[發明專利]一種碳纖維增強聚氨酯篩網的生產工藝方法

在審

• 申請號: 202010428190.2
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111500050A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 郭坤
• 申請（專利權）人: 馬鞍山卓凡新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K9/12;C08K9/10;C08K9/02;C08K9/00;C08K9/04;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/38;C08K7/06;C08K3/30;C08J5/06;B07B1/46
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 蓋貝貝

本發明公開了一種碳纖維增強聚氨酯篩網的生產工藝方法，本發明屬于高分子材料技術領域，制備的彈碳纖維增強聚氨酯篩網具有重量輕，機械強度高，隔熱，隔音，耐腐蝕，耐水，耐油，耐候性優良，抗拉強度、抗撕裂強度高，耐磨性極好，回彈性好、壓縮永久變形小，不堵孔的優勢，經過碳纖維增強后，以此制備的聚氨酯篩網安裝強度高，使用壽命長，適用范圍廣，耐沖擊，可以用于尾礦干排設備，尾礦脫水篩等篩網產品。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種碳纖維增強聚氨酯篩網的生產工藝方法。

背景技術

煤、礦石、礫石、垃圾等各種各樣的粒狀材料常常需要用篩網進行分級、分離和洗選。篩孔形狀有方孔(包括長方孔)和窄縫(即條縫)等。前者用于分級和分離，后者用于洗選。傳統的篩網用鋼或普通橡膠制作，使用壽命短(幾天至幾周)。而用聚氨酯彈性體制作的篩網，使用壽命可達幾個月至幾年。而且聚氨酯篩網減振性能好，可降低噪音10~20dB。篩孔不易堵塞，自清理效果好。聚氨酯篩網一般用CPU和TPU加工制作， 硬度范圍60~95。此外，還可用聚氨酯彈性體制作篩網安裝附件。這樣，整個篩面由許多小塊篩板通過這些附件組裝起來，實現了無螺栓連接(軟連接)，裝拆十分方便。碳纖維（carbon fiber，簡稱CF）是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有高硬度、高強度、重量輕、高耐化學性、耐高溫的特性。碳纖維具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維，這也使其在航空航天、土木工程、軍事、賽車與其他競技體育運動制品很受歡迎。申請號CN200710118235.0公開了“一種纖維增強聚氨酯精細篩網及其成型方法”其采用針閥澆注頭、多澆口順序澆注及對模腔抽真空的方式，避免了多股料流相遇形成氣穴，解決了常壓澆注法不能成型聚氨酯精細篩網的問題，但是現有的聚氨酯篩網或纖維增強聚氨酯篩網的缺陷依然存在，如強度低，重量重，生產工藝復雜，增強纖維結合強度差，價格高昂等多種缺陷，本領域技術人員亟待開發出一種碳纖維增強聚氨酯篩網的生產工藝方法，以滿足現有的技術要求和市場需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種碳纖維增強聚氨酯篩網的生產工藝方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明采用碳纖維對聚氨酯篩網進行復合改性，使其具備碳纖維骨架，降低篩網的密度，并引入氮化硼納米片提高碳纖維增強的效果。

一種碳纖維增強聚氨酯篩網的生產工藝方法，按如下步驟進行：

（1）活化氮化硼納米片的制備：

a、稱取100份氮化硼粉末放入反應釜中，再稱取25~30份濃硫酸與氮化硼粉末33~45份混合攪拌.將燒杯放入-5~0℃冰水浴中，稱取0.5~1份高錳酸鉀緩慢地加人到氮化硼和濃硫酸的混合體系中反應10~12h，反應過程中持續攪拌；隨后，向反應體系中滴加10份質量分數28~30%的雙氧水，將反應后所得懸浮液在2000~3000rpm條件下離心10min， 去除大塊未被剝離的氮化硼粉末.將上層液體用微孔抽濾，再用去離子水洗滌，直到濾液pH值成中性，通過高速剪切機進行高速剪切剝離，加入溶劑35~50份和分散劑，得到氮化硼納米片分散液；

b、將上述氮化硼納米片分散液靜置8~24h，取上層穩定分散液，采用-51℃真空冷凍干燥制得剝離的氮化硼納米片粉末；

c、將超聲處理后的氮化硼納米片粉末進行微波輻射處理，300~900W下微波輻射3~10min至溶劑揮發完畢，在微波作用下改性，得表面改性氮化硼納米片粉末；

d、取上述表面改性氮化硼納米片粉末與0.5~1.5份氫氧化鈉混合，在氮氣保護下于管式爐中400~600℃下進行活化0.5~4h，得到活化氮化硼納米片。