專利名稱：硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種土工格柵，特別涉及的是一種硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵。
背景技術(shù)：
因?yàn)榻Y(jié)晶性高聚物在熔融擠出成片材料或網(wǎng)格后在玻璃化態(tài)溫度以上、粘流態(tài)溫度以下的合適溫度范圍經(jīng)過數(shù)倍至20倍的拉伸定向，可以使制品產(chǎn)生高于原來未拉伸制品數(shù)倍至十倍的抗拉強(qiáng)度，人們利用這個(gè)加工特性來制取各種包裝膜片，特別是制取土工工程用的膜片和具有縱、橫筋和孔結(jié)構(gòu)的土工用格柵，將它們用于土工工程，如河堤、山坡防滲塌方、混石工程防滑坡、土地基礎(chǔ)加強(qiáng)、公路、鐵路基礎(chǔ)加強(qiáng)等取得了很好的應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效果。特別是高強(qiáng)度聚合物土工格柵作為一種新型的土工材料，正在被大力推廣應(yīng)用到土工工程中去，人們?cè)诟駯诺目v橫向的筋條及孔的分布、筋條上增加凸筋凸條以增加格柵與泥土的結(jié)合力而增加格柵的應(yīng)用效果上有不少的發(fā)明。如人們?yōu)榱嗽黾痈駯诺墓こ虊勖?，在聚合物配方中加抗氧劑和炭黑來延長老化壽命。但土工格柵用于土工工程，涉及的是永久性工程，有專業(yè)知識(shí)的人都知道這些結(jié)晶性高聚物經(jīng)拉伸后掩埋在土工工程中，一般壽命只有20年至70年，并隨著時(shí)間的延長，原有工程中的增強(qiáng)作用逐年減弱，最終完全喪失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供一種耐熱性、耐熱化性、耐水解老化性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、龜裂性、抗蠕變性能、抗拉強(qiáng)度高、工程壽命長的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵。
本發(fā)明高強(qiáng)度聚合物土工格柵包括縱筋條、橫筋條，其特征是土工格柵中至少有一層是硅烷可交聯(lián)聚合物經(jīng)過拉伸定向后、在濕熱條件下再經(jīng)水解縮合交聯(lián)反應(yīng)而成的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層。
上述的縱筋條、橫筋條的至少一面上有增加強(qiáng)度和增加格柵與泥土摩擦的凸筋條。
上述的格柵上在與硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層的拉伸方向垂直的面上有增加強(qiáng)度和增加與泥土摩擦的凸筋條。
上述的格柵中有至少一層可熱熔接成粘結(jié)的不交聯(lián)的聚合物層。
上述的土工格柵是由三層不同聚合物材料共擠復(fù)合而成，包括硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層，位于硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層上、下面的與之熔接或粘結(jié)的不交聯(lián)聚合物層。
上述的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層是由至少一種聚合物材料與含有有機(jī)硅單體、接枝引發(fā)劑、水解縮合催化劑配合而成。
上述的聚合物材料為聚乙烯(HDPE)或硬聚乙烯(LDPE)或聚丙烯(PP)或它們的共聚物或共混物。
上述的格柵中的硅烷交聯(lián)的高強(qiáng)度聚合物層是硅烷可交聯(lián)聚合物經(jīng)過拉伸后在工程應(yīng)用時(shí)、在濕熱條件下再經(jīng)水解縮合交聯(lián)反應(yīng)而形成。
利用聚丙烯、聚乙烯這些結(jié)晶性硅烷可交聯(lián)聚合物生產(chǎn)片材后，在片材上沖孔使其具有縱橫向筋條和孔結(jié)構(gòu)(當(dāng)然也不一定正交90°，而采取斜交方式?jīng)_孔使其具有兩個(gè)方向的筋條和孔結(jié)構(gòu)也是一種成網(wǎng)格方法)，然后對(duì)格柵進(jìn)行單向拉伸定向或雙向拉伸定向，然后再在一定濕熱條件下對(duì)該格柵進(jìn)行水解縮合交聯(lián)反應(yīng)，使之成為交聯(lián)的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，此工藝的關(guān)鍵點(diǎn)在于硅烷可交聯(lián)聚合物在沒有進(jìn)行水解縮合交聯(lián)反應(yīng)前，可以同于一般的結(jié)晶性高聚物，同樣具有拉伸定向使高分子結(jié)構(gòu)呈兩維結(jié)構(gòu)，高度沿拉伸方向定向并產(chǎn)生高的抗拉強(qiáng)度的特性，熟悉該領(lǐng)域的人都知道，交聯(lián)狀的高聚物具有比不交聯(lián)同種高聚物有更好抗老化性能，這種利用可交聯(lián)聚合物來制取交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵未見報(bào)道，我們通過這種方法來制取土工格柵，可以將原格柵僅有二維分子結(jié)構(gòu)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此大大提高了格柵的耐熱性、耐熱化性、耐水解老化性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、龜裂性、抗蠕變性等。對(duì)老化性能有重要影響的性能，使格柵在土工工程中的工程壽命達(dá)到50年至100年，超過現(xiàn)有材料和工藝處理獲得的材料的工程壽命。該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，對(duì)于拉伸制品也可以用高能電子幅射來交聯(lián)使其二維結(jié)構(gòu)改為三維結(jié)構(gòu)來提高格柵的耐熱老化性及其它性能，但電子幅射成本高，使制品不利于推廣應(yīng)用，不具有實(shí)用性。
本發(fā)明格柵的耐熱化、耐熱老化性、耐水解老化性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、龜裂性、抗蠕變性、抗拉強(qiáng)度高，使用壽命長。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例3圖。
圖6為圖5的C-C剖視圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例4圖。
圖8為圖7的D-D剖視圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例5圖。
圖10為圖9的E-E剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1圖1、圖2給出了本實(shí)施例1圖。包括分別用聚乙烯(HHPE)材料、硬聚乙烯(LDPE)材料與含有有機(jī)硅單體、接枝引發(fā)劑以及水解縮合催化劑配合經(jīng)過單向拉伸定向后在濕熱條件下經(jīng)水解縮合反應(yīng)而形成的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層1、2。格柵上有橫筋條3、縱筋條4、孔5。
實(shí)施例2圖3、圖4給出了本實(shí)施例2圖。聚丙烯(PP)材料經(jīng)過雙向拉伸定向后在濕熱條件下經(jīng)水解縮合反應(yīng)而形成了硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層6。其上有孔7、橫筋條8、縱筋條9。在格柵的一面上有增加強(qiáng)度和增加格柵與泥土摩擦的凸筋條10。
實(shí)施例3圖5、圖6給出了本發(fā)明實(shí)施例3圖。聚乙烯、聚丙烯或共聚物經(jīng)過雙向拉伸定向后在濕熱條件下經(jīng)水解縮合反應(yīng)而形成了硅烷交聯(lián)的高強(qiáng)度聚合物層11上復(fù)合有不交聯(lián)熱熔接(或粘接)材料層12。其上有孔13、橫筋條14、縱筋條15。在格柵上有與高強(qiáng)度聚合物層拉伸定向方向垂直的位置上有凸筋條16。
實(shí)施例4圖7、圖8給出了本發(fā)明實(shí)施例4圖。聚乙烯、硬聚乙烯、聚丙烯共聚物經(jīng)單向拉伸定向后再在濕熱條件下經(jīng)水解縮合反應(yīng)而形成的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層17上有孔18、橫筋條19、縱筋條20，與拉伸定向方向垂直的凸筋條21。在橫筋條的兩面上有增加強(qiáng)度和與泥土摩擦的凸筋條22、23。
本實(shí)施例的水解縮合反應(yīng)可在工程應(yīng)用時(shí)進(jìn)行。
實(shí)施例5圖9、圖10給出了本發(fā)明實(shí)施例5雙向拉伸定向的聚合物土工格柵圖。聚乙烯、硬聚乙烯、聚丙烯的共混物經(jīng)雙向拉伸定向后再在濕熱條件下經(jīng)水解縮合反應(yīng)而形成的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層24的上、下面分別復(fù)合有不交聯(lián)熱熔接(或粘接)連接層25、26。在連接層25的面上有凸筋條27。格柵上有孔28、橫筋條29、縱筋條30。
權(quán)利要求
1.硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，包括縱筋條、橫筋條，其特征在于土工格柵中至少有一層是硅烷可交聯(lián)聚合物經(jīng)過拉伸定向后、在濕熱條件下再經(jīng)水解縮合交聯(lián)反應(yīng)而成的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于縱筋條、橫筋條的至少一面上有增加強(qiáng)度和增加格柵與泥土摩擦的凸筋條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于格柵上在與硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層的拉伸方向垂直的面上有增加強(qiáng)度和增加與泥土摩擦的凸筋條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于格柵中有至少一層可熱熔接或粘結(jié)的不交聯(lián)的聚合物層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于土工格柵是由三層不同聚合物材料共擠復(fù)合而成，包括硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層，位于硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層上、下面的與之熔接或粘結(jié)的不交聯(lián)聚合物層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層是由至少一種聚合物材料與含有有機(jī)硅單體、接枝引發(fā)劑、水解縮合催化劑配合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于聚合物材料為聚乙烯或硬聚乙烯或聚丙烯或它們的共聚物或共混物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵，其特征在于格柵中的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層是硅烷可交聯(lián)聚合物經(jīng)過拉伸定向后在工程應(yīng)用時(shí)，在濕熱條件下再經(jīng)水解縮合交聯(lián)反應(yīng)而形成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硅烷交聯(lián)的拉伸定向的高強(qiáng)度聚合物土工格柵。包括縱筋條、橫筋條,其特征是土工格柵中至少有一層是硅烷可交聯(lián)聚合物經(jīng)過拉伸定向后、在濕熱條件下再經(jīng)水解縮合交聯(lián)反應(yīng)而成的硅烷交聯(lián)高強(qiáng)度聚合物層。耐熱性、耐熱老化性、耐水解老化性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、龜裂性、抗蠕變性能、抗拉強(qiáng)度高,工程壽命長。
文檔編號(hào)E02D17/20GK1384253SQ0211378
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者甘國工 申請(qǐng)人:甘國工