[发明专利]一种高强度耐磨复合挡泥板及其加工工艺

权利要求书

1.一种高强度耐磨复合挡泥板的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括以下步骤：

S1：制备阴离子聚合尼龙6：

将己内酰胺升温至110-115℃进行加热熔融，抽真空除水至无气泡，加入改性纤维素纳米晶，并抽真空除水至无气泡，再加入乙基溴化镁的四氢呋喃混合液，升温至150-155℃并继续抽真空除水至无气泡，加入双酰化内酰胺-1,6-己二胺反应25min，然后迅速浇铸入已预热至155-160℃的模具中，恒温干燥聚合1h，冷却，得到阴离子聚合尼龙6；

S2：将阴离子聚合尼龙6、空心玻璃微珠、聚丙烯，通过双螺杆挤出机的主加料口加入，再将改性纤维素纳米晶、抗氧化剂1010由所述双螺杆挤出机的辅助进料口加入，熔融共混挤出，冷却、造粒后得到复合材料；

S3：将所述复合材料置于螺杆温度为220℃的微孔发泡注塑机中塑化熔融，利用超临界流体设备注入压力为15-17MPa的超临界氮气，得到聚合物熔体，将所述聚合物熔体注射到模具的型腔里，经保压、开合模、发泡，冷却成型，得到改性PP层；

S4：将低密度聚乙烯、含氟超支化聚合物、改性纤维素纳米晶、聚苯硫醚共混挤出，得到防护浆料，涂覆在改性PP层两侧形成防护层，得到一种高强度耐磨复合挡泥板；

改性纤维素纳米晶的制备包括以下步骤：

(1)纤维素纳米晶在100-105℃抽真空48h，在氮气保护下，将纤维素纳米晶、三乙胺、甲苯二异氰酸酯、无水甲苯超声处理30min，离心后用甲苯清洗，重复3-5次，得到纤维素纳米晶混合液；

(2)在氮气气氛中，将己内酰胺在110℃抽真空30min，加入甲苯得到己内酰胺的甲苯溶液；在氮气气氛中，将纤维素纳米晶混合液抽真空30min后升温90℃，加入己内酰胺的甲苯溶液，反应后离心，然后用甲苯清洗，真空干燥得到改性纤维素纳米晶；

所述含氟超支化聚合物的制备包括以下步骤：将超支化聚合物、2,3,4,5-四氟苯甲酸、甲苯混合搅拌，再加入对甲苯磺酸超声搅拌，在100-110℃反应6h，抽真空后得到含氟超支化聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨复合挡泥板的加工工艺，其特征在于，步骤S3中注入超临界氮气的速度为200-250mm/s；步骤S3中模具的温度为60-85℃，开合模的速度为15-25mm/s，冷却的时间为0.5-2min。

3.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨复合挡泥板的加工工艺，其特征在于，步骤S3中超临界氮气占所述聚合物熔体的质量分数为0.65-0.85％。

4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨复合挡泥板的加工工艺，其特征在于，步骤S1中乙基溴化镁的四氢呋喃混合液与双酰化内酰胺-1,6-己二胺摩尔比为2:1；步骤S1中所述改性纤维素纳米晶与己内酰胺的重量份数比为3％。

5.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨复合挡泥板的加工工艺，其特征在于，以重量份数计，步骤S2中复合材料中各组分含量为：阴离子聚合尼龙620-25份、空心玻璃微珠4-8份、聚丙烯40-50份、改性纤维素纳米晶1-5份、抗氧化剂10100.5-4份，空心玻璃微珠与复合材料的重量比为5.6-8.7％；以重量份数计，步骤S4中防护层中各组分含量为：低密度聚乙烯45-55份、含氟超支化聚合物0.16-0.2份、改性纤维素纳米晶0.1-0.5份、聚苯硫醚9-11份。

6.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨复合挡泥板的加工工艺，其特征在于，所述改性纤维素纳米晶的制备中己内酰胺与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为2:1。

7.一种高强度耐磨复合挡泥板，其特征在于，由权利要求1-6中任一项工艺加工得到。