技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及高分子聚乙烯改性技術(shù)領(lǐng)域,具體的涉及一種太陽(yáng)能公路防潮層。
背景技術(shù):
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目前人們生活中依然十分依靠化石能源,例如石油、煤炭和天然氣等,化石能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用極大的促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展,加快了工業(yè)現(xiàn)代化,使世界經(jīng)濟(jì)得到了前所未有的發(fā)展。近年來(lái),能源危機(jī)進(jìn)一步加劇,同時(shí),化石能源的開(kāi)采過(guò)程和使用過(guò)程都對(duì)壞境產(chǎn)生了十分明顯的影響,開(kāi)采過(guò)程中不斷破壞原有地貌,引發(fā)了各種自然災(zāi)害如地殼坍塌、土地沙漠化等,使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體和固體廢棄物,引發(fā)了嚴(yán)重的壞境污染。能源短缺和壞境失衡已經(jīng)嚴(yán)重阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并威脅到了人們的身體健康。因此,大力發(fā)展可再生能源,例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?,是解決能源和環(huán)境問(wèn)題的主要方法。
太陽(yáng)能公路是正在研究的一種新型公路,可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。該類公路有三層結(jié)構(gòu)組成:最上層為半透明保護(hù)層,保護(hù)內(nèi)部元件的同時(shí)也可以讓太陽(yáng)光透過(guò);中間層為太陽(yáng)能電池,用來(lái)轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能生產(chǎn)電能;最底下一層為防潮層,用來(lái)隔絕土壤中的濕氣,避免其影響到內(nèi)部的線路。聚乙烯材料具有優(yōu)異的防滲能力,是防潮層的理想材料,但是在使用過(guò)程中,容易受到光、熱、氧等內(nèi)外因素的綜合作用,造成降解或交聯(lián),使其性能變壞,以致最后喪失使用價(jià)值。因此,研發(fā)具有優(yōu)良的抗老化性能的防潮層材料,可有效降低太陽(yáng)能公路的成本,推進(jìn)太陽(yáng)能公路的發(fā)展。
中國(guó)專利cn201310277719.5公開(kāi)了一種增強(qiáng)增韌抗老化聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法,該復(fù)合材料由聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡膠、增強(qiáng)填料和無(wú)機(jī)抗老化劑制成,其步驟為:增強(qiáng)填料的碳硅偶聯(lián)劑處理、混合、熔融擠壓、冷卻、風(fēng)干、切粒,即得所述的增強(qiáng)增韌抗老化聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明配方合理,工藝簡(jiǎn)單,操作方便,制備出的聚丙烯復(fù)合材料較純聚丙烯拉伸強(qiáng)度保持率提高4%~10%,沖擊強(qiáng)度保持率提高10%~30%。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是提供一種太陽(yáng)能公路防潮層,耐候性能好,強(qiáng)度高,柔韌性大,制備方法簡(jiǎn)單,成本低,制備過(guò)程中無(wú)有毒物質(zhì)釋放,有利于環(huán)境保護(hù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe顆粒、抗老化劑、炭黑、mpe、pe、硬脂酸鋅、納米二氧化鈦、助劑在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在220-240℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在220-240℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在200-220℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
優(yōu)選的,所述各原料組分的使用量為:
hdpe100份,抗老化劑2-4份,
炭黑3-6份,mpe22-30份,
pe25-35份,納米二氧化鈦4-9份,
硬脂酸鋅5-10份,助劑2-4份。
優(yōu)選的,所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm。
優(yōu)選的,所述抗老化劑為光穩(wěn)定劑、符合熱穩(wěn)定劑、自由基淬滅捕捉劑、分散劑、抗氧化劑中的一種或多種混合。
優(yōu)選的,所述抗老化劑為光穩(wěn)定劑、自由基淬滅捕捉劑和抗氧化劑的混合物。
優(yōu)選的,所述光穩(wěn)定劑為受阻胺光穩(wěn)定劑。
優(yōu)選的,所述抗氧化劑為抗氧化劑264,抗氧化劑1010,抗氧化劑sta-1或亞磷酸酯中的一種或多種混合物。
優(yōu)選的,所述炭黑的粒徑為10-100μm。
優(yōu)選的,所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
一種太陽(yáng)能公路防潮層,由以上任意方法制備而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明采用炭黑、抗老化劑對(duì)hdpe進(jìn)行改性,大大提高了hdpe的耐候性能、穩(wěn)定性能及抗紫外性能,使其作為太陽(yáng)能公路防潮層使用時(shí),可以長(zhǎng)時(shí)間保持良好性能;mpe具有很好的屈服伸縮性能,它的加入,大大提高了hdpe的屈服應(yīng)變性能;pe的加入,大大提高了hdpe的柔韌性;納米二氧化鈦顆??梢云鸬椒稚⒆贤饩€的功能,提高整個(gè)材料抗擊紫外線的性能;助劑具有優(yōu)良的耐寒性、耐熱性、耐化學(xué)性、耐磨性和加工性能,它的加入,大大提高了抗老化劑、炭黑與mpe、pe、hdpe間容性差引起的加工困難的問(wèn)題??偠灾?,該太陽(yáng)能公路防潮層具有優(yōu)良的防潮性能,并且能夠適應(yīng)室外各種壞境,并具有較長(zhǎng)的使用壽命。
具體實(shí)施方式:
為更好的理解本發(fā)明下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明,實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明,不會(huì)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe100份,抗老化劑2份,炭黑3份,mpe22份,pe25份,納米二氧化鈦4份,硬脂酸鋅5份,助劑2份在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在220℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在220℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在200℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm;所述抗老化劑為受阻胺光穩(wěn)定劑;所述炭黑的粒徑為10-100μm;所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
實(shí)施例2
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe100份,抗老化劑4份,炭黑6份,mpe30份,pe35份,納米二氧化鈦9份,硬脂酸鋅10份,助劑4份在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在240℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在240℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在220℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm;所述抗老化劑為符合熱穩(wěn)定劑;所述炭黑的粒徑為10-100μm;所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
實(shí)施例3
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe100份,抗老化劑2份,炭黑6份,mpe22份,pe35份,納米二氧化鈦4份,硬脂酸鋅10份,助劑2份在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在240℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在240℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在220℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm;所述抗老化劑為受阻胺光穩(wěn)定劑、自由基猝滅捕捉劑和抗氧化劑1010的混合物;所述炭黑的粒徑為10-100μm;所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
實(shí)施例4
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe100份,抗老化劑4份,炭黑3份,mpe30份,pe25份,納米二氧化鈦9份,硬脂酸鋅5份,助劑4份在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在220℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在220℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在200℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm;所述抗老化劑為受阻胺光穩(wěn)定劑、自由基猝滅捕捉劑和抗氧化劑sta-1的混合物;所述炭黑的粒徑為10-100μm;所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
實(shí)施例5
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe100份,抗老化劑3份,炭黑4份,mpe30份,pe30份,納米二氧化鈦5份,硬脂酸鋅9份,助劑3份在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在230℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在230℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在210℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm;所述抗老化劑為受阻胺光穩(wěn)定劑、自由基猝滅捕捉劑和亞磷酸酯的混合物;所述炭黑的粒徑為10-100μm;所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
實(shí)施例6
一種太陽(yáng)能公路防潮層的制備方法,包括以下步驟:
將hdpe100份,抗老化劑3份,炭黑5份,mpe28份,pe32份,納米二氧化鈦6份,硬脂酸鋅7份,助劑3份在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,然后通過(guò)螺桿擠出機(jī)在230℃溫度下擠出成線形,經(jīng)過(guò)水冷卻、高速切割機(jī)切割成顆粒狀烘干。將新造好的顆粒粒子在高速混合機(jī)中高速攪拌混合均勻,通過(guò)螺桿擠出機(jī)在230℃溫度下擠出,經(jīng)過(guò)模具在200℃溫度下分散擠出成片狀,再經(jīng)過(guò)壓輥成型,得到太陽(yáng)能公路防潮層。
所述hdpe為低壓高密度聚乙烯,粒徑為2-5mm;所述抗老化劑為受阻胺光穩(wěn)定劑、自由基猝滅捕捉劑和抗氧化劑sta-1的混合物;所述炭黑的粒徑為10-100μm;所述mpe為茂金屬聚乙烯,粒徑為2-5mm。
下面對(duì)本發(fā)明提供的聚合物改性瀝青進(jìn)行性能測(cè)試,測(cè)試如表1所示。
表1
從表1來(lái)看,本發(fā)明提供的太陽(yáng)能公路防潮層具有優(yōu)異的屈服性能、強(qiáng)度指標(biāo)和低溫柔韌性。