的改性纳米SiO2晶须与所述步骤1)得到的混合物混合,于35℃~45℃下以100rpm~125rpm转速搅拌15min,在搅拌过程中不断添加二分之一所述重量份的过硫酸铵;
3)将所述重量份的聚丙烯和所述重量份的聚己内酯溶于150ml~300ml蒸馏水中,于30℃~40℃下以150rpm~200rpm转速搅拌30min~60min,在搅拌过程中不断滴加所述重量份的N,N'-二甲基甲酰胺,搅拌完毕后静置10min,得到聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液;
4)将所述重量份的MgO、所述重量份的纳米碳纤维和所述步骤3)得到的聚丙烯-聚己内酯聚合物混合溶液,于50℃~60℃下以150rpm~200rpm,形成MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物;
5)将所述步骤2)得到的混合物静置15min~30min后与所述步骤3)得到的MgO掺杂的纳米碳纤维接枝聚丙烯-聚己内酯共聚物和所述重量份的作为固化剂的二乙烯三胺于35℃~45℃下以180rpm~220rpm转速搅拌30min~40min后,得到的均匀混合物共挤得到环保高强度耐磨脚手架。
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