[发明专利]超高分子量聚乙烯纤维土工格栅及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子科学领域，尤其是一种超高分子量聚乙烯纤维土工格栅及其制备方法。

背景技术

土工格栅主要是用于各种高等级道路，铁路的软路基增强，各路不同的基土材料； 水利工程中的堤坝、河道的加筋、隔离、加固软土基础，增强其防护能力，提高基础的承载力和稳定性； 用于路堤边坡加筋、挡土墙加筋，增强整体强度。

目前，纤维土工格栅主要是采用玻璃纤维、涤纶纤维和聚丙烯纤维采用经编定向结构，织物中的经、纬向纱线相互间无弯曲状态、交叉点用高强纤维长丝捆绑结合起来的，形成牢固的结合点制备成。由于玻璃纤维韧性差，在施工过程中容易折损，也容易被混凝土中的锋利石头棱角割断；涤纶纤维不耐酸碱，在酸性或碱性条件下容易降解，造成产品性能快速恶化，影响使用；而聚丙烯纤维力学性能较差使用受限。

发明内容

本发明的目的是：提供一种超超高分子量聚乙烯纤维土工格栅及其制备方法，它耐酸碱、耐磨、耐候性好，力学性能优异使用寿命长，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：超高分子量聚乙烯纤维土工格栅，按重量份数计算，包括超高分子量聚乙烯纤维10-100份以及1-5份表面涂层；表面涂层由沥青与丙烯酸酯聚合物组成，沥青与丙烯酸酯聚合物的质量比为1-9:1-9。

所述的丙烯酸酯聚合物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯的聚合物中的一种或几种的任意组合。

还包括涤纶纤维1-90份涤纶纤维。

还包括丙纶纤维1-90份丙纶纤维。

还包括玻璃纤维1-90份丙纶纤维。

还包括碳纤维1-90份丙纶纤维。

超高分子量聚乙烯纤维土工格栅的制备方法，按上述重量份数取各组分，将沥青与丙烯酸酯聚合物混合物，采用高速乳化机进行乳化混合，备用；将超高分子量聚乙烯纤维浸泡在沥青与丙烯酸酯聚合物组成的混合物中，浸泡时间为1-2分钟，将浸泡后的超高分子量聚乙烯纤维取出进行干燥在真空中，温度为50℃的条件下干燥10-12小时，干燥至超高分子量聚乙烯纤维上的沥青与丙烯酸酯聚合物的混合物为11-5份；将干燥的超高分子量聚乙烯纤维编织成型，即获得成品。

超分子量聚乙烯纤维（UHMWPE纤维）是20世纪90年代初出现的第三代低密度高强高模纤维，其力学性能优于芳纶纤维、涤纶纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维等纤维材料。并且具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀（特别是耐酸碱腐蚀）、比能量吸收高、介电常数低、摩擦系数低及突出的抗冲击、抗切割等优异性能。UHMWPE纤维目前被大量用于制作软质防弹服、防刺衣、轻质防弹头盔、雷达罩、运钞车防弹装甲、直升机防弹装甲、舰艇及远洋船舶缆绳、轻质高压容器、航天航空结构件、深海抗风浪网箱、渔网、赛艇、帆船、滑雪撬等。UHMWPE纤维优异的性能，随着生产成本的降低将使得其应用范围不断扩大。

由于采用了上述的技术方案，本发明采用超高分子量聚乙烯纤维作为土工格栅的基础材料，并在超高分子量聚乙烯纤维上结合特制的表面涂层，所获得的土工格栅耐酸碱、耐磨、耐候性好，力学性能优异使用寿命长，能在-50-60℃的环境温度下使用，适用范围更广，易于工业化生产。用于增强各路不同的高等级道路和铁路的软路基基土材料，水利工程中的堤坝、河道的加筋、隔离、加固软土基础，可以提高增强效果及其防护能力，提高基础的承载力和稳定性；用于路堤边坡加筋、挡土墙加筋，大幅增强整体强度。且本发明制备方法简单，材料来源广泛，成本低廉，适合于工业化生产。

附图说明

图1为本发明的产品组成示意图。

具体实施方式

本发明的实施例1：超高分子量聚乙烯纤维土工格栅，按重量份数计算，包括超高分子量聚乙烯纤维95份以及5份表面涂层；表面涂层由沥青与丙烯酸酯聚合物组成，沥青与丙烯酸酯聚合物的质量比为2:3。

所述的丙烯酸酯聚合物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯的聚合物中的一种或几种的任意组合。