一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网的制作方法

文档序号:16756508发布日期:2019-01-29 17:26阅读:402来源:国知局

本发明属于新材料技术领域,具体涉及一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网。



背景技术:

随着石油化工的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。我国非常重视pe生产技术,pe生产技术创新一直被列入国家技术创新计划项目。随着国民经济的持续高速发展,为合成树脂工业营造了有利的发展氛围,聚乙烯产业更是以较快的速度增长。聚乙烯,简称pe是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂;在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物;聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。而由聚乙烯、尼龙等材料制成的渔具在目前的市场上种类繁多,聚乙烯渔网的应用也越来越广泛,但是现有的聚乙烯渔网强度一般,尤其是应用在海洋湖泊中捕鱼时,常常会因为渔网线被撕裂,导致渔网破损,不仅无法继续使用,还会导致捕鱼效率大幅度降低。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网,所述聚乙烯渔网中含有其质量3.2-3.5%的聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯。

进一步的,所述聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯制备方法包括以下步骤:

(1)将石墨烯均匀分散到去离子水中,配制成石墨烯分散液;

(2)将上述石墨烯分散液进行加热,然后添加石墨烯分散液质量1.2%的次氯酸钠,以120r/min转速搅拌2小时,然后再添加石墨烯分散液质量3.5%的苯胺和0.32%的二草酸硼酸锂,在惰性气体气氛下,加热至80℃,以500r/min转速搅拌15min,然后再加入石墨烯质量0.1%的过硫酸钾,继续保温搅拌3小时,然后进行过滤固体物,采用去离子水对固体物进行清洗至中性,烘干至恒重,得到氧化石墨烯中间体;

(3)向反应釜中依次加入羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂,在惰性气氛下,于75℃下反应5-6小时,然后终止反应,过滤,洗涤,真空干燥至恒重,即得。

进一步的,步骤(1)所述石墨烯分散液质量分数为15.5%。

进一步的,步骤(2)所述将上述石墨烯分散液进行加热,加热至40℃。

进一步的,步骤(2)所述惰性气体为氮气。

进一步的,步骤(3)所述羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂质量比为5:20:40:0.3。

进一步的,所述溶剂为二甲基亚砜。

进一步的,所述缩合剂为3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺。

进一步的,所述聚乙烯渔网还包括以下重量份组分制成:聚乙烯树脂120、锦纶6切片8、增塑剂1.2。

本发明相比现有技术具有以下优点:本发明通过聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯在聚乙烯分子体系中均匀分散结合的作用,能够在聚乙烯分子链间架起化学链桥,从而使得聚乙烯渔网单丝的物理力学性能提高,断裂强度、结节强度、耐磨性和耐尺寸稳定性均有明显的提高,特别是断裂强度和结节强度提高效果较为明显;通过聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯粒子与基体聚乙烯树脂相结合,能够有效的传递承受应力,同时有效填充聚乙烯材料分子间的孔隙,在聚乙烯材料分子之间充当有利支撑点的作用,改善聚乙烯材料的压缩性能,能够有效的阻止外界磨粒的嵌入和切削,从而提高成品聚乙烯渔网材料的耐磨性;同时聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯的存在能够在一定程度提高结晶度,制成的渔网在-36℃下的冲击强度相较于纯尼龙渔网可提高4倍;本发明通过对石墨烯的改性处理,能够有效解决了无机填料成分与其的相容分散结合能力不强,导致改善的效果一般的问题,本发明制备的聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯在聚乙烯材料体系中分散性、稳定性均得到大幅度的提高,从而提升了与聚乙烯材料间的结合强度,进而改善了渔网线的使用品质。本发明制备的聚乙烯渔网具有良好的耐腐、耐磨、强度等特性,明显提升了渔网线的使用寿命,极具推广应用价值。

具体实施方式

实施例1

一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网,所述聚乙烯渔网中含有其质量3.2%的聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯。

进一步的,所述聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯制备方法包括以下步骤:

(1)将石墨烯均匀分散到去离子水中,配制成石墨烯分散液;

(2)将上述石墨烯分散液进行加热,然后添加石墨烯分散液质量1.2%的次氯酸钠,以120r/min转速搅拌2小时,然后再添加石墨烯分散液质量3.5%的苯胺和0.32%的二草酸硼酸锂,在惰性气体气氛下,加热至80℃,以500r/min转速搅拌15min,然后再加入石墨烯质量0.1%的过硫酸钾,继续保温搅拌3小时,然后进行过滤固体物,采用去离子水对固体物进行清洗至中性,烘干至恒重,得到氧化石墨烯中间体;

(3)向反应釜中依次加入羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂,在惰性气氛下,于75℃下反应5小时,然后终止反应,过滤,洗涤,真空干燥至恒重,即得。

进一步的,步骤(1)所述石墨烯分散液质量分数为15.5%。

进一步的,步骤(2)所述将上述石墨烯分散液进行加热,加热至40℃。

进一步的,步骤(2)所述惰性气体为氮气。

进一步的,步骤(3)所述羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂质量比为5:20:40:0.3。

进一步的,所述溶剂为二甲基亚砜。

进一步的,所述缩合剂为3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺。

进一步的,所述聚乙烯渔网还包括以下重量份组分制成:聚乙烯树脂120、锦纶6切片8、增塑剂1.2。

实施例2

一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网,所述聚乙烯渔网中含有其质量3.5%的聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯。

进一步的,所述聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯制备方法包括以下步骤:

(1)将石墨烯均匀分散到去离子水中,配制成石墨烯分散液;

(2)将上述石墨烯分散液进行加热,然后添加石墨烯分散液质量1.2%的次氯酸钠,以120r/min转速搅拌2小时,然后再添加石墨烯分散液质量3.5%的苯胺和0.32%的二草酸硼酸锂,在惰性气体气氛下,加热至80℃,以500r/min转速搅拌15min,然后再加入石墨烯质量0.1%的过硫酸钾,继续保温搅拌3小时,然后进行过滤固体物,采用去离子水对固体物进行清洗至中性,烘干至恒重,得到氧化石墨烯中间体;

(3)向反应釜中依次加入羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂,在惰性气氛下,于75℃下反应6小时,然后终止反应,过滤,洗涤,真空干燥至恒重,即得。

进一步的,步骤(1)所述石墨烯分散液质量分数为15.5%。

进一步的,步骤(2)所述将上述石墨烯分散液进行加热,加热至40℃。

进一步的,步骤(2)所述惰性气体为氮气。

进一步的,步骤(3)所述羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂质量比为5:20:40:0.3。

进一步的,所述溶剂为二甲基亚砜。

进一步的,所述缩合剂为3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺。

进一步的,所述聚乙烯渔网还包括以下重量份组分制成:聚乙烯树脂120、锦纶6切片8、增塑剂1.2。

实施例3

一种聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯增强聚乙烯渔网,所述聚乙烯渔网中含有其质量3.4%的聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯。

进一步的,所述聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯制备方法包括以下步骤:

(1)将石墨烯均匀分散到去离子水中,配制成石墨烯分散液;

(2)将上述石墨烯分散液进行加热,然后添加石墨烯分散液质量1.2%的次氯酸钠,以120r/min转速搅拌2小时,然后再添加石墨烯分散液质量3.5%的苯胺和0.32%的二草酸硼酸锂,在惰性气体气氛下,加热至80℃,以500r/min转速搅拌15min,然后再加入石墨烯质量0.1%的过硫酸钾,继续保温搅拌3小时,然后进行过滤固体物,采用去离子水对固体物进行清洗至中性,烘干至恒重,得到氧化石墨烯中间体;

(3)向反应釜中依次加入羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂,在惰性气氛下,于75℃下反应5.6小时,然后终止反应,过滤,洗涤,真空干燥至恒重,即得。

进一步的,步骤(1)所述石墨烯分散液质量分数为15.5%。

进一步的,步骤(2)所述将上述石墨烯分散液进行加热,加热至40℃。

进一步的,步骤(2)所述惰性气体为氮气。

进一步的,步骤(3)所述羧基封端的聚三亚甲基碳酸酯单十二烷基醚、氧化石墨烯中间体、溶剂、缩合剂质量比为5:20:40:0.3。

进一步的,所述溶剂为二甲基亚砜。

进一步的,所述缩合剂为3-乙基-1-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺。

进一步的,所述聚乙烯渔网还包括以下重量份组分制成:聚乙烯树脂120、锦纶6切片8、增塑剂1.2。

对比例1:与实施例1区别仅在于不添加聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯。

对比例2:与实施例1区别仅在于将聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯替换为等量的石墨烯。

对比例3:与实施例1区别仅在于将聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯替换为等量的氧化石墨烯。

对比例4:与实施例1区别仅在于将聚三亚甲基碳酸酯改性氧化石墨烯制备时,将氧化石墨烯中间体替换为石墨烯。

为了对比本发明效果,选用牌号为gf-7750j的聚乙烯作为原材料,然后将上述实施例、对比例,采用相同现有工艺进行加工制成相同规格的渔网线单丝,其中单丝的直径规格均为0.21±0.01mm,最后对其性能进行测定,(断裂强度和结节强度均是通过英国instron-4466型强力试验机测得,测试时控制温度条件为20±2℃,相对湿度控制为60±5%,控制拉伸的速度为310mm/min,单丝的长度为520mm),对比数据如下表1所示:

表1

由表1可以看出,本发明制备的聚乙烯渔网具有优异的力学特性品质。

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