CN113881107A - 一种高强度的复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种高强度的复合材料，包括磷酸纤维素、二甲基甲酰胺溶液、蓖麻酸钙、酒精、氧化铝纤维、十二烷基苯磺酸钠等，具体步骤如下：先将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液混合，再将蓖麻酸钙、酒精和氧化铝纤维混合，之后将上述二者和十二烷基苯磺酸钠混合，随后将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中混合，最后将3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混合加入至恒温锅中和上述混合物混合清洗后加入辅料造粒即可。通过对比本方法实验结果与现有产品可得，本方法生产的塑料膜在强度、防氧化、防腐方面都有所提高，更加便于种植人员进行使用，且更加不容易损坏，便于进行推广生产。

Description

一种高强度的复合材料
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种高强度的复合材料。
背景技术
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组 分优化组合而成的新材料，复合材料的基体材料分为金属和非金属 两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体 主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等。
在人们的日常生产中，塑料制品就是一种随处可见的复合材料， 塑料袋已经是我们生活中不可缺少的一部分，目前的塑料袋满足了 大多数用户的需求，但是塑料袋中用于大棚覆盖的塑料膜在使用过 程中往往会出现老化过快、易破损等问题，从而降低了塑料膜的使 用寿命以及发黄后的塑料膜对于光照也具有一定影响，最终就会影 响到种植效果，因此需要设计一种一种高强度的复合材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度的复合材料，以解决上述背 景技术中提出的塑料袋中用于大棚覆盖的塑料膜在使用过程中往往 会出现老化过快、易破损等问题，从而降低了塑料膜的使用寿命以 及发黄后的塑料膜对于光照也具有一定影响，最终就会影响到种植 效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度的复 合材料，包括磷酸纤维素、二甲基甲酰胺溶液、蓖麻酸钙、酒精、 氧化铝纤维、十二烷基苯磺酸钠、硅藻土、磷酸氢二钾、醋酸、3- 缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇，具体步骤如下：
步骤一，将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液加入恒温锅中，加 热温度50～70℃，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤二，将蓖麻酸钙和酒精中加入恒温锅中，加热温度30～ 50℃，搅拌10～20min，静置散热至常温后，加入氧化铝纤维，搅拌 10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤三，将步骤一和步骤二加入反应釜中，加热温度70～80℃， 加热时间为15～30min，将十二烷基苯磺酸钠加入到反应釜中，搅拌 时间为5～7min，将制得溶液通过滤网进行过滤后备用，制得纤维液；
步骤四，将硅藻土放入煅烧炉中，煅烧2～2.5h，静置散热至常 温后，将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中，搅拌5～ 10min，加入纯净水和醋酸，加热温度至60～80℃，搅拌5～10min, 静置散热至常温后将制得溶液取出备用，制得硅土液；
步骤五，将3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混 合加入至恒温锅中，搅拌15～20min,将制得溶液取出备用，制得硅 醇液；
步骤六，将总重含量占比为40～50％的纤维液和20～40％的硅土 液放入到反应釜中，加热温度90～100℃，搅拌时间1.5～2h，静置 散热至温度为70～75℃，将总重含量占比为10～40％的硅醇液加入 到反应釜中，搅拌30～45min，静置10～20min,用滤网过滤，得到 沉淀物；
步骤七，将沉淀物放入超声波清洗机，利用无水乙醇进行清理， 清理时间为15～20min,取出用纯净水对沉淀物进行冲洗，冲洗完成 后即可制得复合材料。
步骤八，将步骤七中制得的复合材料加入到恒温锅中，根据复 合材料质量加入适量单硬脂酸甘油酯、酚醛树脂、防老剂、聚乙二 醇颗粒和聚苯乙烯颗粒加入恒温锅中，加热温度为100～150℃，搅 拌50～70min,将融化后的物质倒入至挤压机中，挤出颗粒，常温冷却后即可制得成品。
优选的，所述步骤一中所用的二甲基甲酰胺溶液含水量为10～ 15％。
优选的，所述步骤二中酒精含量中已醇和蒸馏水的比例为 1:1.5。
优选的，所述步骤三中煅烧温度保持在450～600℃。
优选的，所述步骤一、二和三中所用的搅拌轴的转动为400～ 600r/min。
优选的，所述步骤八中所用的防老剂为苯基萘胺类防老剂。
优选的，所述步骤八所用的聚乙二醇颗粒和聚苯乙烯粒径均为 20～300μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对比本方法实验 结果与现有产品可得，本方法生产的塑料膜在强度、防氧化、防腐 方面都有所提高，更加便于种植人员进行使用，且更加不容易损坏， 不需要工作人员经常更换，便于进行推广生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
一种高强度的复合材料，包括磷酸纤维素、二甲基甲酰胺溶液、 蓖麻酸钙、酒精、氧化铝纤维、十二烷基苯磺酸钠、硅藻土、磷酸 氢二钾、醋酸、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇， 具体步骤如下：
步骤一，将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液加入恒温锅中，加 热温度50～70℃，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤二，将蓖麻酸钙和酒精中加入恒温锅中，加热温度30～ 50℃，搅拌10～20min，静置散热至常温后，加入氧化铝纤维，搅拌 10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤三，将步骤一和步骤二加入反应釜中，加热温度70～80℃， 加热时间为15～30min，将十二烷基苯磺酸钠加入到反应釜中，搅拌 时间为5～7min，将制得溶液通过滤网进行过滤后备用，制得纤维液；
步骤四，将硅藻土放入煅烧炉中，煅烧2～2.5h，静置散热至常 温后，将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中，搅拌5～ 10min，加入纯净水和醋酸，加热温度至60～80℃，搅拌5～10min, 静置散热至常温后将制得溶液取出备用，制得硅土液；
步骤五，将3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混 合加入至恒温锅中，搅拌15～20min,将制得溶液取出备用，制得硅 醇液；
步骤六，将总重含量占比为40～50％的纤维液和20～40％的硅土 液放入到反应釜中，加热温度90～100℃，搅拌时间1.5～2h，静置 散热至温度为70～75℃，将总重含量占比为10～40％的硅醇液加入 到反应釜中，搅拌30～45min，静置10～20min,用滤网过滤，得到 沉淀物；
步骤七，将沉淀物放入超声波清洗机，利用无水乙醇进行清理， 清理时间为15～20min,取出用纯净水对沉淀物进行冲洗，冲洗完成 后即可制得复合材料。
步骤八，将步骤七中制得的复合材料加入到恒温锅中，根据复 合材料质量加入适量单硬脂酸甘油酯、酚醛树脂、防老剂、聚乙二 醇颗粒和聚苯乙烯颗粒加入恒温锅中，加热温度为100～150℃，搅 拌50～70min,将融化后的物质倒入至挤压机中，挤出颗粒，常温冷却后即可制得成品。
进一步的，所述步骤一中所用的二甲基甲酰胺溶液含水量为 10～15％。
进一步的，所述步骤二中酒精含量中已醇和蒸馏水的比例为1:1.5。
进一步的，所述步骤三中煅烧温度保持在450～600℃。
进一步的，所述步骤一、二和三中所用的搅拌轴的转动为400～ 600r/min。
进一步的，所述步骤八中所用的防老剂为苯基萘胺类防老剂。
进一步的，所述步骤八所用的聚乙二醇颗粒和聚苯乙烯粒径均 为20～300μm。
实施例一；
步骤一，将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液加入恒温锅中，加 热温度50～70℃，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤二，将蓖麻酸钙和酒精中加入恒温锅中，加热温度30～ 50℃，搅拌10～20min，静置散热至常温后，加入氧化铝纤维，搅拌 10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤三，将步骤一和步骤二加入反应釜中，加热温度70～80℃， 加热时间为15～30min，将十二烷基苯磺酸钠加入到反应釜中，搅拌 时间为5～7min，将制得溶液通过滤网进行过滤后备用，制得纤维液；
步骤四，将硅藻土放入煅烧炉中，煅烧2～2.5h，静置散热至常 温后，将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中，搅拌5～ 10min，加入纯净水和醋酸，加热温度至60～80℃，搅拌5～10min, 静置散热至常温后将制得溶液取出备用，制得硅土液；
步骤五，将3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混 合加入至恒温锅中，搅拌15～20min,将制得溶液取出备用，制得硅 醇液；
步骤六，将总重含量占比为35％的纤维液和35％的硅土液放入到 反应釜中，加热温度90～100℃，搅拌时间1.5～2h，静置散热至温 度为70～75℃，将总重含量占比为30％的硅醇液加入到反应釜中， 搅拌30～45min，静置10～20min,用滤网过滤，得到沉淀物；
步骤七，将沉淀物放入超声波清洗机，利用无水乙醇进行清理， 清理时间为15～20min,取出用纯净水对沉淀物进行冲洗，冲洗完成 后即可制得复合材料。
步骤八，将步骤七中制得的复合材料加入到恒温锅中，根据复 合材料质量加入适量单硬脂酸甘油酯、酚醛树脂、防老剂、聚乙二 醇颗粒和聚苯乙烯颗粒加入恒温锅中，加热温度为100～150℃，搅 拌50～70min,将融化后的物质倒入至挤压机中，挤出颗粒，常温冷却后即可制得成品。
对成品颗粒生产膜后进行强度检测，随后记录检测数据。
实施例二；
步骤一，将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液加入恒温锅中，加 热温度50～70℃，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤二，将蓖麻酸钙和酒精中加入恒温锅中，加热温度30～ 50℃，搅拌10～20min，静置散热至常温后，加入氧化铝纤维，搅拌 10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤三，将步骤一和步骤二加入反应釜中，加热温度70～80℃， 加热时间为15～30min，将十二烷基苯磺酸钠加入到反应釜中，搅拌 时间为5～7min，将制得溶液通过滤网进行过滤后备用，制得纤维液；
步骤四，将硅藻土放入煅烧炉中，煅烧2～2.5h，静置散热至常 温后，将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中，搅拌5～ 10min，加入纯净水和醋酸，加热温度至60～80℃，搅拌5～10min, 静置散热至常温后将制得溶液取出备用，制得硅土液；
步骤五，将3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混 合加入至恒温锅中，搅拌15～20min,将制得溶液取出备用，制得硅 醇液；
步骤六，将总重含量占比为30％的纤维液和40％的硅土液放入到 反应釜中，加热温度90～100℃，搅拌时间1.5～2h，静置散热至温 度为70～75℃，将总重含量占比为30％的硅醇液加入到反应釜中， 搅拌30～45min，静置10～20min,用滤网过滤，得到沉淀物；
步骤七，将沉淀物放入超声波清洗机，利用无水乙醇进行清理， 清理时间为15～20min,取出用纯净水对沉淀物进行冲洗，冲洗完成 后即可制得复合材料。
步骤八，将步骤七中制得的复合材料加入到恒温锅中，根据复 合材料质量加入适量单硬脂酸甘油酯、酚醛树脂、防老剂、聚乙二 醇颗粒和聚苯乙烯颗粒加入恒温锅中，加热温度为100～150℃，搅 拌50～70min,将融化后的物质倒入至挤压机中，挤出颗粒，常温冷却后即可制得成品。
对成品颗粒生产膜后进行强度检测，随后记录检测数据。
实施例三；
步骤一，将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液加入恒温锅中，加 热温度50～70℃，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤二，将蓖麻酸钙和酒精中加入恒温锅中，加热温度30～ 50℃，搅拌10～20min，静置散热至常温后，加入氧化铝纤维，搅拌 10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤三，将步骤一和步骤二加入反应釜中，加热温度70～80℃， 加热时间为15～30min，将十二烷基苯磺酸钠加入到反应釜中，搅拌 时间为5～7min，将制得溶液通过滤网进行过滤后备用，制得纤维液；
步骤四，将硅藻土放入煅烧炉中，煅烧2～2.5h，静置散热至常 温后，将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中，搅拌5～ 10min，加入纯净水和醋酸，加热温度至60～80℃，搅拌5～10min, 静置散热至常温后将制得溶液取出备用，制得硅土液；
步骤五，将3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混 合加入至恒温锅中，搅拌15～20min,将制得溶液取出备用，制得硅 醇液；
步骤六，将总重含量占比为50％的纤维液和20％的硅土液放入到 反应釜中，加热温度90～100℃，搅拌时间1.5～2h，静置散热至温 度为70～75℃，将总重含量占比为30％的硅醇液加入到反应釜中， 搅拌30～45min，静置10～20min,用滤网过滤，得到沉淀物；
步骤七，将沉淀物放入超声波清洗机，利用无水乙醇进行清理， 清理时间为15～20min,取出用纯净水对沉淀物进行冲洗，冲洗完成 后即可制得复合材料。
步骤八，将步骤七中制得的复合材料加入到恒温锅中，根据复 合材料质量加入适量单硬脂酸甘油酯、酚醛树脂、防老剂、聚乙二 醇颗粒和聚苯乙烯颗粒加入恒温锅中，加热温度为100～150℃，搅 拌50～70min,将融化后的物质倒入至挤压机中，挤出颗粒，常温冷却后即可制得成品。
对成品颗粒生产膜后进行强度检测，随后记录检测数据。
通过对比实施例一和实施例二区别在于：在相同的条件下，加 入较多的硅土液会使得塑料膜的可塑性变差，但强度会有所提高。
通过对比实施例一和实施例三区别在于：在相同的条件下，加 入较多的纤维液会使得塑料的可塑性变好，且强度不会下降过多。
通过对比实施例一、实施例二和实施例三与现有产品可得，本 方法生产的塑料膜在强度、防氧化、防腐方面都有所提高，更加便 于种植人员进行使用，且更加不容易损坏，不需要工作人员经常更 换，便于进行推广生产。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现 本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非 限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种高强度的复合材料，包括磷酸纤维素、二甲基甲酰胺溶液、蓖麻酸钙、酒精、氧化铝纤维、十二烷基苯磺酸钠、硅藻土、磷酸氢二钾、醋酸、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇，具体步骤如下：
步骤一，将磷酸纤维素和二甲基甲酰胺溶液加入恒温锅中，加热温度50～70℃，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤二，将蓖麻酸钙和酒精中加入恒温锅中，加热温度30～50℃，搅拌10～20min，静置散热至常温后，加入氧化铝纤维，搅拌10～20min，将制得溶液取出备用；
步骤三，将步骤一和步骤二加入反应釜中，加热温度70～80℃，加热时间为15～30min，将十二烷基苯磺酸钠加入到反应釜中，搅拌时间为5～7min，将制得溶液通过滤网进行过滤后备用，制得纤维液；
步骤四，将硅藻土放入煅烧炉中，煅烧2～2.5h，静置散热至常温后，将磷酸氢二钾和煅烧后的硅藻土加入到恒温锅中，搅拌5～10min，加入纯净水和醋酸，加热温度至60～80℃，搅拌5～10min,静置散热至常温后将制得溶液取出备用，制得硅土液；
步骤五，将3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和二丙酮醇混合加入至恒温锅中，搅拌15～20min,将制得溶液取出备用，制得硅醇液；
步骤六，将总重含量占比为40～50％的纤维液和20～40％的硅土液放入到反应釜中，加热温度90～100℃，搅拌时间1.5～2h，静置散热至温度为70～75℃，将总重含量占比为10～40％的硅醇液加入到反应釜中，搅拌30～45min，静置10～20min,用滤网过滤，得到沉淀物；
步骤七，将沉淀物放入超声波清洗机，利用无水乙醇进行清理，清理时间为15～20min,取出用纯净水对沉淀物进行冲洗，冲洗完成后即可制得复合材料。
步骤八，将步骤七中制得的复合材料加入到恒温锅中，根据复合材料质量加入适量单硬脂酸甘油酯、酚醛树脂、防老剂、聚乙二醇颗粒和聚苯乙烯颗粒加入恒温锅中，加热温度为100～150℃，搅拌50～70min,将融化后的物质倒入至挤压机中，挤出颗粒，常温冷却后即可制得成品。
2.根据权利要求1所述的一种高强度的复合材料，其特征在于：所述步骤一中所用的二甲基甲酰胺溶液含水量为10～15％。
3.根据权利要求1所述的一种高强度的复合材料，其特征在于：所述步骤二中酒精含量中已醇和蒸馏水的比例为1:1.5。
4.根据权利要求1所述的一种高强度的复合材料，其特征在于：所述步骤三中煅烧温度保持在450～600℃。
5.根据权利要求1所述的一种高强度的复合材料，其特征在于：所述步骤一、二和三中所用的搅拌轴的转动为400～600r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高强度的复合材料，其特征在于：所述步骤八中所用的防老剂为苯基萘胺类防老剂。
7.根据权利要求1所述的一种高强度的复合材料，其特征在于：所述步骤八所用的聚乙二醇颗粒和聚苯乙烯粒径均为20～300μm。
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