一种基于尼龙复合材料的安全网及其制备工艺的制作方法

本发明涉及安全网制备，具体涉及一种基于尼龙复合材料的安全网及其制备工艺。

背景技术：

1、随着经济的迅猛发展，整个建筑行业突飞猛进，建筑规模逐渐扩大，建筑物数目日益增加，为方便施工进程，会搭建脚手架便于施工人员操作和解决建筑或装饰工程施工现场的纵向及横向运输，脚手架提供了一个安全的工作场所，以及为正在进行的工作提供了一个适宜的安全出入口，这种临时支护系统因其经济、方便、适应性广而被广泛使用，脚手架结构重量轻，易于维护、安装和拆卸，脚手架经常被安全网覆盖，以保护路人和工作人员免受施工中坠落物体的伤害，并在安全网主体上外接安全网扣，安全网受力冲击时，外接安全网扣先断开，起到缓冲受力作用，达到保护安全网主体不断开的目的，并在受力强度上，外接安全网扣应小于安全网主体，同时也能保护工人们免受极端天气的影响，现有的安全网由于自身宏观性能差，无法保证工人安全以及防止出现高空坠物，使得建筑施工的安全性大大降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于尼龙复合材料的安全网及其制备工艺，解决了现阶段安全网宏观性能差，安全系数低的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于尼龙复合材料的安全网，由尼龙线编织制成；

4、尼龙线包括如下重量份原料：改性尼龙80-100份、增强剂5-10份和二苯甲酮3-5份。

5、进一步，所述的改性尼龙由如下步骤制成：

6、步骤a1：将八甲基环四硅氧烷、1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵和二甲亚砜混合均匀，通入氮气保护，在转速为150-200r/min，温度为90-95℃的条件下，进行反应3-5h后，升温至140-150℃，保温1-1.5h后，减压蒸馏去除低聚物，制得端氨基聚硅氧烷；

7、步骤a2：将端氨基聚硅氧烷、己二酸和甲苯混合均匀，通入氮气保护，在100-105℃的条件下，进行反应3-5h，制得硅基盐，将己二酸、己二胺和去离子水混合均匀，通入氮气保护，在转速为200-300r/min，温度为100-105℃的条件下，进行反应6-8h后，加入硅基盐和苯甲酸，升温至255-265℃，压力为1.2-1.5mpa的条件下，进行反应1-1.5h后，烘干制得改性尼龙。

8、进一步，步骤a1所述的八甲基环四硅氧烷和1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.2:1，四甲基氢氧化铵的用量为八甲基环四硅氧烷质量的1-1.2%。

9、进一步，步骤a2所述的端氨基聚硅氧烷和己二酸的质量比为10:11.3，己二酸、己二胺、硅基盐和苯甲酸的质量比为5:4.8:5.2:0.015。

10、进一步，所述的增强剂由如下步骤制成：

11、步骤b1：将乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸、乙醇和去离子水混合均匀，通入氮气，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃，ph值为3-3.5的条件下，进行反应9-10天后，过滤去除滤液，将滤饼、间氯过氧苯甲酸和二氯甲烷混合均匀，在温度为35-40℃的条件下，回流反应7-10天，在温度为0℃的条件下，静置10-15h，过滤去除滤液，将底物用乙醇重结晶，制得功能化倍半硅氧烷；

12、步骤b2：将功能化倍半硅氧烷溶于乙醇中，在转速为200-300r/min，温度为30-40℃，ph值为10-11的条件下，搅拌并滴加5-氨基间苯二甲酸的乙醇溶液，进行反应5-7h后，调节ph值为中性，加入硝酸铜水溶液，搅拌10-15min，升温至100-110℃，回流反应40-45h，并去除乙醇，降温至25-30℃，过滤去除滤液，将底物烘干，制得增强剂。

13、进一步，步骤b1所述的乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸和去离子水的用量比为1mol:6mmol:3.2mol，滤饼和间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:3。

14、进一步，步骤b2所述的功能化倍半硅氧烷中环氧基与5-氨基间苯二甲酸的摩尔比为1:1，功能化倍半硅氧烷中羧基与硝酸铜的摩尔比为2:1。

15、一种基于尼龙复合材料的安全网的制备工艺，具体包括如下步骤：

16、将改性尼龙、增强剂和二苯甲酮，在温度为225-230℃的条件下，熔融共混挤出后，在功率密度为120-130w/cm2，主波长为365nm的条件下，光照10-15s，制得尼龙线，将尼龙线编织，制得安全网。

17、本发明的有益效果：本发明制备的一种基于尼龙复合材料的安全网，通过将改性尼龙、增强剂和二苯甲酮熔融共混后，再光照处理，最后编织成网，该改性尼龙以八甲基环四硅氧烷和1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料，进行反应制得端氨基聚硅氧烷，将端氨基聚硅烷与己二酸进行反应成盐，制得硅基盐，将己二酸和己二胺反应成盐后，再与硅基盐缩聚制得改性尼龙，该增强剂以乙烯基三甲氧基硅烷为原料水解缩合，形成八乙烯基笼形倍半硅氧烷，再用间氯过氧苯甲酸氧化，使得部分双键氧化成环氧基，制得功能化倍半硅氧烷，将功能化倍半硅氧烷与5-氨基间苯二甲酸反应，使得功能化倍半硅氧烷上的环氧基和5-氨基间苯二甲酸上的氨基反应后，再与硝酸铜形成配位，在倍半硅氧烷表面形成大量的金属有机骨架，在光照处理时，通过二苯甲酮引发反应，使得增强剂表面的双键打开，与改性尼龙分子交联，进而使得增强剂能够与改性尼龙分子充分接触，限制了改性尼龙分子的链段运动，同时材料基体中含有纳米金属颗粒，增加了安全网的抗冲击强度，进而提升了尼龙网的宏观性能。

18、实施方式

19、下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

20、实施例

21、一种基于尼龙复合材料的安全网，由尼龙线编织制成；

22、尼龙线包括如下重量份原料：改性尼龙80份、增强剂5份和二苯甲酮3份；

23、所述的安全网由如下步骤制成：

24、将改性尼龙、增强剂和二苯甲酮，在温度为225℃的条件下，熔融共混挤出后，在功率密度为120w/cm2，主波长为365nm的条件下，光照10s，制得尼龙线，将尼龙线编织，制得安全网。

25、所述的改性尼龙由如下步骤制成：

26、步骤a1：将八甲基环四硅氧烷、1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵和二甲亚砜混合均匀，通入氮气保护，在转速为150r/min，温度为90℃的条件下，进行反应3h后，升温至140℃，保温1h后，减压蒸馏去除低聚物，制得端氨基聚硅氧烷；

27、步骤a2：将端氨基聚硅氧烷、己二酸和甲苯混合均匀，通入氮气保护，在100℃的条件下，进行反应3h，制得硅基盐，将己二酸、己二胺和去离子水混合均匀，通入氮气保护，在转速为200r/min，温度为100℃的条件下，进行反应6h后，加入硅基盐和苯甲酸，升温至255℃，压力为1.2mpa的条件下，进行反应1h后，烘干制得改性尼龙。

28、步骤a1所述的八甲基环四硅氧烷和1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.2:1，四甲基氢氧化铵的用量为八甲基环四硅氧烷质量的1%。

29、步骤a2所述的端氨基聚硅氧烷和己二酸的质量比为10:11.3，己二酸、己二胺、硅基盐和苯甲酸的质量比为5:4.8:5.2:0.015。

30、所述的增强剂由如下步骤制成：

31、步骤b1：将乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸、乙醇和去离子水混合均匀，通入氮气，在转速为200r/min，温度为60℃，ph值为3的条件下，进行反应9天后，过滤去除滤液，将滤饼、间氯过氧苯甲酸和二氯甲烷混合均匀，在温度为35℃的条件下，回流反应7天，在温度为0℃的条件下，静置10h，过滤去除滤液，将底物用乙醇重结晶，制得功能化倍半硅氧烷；

32、步骤b2：将功能化倍半硅氧烷溶于乙醇中，在转速为200r/min，温度为30℃，ph值为10的条件下，搅拌并滴加5-氨基间苯二甲酸的乙醇溶液，进行反应5h后，调节ph值为中性，加入硝酸铜水溶液，搅拌10min，升温至100℃，回流反应40h，并去除乙醇，降温至25℃，过滤去除滤液，将底物烘干，制得增强剂。

33、步骤b1所述的乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸和去离子水的用量比为1mol:6mmol:3.2mol，滤饼和间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:3。

34、步骤b2所述的功能化倍半硅氧烷中环氧基与5-氨基间苯二甲酸的摩尔比为1:1，功能化倍半硅氧烷中羧基与硝酸铜的摩尔比为2:1。

35、实施例

36、一种基于尼龙复合材料的安全网，由尼龙线编织制成；

37、尼龙线包括如下重量份原料：改性尼龙90份、增强剂8份和二苯甲酮4份；

38、所述的安全网由如下步骤制成：

39、将改性尼龙、增强剂和二苯甲酮，在温度为228℃的条件下，熔融共混挤出后，在功率密度为125w/cm2，主波长为365nm的条件下，光照15s，制得尼龙线，将尼龙线编织，制得安全网。

40、所述的改性尼龙由如下步骤制成：

41、步骤a1：将八甲基环四硅氧烷、1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵和二甲亚砜混合均匀，通入氮气保护，在转速为180r/min，温度为90℃的条件下，进行反应4h后，升温至145℃，保温1h后，减压蒸馏去除低聚物，制得端氨基聚硅氧烷；

42、步骤a2：将端氨基聚硅氧烷、己二酸和甲苯混合均匀，通入氮气保护，在100℃的条件下，进行反应4h，制得硅基盐，将己二酸、己二胺和去离子水混合均匀，通入氮气保护，在转速为200r/min，温度为105℃的条件下，进行反应7h后，加入硅基盐和苯甲酸，升温至260℃，压力为1.5mpa的条件下，进行反应1h后，烘干制得改性尼龙。

43、步骤a1所述的八甲基环四硅氧烷和1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.2:1，四甲基氢氧化铵的用量为八甲基环四硅氧烷质量的1.2%。

44、步骤a2所述的端氨基聚硅氧烷和己二酸的质量比为10:11.3，己二酸、己二胺、硅基盐和苯甲酸的质量比为5:4.8:5.2:0.015。

45、所述的增强剂由如下步骤制成：

46、步骤b1：将乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸、乙醇和去离子水混合均匀，通入氮气，在转速为200r/min，温度为65℃，ph值为3的条件下，进行反应9天后，过滤去除滤液，将滤饼、间氯过氧苯甲酸和二氯甲烷混合均匀，在温度为38℃的条件下，回流反应8天，在温度为0℃的条件下，静置13h，过滤去除滤液，将底物用乙醇重结晶，制得功能化倍半硅氧烷；

47、步骤b2：将功能化倍半硅氧烷溶于乙醇中，在转速为200r/min，温度为35℃，ph值为10的条件下，搅拌并滴加5-氨基间苯二甲酸的乙醇溶液，进行反应6h后，调节ph值为中性，加入硝酸铜水溶液，搅拌15min，升温至105℃，回流反应43h，并去除乙醇，降温至28℃，过滤去除滤液，将底物烘干，制得增强剂。

48、步骤b1所述的乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸和去离子水的用量比为1mol:6mmol:3.2mol，滤饼和间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:3。

49、步骤b2所述的功能化倍半硅氧烷中环氧基与5-氨基间苯二甲酸的摩尔比为1:1，功能化倍半硅氧烷中羧基与硝酸铜的摩尔比为2:1。

50、实施例

51、一种基于尼龙复合材料的安全网，由尼龙线编织制成；

52、尼龙线包括如下重量份原料：改性尼龙100份、增强剂10份和二苯甲酮5份；

53、所述的安全网由如下步骤制成：

54、将改性尼龙、增强剂和二苯甲酮，在温度为230℃的条件下，熔融共混挤出后，在功率密度为130w/cm2，主波长为365nm的条件下，光照15s，制得尼龙线，将尼龙线编织，制得安全网。

55、所述的改性尼龙由如下步骤制成：

56、步骤a1：将八甲基环四硅氧烷、1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵和二甲亚砜混合均匀，通入氮气保护，在转速为200r/min，温度为95℃的条件下，进行反应5h后，升温至150℃，保温1.5h后，减压蒸馏去除低聚物，制得端氨基聚硅氧烷；

57、步骤a2：将端氨基聚硅氧烷、己二酸和甲苯混合均匀，通入氮气保护，在105℃的条件下，进行反应5h，制得硅基盐，将己二酸、己二胺和去离子水混合均匀，通入氮气保护，在转速为300r/min，温度为105℃的条件下，进行反应8h后，加入硅基盐和苯甲酸，升温至265℃，压力为1.5mpa的条件下，进行反应1.5h后，烘干制得改性尼龙。

58、步骤a1所述的八甲基环四硅氧烷和1,3-双（3-胺基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.2:1，四甲基氢氧化铵的用量为八甲基环四硅氧烷质量的1.2%。

59、步骤a2所述的端氨基聚硅氧烷和己二酸的质量比为10:11.3，己二酸、己二胺、硅基盐和苯甲酸的质量比为5:4.8:5.2:0.015。

60、所述的增强剂由如下步骤制成：

61、步骤b1：将乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸、乙醇和去离子水混合均匀，通入氮气，在转速为300r/min，温度为70℃，ph值为3.5的条件下，进行反应10天后，过滤去除滤液，将滤饼、间氯过氧苯甲酸和二氯甲烷混合均匀，在温度为40℃的条件下，回流反应10天，在温度为0℃的条件下，静置15h，过滤去除滤液，将底物用乙醇重结晶，制得功能化倍半硅氧烷；

62、步骤b2：将功能化倍半硅氧烷溶于乙醇中，在转速为300r/min，温度为40℃，ph值为11的条件下，搅拌并滴加5-氨基间苯二甲酸的乙醇溶液，进行反应7h后，调节ph值为中性，加入硝酸铜水溶液，搅拌15min，升温至110℃，回流反应45h，并去除乙醇，降温至30℃，过滤去除滤液，将底物烘干，制得增强剂。

63、步骤b1所述的乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸和去离子水的用量比为1mol:6mmol:3.2mol，滤饼和间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:3。

64、步骤b2所述的功能化倍半硅氧烷中环氧基与5-氨基间苯二甲酸的摩尔比为1:1，功能化倍半硅氧烷中羧基与硝酸铜的摩尔比为2:1。

65、对比例1

66、本对比例与实施例1相比未加入增强剂，其余步骤相同。

67、对比例2

68、本对比例与实施例1相比为用尼龙66代替改性尼龙，其余步骤相同。

69、对比例3

70、本对比例与实施例1相比用尼龙66、三聚异氰酸三烯丙酯和二苯甲酮熔融挤出，再光照处理，最后编织成网。

71、将实施例1-3和对比例1-3制得的安全网依照gb5725-2009的标准检测宏观性能，结果如下表所示；

72、

73、由上表可知本发明制备的基于尼龙复合材料的安全网具有很好的宏观性能，安全系数更高。

74、以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。