CN108623878A - 一种水利工程浮漂用母粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，包括以下操作步骤：（1）将六水硝酸锌、偏钒酸钠加入至去离子水中，将混合物加入至不锈钢反应釜中，反应制得纳米钒酸锌；（2）将N‑异丙基丙烯酰胺、丙烯酸三氟乙酯加入至反应容器中，然后向其中加入去离子水、乳化剂、偶氮二异丁腈、纳米钒酸锌、有机颜料色粉，制得凝胶微球；（3）将聚乙烯母粒、抗氧剂、无机填料加入至挤出机中进行挤出反应，然后将凝胶微球加入至挤出机的塑化段中，挤出、造粒、冷却，制得水利工程浮漂用母粒。采用本发明母粒制得的工程浮漂，耐污性能优异，其不易在使用的过程中，发生吸水变重、浮力下降的现象，有效的延长了工程浮漂的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于水利工程用具制备技术领域，具体涉及一种水利工程浮漂用母粒的制备方法。
背景技术
由于我国的水资源十分匾乏，且人均水资源的分配十分不均匀，水资源本身作为人类生产生活中最为重要的资源，这就需要我国不断的兴建水利工程，保证水资源存在的状态，能够更好的符合人类生产生活的需要和社会经济的发展，同时有效的防止洪涝、干旱等自然灾害。水利工程可以有效的控制、调配地表水和地下水，真正实现除害兴利，因此保证水利工程的质量和安全性能，对我国社会经济的发展有着重要的作用和意义。在水利工程的施工过程中，工程浮漂是一种常用的工具，但是现有技术中的工程浮漂，经常采用泡沫材质或者普通PVC材质制成，浮漂用的时间一久就会吸水变重，浮力大大减小，其底部还容易生长一些浮游海藻等，还需要专门清理，泡沫材质的也容易被海里的鱼虾、螃蟹等一块一块的夹掉。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种水利工程浮漂用母粒的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将34-40份的六水硝酸锌、21-25份的偏钒酸钠加入至55-60份的去离子水中，将混合物加入至不锈钢反应釜中，控制反应的温度为110-120℃，保温反应4-5小时后，冷却至室温，离心得到沉淀，将沉淀烘干后，650-660℃下煅烧处理30-40min，制得纳米钒酸锌；
（2）按重量份计，将55-60份N-异丙基丙烯酰胺、8-12份丙烯酸三氟乙酯加入至反应容器中，然后向其中加入34-40份的去离子水、1-3份乳化剂、2-4份偶氮二异丁腈、9-11份纳米钒酸锌、1-4份有机颜料色粉（颜色可根据需要自行调整），混合搅拌均匀后，将混合物的温度升至68-72℃，保温反应3-4小时，然后离心，将沉淀用去离子水进行超声清洗后，烘干至含水率为4-6%的凝胶微球；
（3）按重量份计，将60-65份聚乙烯母粒、1-3份抗氧剂、4-6份无机填料加入至挤出机中进行挤出反应，然后将步骤（2）制得的凝胶微球加入至挤出机的塑化段中，控制凝胶微球在挤出机里的停留时间为12-15秒，反应温度不超过200℃，挤出、造粒、冷却，制得水利工程浮漂用母粒。
具体地，上述步骤（2）中，乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
具体地，上述步骤（2）中，上述步骤（2）中，烘干处理时的温度为65-70℃。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DSTP中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，无机填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，挤出反应的温度为140-260℃，挤出反应的时间为4-5min。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，操作简单，成本低廉，绿色环保，采用本发明母粒制得的工程浮漂，耐污性能优异，抗腐蚀、抗老化性能优异，尤其是其不易在使用的过程中，发生吸水变重、浮力下降的现象，有效的延长了工程浮漂的使用寿命。本申请通过将自制的凝胶微球在挤出机的塑化段加入，并且控制凝胶微球在挤出机中的时间，有效的避免了凝胶微球发生失效的现象，实现了凝胶微球与聚乙烯母粒的有效的结合，最终制得的水利工程浮漂用母粒，韧性好，不易吸水，不会出现浮漂下沉的现象；本发明制得的纳米钒酸锌，可有效的提升水利工程浮漂用母粒的耐污性能，并且能有效的避免水中微生物在浮漂表面发生粘附、啃食的现象；同时纳米钒酸锌还能提升制得的水凝胶的机械强度。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些举例性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将34份的六水硝酸锌、21份的偏钒酸钠加入至55份的去离子水中，将混合物加入至不锈钢反应釜中，控制反应的温度为110℃，保温反应4小时后，冷却至室温，离心得到沉淀，将沉淀烘干后，650℃下煅烧处理30min，制得纳米钒酸锌；
（2）按重量份计，将55份N-异丙基丙烯酰胺、8份丙烯酸三氟乙酯加入至反应容器中，然后向其中加入34份的去离子水、1份乳化剂、2份偶氮二异丁腈、9份纳米钒酸锌、1份有机颜料色粉（颜色可根据需要自行调整），混合搅拌均匀后，将混合物的温度升至68℃，保温反应3小时，然后离心，将沉淀用去离子水进行超声清洗后，烘干至含水率为4%的凝胶微球；
（3）按重量份计，将60份聚乙烯母粒、1份抗氧剂、4份无机填料加入至挤出机中进行挤出反应，然后将步骤（2）制得的凝胶微球加入至挤出机的塑化段中，控制凝胶微球在挤出机里的停留时间为12秒，反应温度为175℃，挤出、造粒、冷却，制得水利工程浮漂用母粒。
具体地，上述步骤（2）中，乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚。
具体地，上述步骤（2）中，上述步骤（2）中，烘干处理时的温度为65℃。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1010。
具体地，上述步骤（3）中，无机填料为滑石粉。
具体地，上述步骤（3）中，挤出反应的温度为140℃，挤出反应的时间为5min。
实施例2
一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将36份的六水硝酸锌、23份的偏钒酸钠加入至58份的去离子水中，将混合物加入至不锈钢反应釜中，控制反应的温度为115℃，保温反应4.5小时后，冷却至室温，离心得到沉淀，将沉淀烘干后，655℃下煅烧处理35min，制得纳米钒酸锌；
（2）按重量份计，将58份N-异丙基丙烯酰胺、10份丙烯酸三氟乙酯加入至反应容器中，然后向其中加入36份的去离子水、2份乳化剂、3份偶氮二异丁腈、10份纳米钒酸锌、3份有机颜料色粉（颜色可根据需要自行调整），混合搅拌均匀后，将混合物的温度升至70℃，保温反应3.5小时，然后离心，将沉淀用去离子水进行超声清洗后，烘干至含水率为5%的凝胶微球；
（3）按重量份计，将63份聚乙烯母粒、2份抗氧剂、5份无机填料加入至挤出机中进行挤出反应，然后将步骤（2）制得的凝胶微球加入至挤出机的塑化段中，控制凝胶微球在挤出机里的停留时间为13秒，反应温度180℃，挤出、造粒、冷却，制得水利工程浮漂用母粒。
具体地，上述步骤（2）中，乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚。
具体地，上述步骤（2）中，上述步骤（2）中，烘干处理时的温度为68℃。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂168。
具体地，上述步骤（3）中，无机填料为硫酸钡。
具体地，上述步骤（3）中，挤出反应的温度为200℃，挤出反应的时间为5min。
实施例3
一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将40份的六水硝酸锌、25份的偏钒酸钠加入至60份的去离子水中，将混合物加入至不锈钢反应釜中，控制反应的温度为120℃，保温反应5小时后，冷却至室温，离心得到沉淀，将沉淀烘干后，660℃下煅烧处理40min，制得纳米钒酸锌；
（2）按重量份计，将60份N-异丙基丙烯酰胺、12份丙烯酸三氟乙酯加入至反应容器中，然后向其中加入40份的去离子水、3份乳化剂、4份偶氮二异丁腈、11份纳米钒酸锌、4份有机颜料色粉（颜色可根据需要自行调整），混合搅拌均匀后，将混合物的温度升至72℃，保温反应4小时，然后离心，将沉淀用去离子水进行超声清洗后，烘干至含水率为6%的凝胶微球；
（3）按重量份计，将65份聚乙烯母粒、3份抗氧剂、6份无机填料加入至挤出机中进行挤出反应，然后将步骤（2）制得的凝胶微球加入至挤出机的塑化段中，控制凝胶微球在挤出机里的停留时间为15秒，反应温度190℃，挤出、造粒、冷却，制得水利工程浮漂用母粒。
具体地，上述步骤（2）中，乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
具体地，上述步骤（2）中，上述步骤（2）中，烘干处理时的温度为70℃。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂DSTP。
具体地，上述步骤（3）中，无机填料为碳酸钙。
具体地，上述步骤（3）中，挤出反应的温度为260℃，挤出反应的时间为4min。
对比例1
步骤（2）中，不添加纳米钒酸锌，其余的操作步骤与实施例1完全相同。
对比例2
步骤（3）中，不添加凝胶微球，其余的操作步骤与实施例2完全相同。
分别用各实施例和对比例制得水利工程浮漂用母粒，然后用其制成相同型号大小的水利工程浮漂，将制得的水利工程浮漂，放置在河面上，3个月后，查看其漂浮情况，试验结果如表1所示：
表1 水利工程浮漂的漂浮情况
由表1可知，采用本发明制得的水利工程浮漂用母粒制得的浮漂，不会在使用的过程中发生浮力下降的现象，并且耐污性能优异。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将34-40份的六水硝酸锌、21-25份的偏钒酸钠加入至55-60份的去离子水中，将混合物加入至不锈钢反应釜中，控制反应的温度为110-120℃，保温反应4-5小时后，冷却至室温，离心得到沉淀，将沉淀烘干后，650-660℃下煅烧处理30-40min，制得纳米钒酸锌；
（2）按重量份计，将55-60份N-异丙基丙烯酰胺、8-12份丙烯酸三氟乙酯加入至反应容器中，然后向其中加入34-40份的去离子水、1-3份乳化剂、2-4份偶氮二异丁腈、9-11份纳米钒酸锌、1-4份有机颜料色粉，混合搅拌均匀后，将混合物的温度升至68-72℃，保温反应3-4小时，然后离心，将沉淀用去离子水进行超声清洗后，烘干至含水率为4-6%的凝胶微球；
（3）按重量份计，将60-65份聚乙烯母粒、1-3份抗氧剂、4-6份无机填料加入至挤出机中进行挤出反应，然后将步骤（2）制得的凝胶微球加入至挤出机的塑化段中，控制凝胶微球在挤出机里的停留时间为12-15秒，反应温度不超过200℃，挤出、造粒、冷却，制得水利工程浮漂用母粒。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）中，乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）中，上述步骤（2）中，烘干处理时的温度为65-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DSTP中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中，无机填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种水利工程浮漂用母粒的制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中，挤出反应的温度为140-260℃，挤出反应的时间为4-5min。
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