本發(fā)明涉及一種土工格柵用定型膠領(lǐng)域，具體涉及一種用于土工格柵的苯丙乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
：乳液在土工格柵中使用，起的主要作用是定型和增強(qiáng)。目前市場(chǎng)上根據(jù)原料組成不同主要有丁苯乳液、苯丙乳液、純丙乳液等類(lèi)型。丁苯乳液，即通常所述SB膠乳，是合成乳液的一種，是以苯乙烯、丁二烯單體為主要原料合成的。苯丙乳液，即通常所述SA乳液，是以苯乙烯、丙烯酸或丙烯酸酯為主要原料合成的。純丙乳液，是以苯乙烯、丙烯酸或丙烯酸酯為主要原料合成的。根據(jù)不同的土工格柵加工的要求，通過(guò)調(diào)整不同的單體組成，合成不同類(lèi)型的乳液。使用后主要起到增強(qiáng)土木格柵的強(qiáng)度，防止土工格柵形變的作用。中國(guó)專(zhuān)利CN105153565A公開(kāi)了一種耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布浸涂用高強(qiáng)度高韌性環(huán)氧樹(shù)脂改性苯丙乳液及其制備方法，應(yīng)用于土工格柵的生產(chǎn)中，對(duì)土工格柵也有一定的定型作用，但是強(qiáng)度提高不大，土木格柵偏軟。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提種出一種用于土工格柵的苯丙乳液及其制備方法，以克服已有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明第一個(gè)方面是提供一種用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法，所述苯丙乳液的制備方法包括以下步驟：將羧酸單體、(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)苯乙烯單體、硅烷、硅溶膠、乳化劑和引發(fā)劑的混合物的水溶液進(jìn)行自由基乳液共聚，反應(yīng)時(shí)間3～10小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)至pH＝6～9，經(jīng)過(guò)濾后，制得用于土工格柵的苯丙乳液。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，反應(yīng)體系中各組分及重量份數(shù)如下：進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，反應(yīng)體系中各組分及重量份數(shù)如下：進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述羧酸單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸中的至少一種。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述(甲基)丙烯酸酯選自丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸或甲基丙烯酸C8～C16烷基酯中的至少一種。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述(甲基)丙烯酸酯優(yōu)選丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述乳化劑選自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙基聚氧乙烯醚、乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一種。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述硅烷選自乙烯基三異丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一種。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨中的至少一種。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述堿性物質(zhì)選自堿金屬的氫氧化物；優(yōu)選為氫氧化鈉。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述硅溶膠選自粒徑10～50納米，重量固含量為25～35％的硅溶膠。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述硅溶膠選自粒徑20～40納米，重量固含量為28～30％的硅溶膠。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，自由基聚合的反應(yīng)溫度為60℃～90℃。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，自由基聚合的反應(yīng)溫度為75℃～85℃。進(jìn)一步地，在所述用于土工格柵的苯丙乳液的制備方法中，所述反應(yīng)時(shí)間為4～6小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)至pH＝6～6.5。本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供一種采用上述方法制備的用于土工格柵的苯丙乳液。進(jìn)一步地，在所述的用于土工格柵的苯丙乳液中，苯丙乳液的重量固含量為20％～40％。進(jìn)一步地，在所述的用于土工格柵的苯丙乳液中，苯丙乳液的重量固含量為25％～30％。本發(fā)明的第三個(gè)方面是提供一種所述用于土工格柵的苯丙乳液的應(yīng)用，其用于土工格柵生產(chǎn)過(guò)程中的浸膠組合物中，該用于土工格柵的苯丙乳液中加入了硅烷和硅溶膠，與普通苯丙乳液相比，應(yīng)用于土工格柵的生產(chǎn)中使土工格柵具有更好的定型性和強(qiáng)度。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在該用于土工格柵的苯丙乳液中加入少量硅烷和硅溶膠，出乎意料的，應(yīng)用于土工格柵浸膠組合物中，土工格柵的強(qiáng)度有比較明顯的提高。這可能由于硅溶膠的粒徑較小，是一種納米顆粒，具有小尺寸的效應(yīng)，更易于與土工格柵紗線、乳化瀝青的活性基團(tuán)相結(jié)合，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。同時(shí)硅烷具有一定的交聯(lián)作用，能夠強(qiáng)化瀝青、土工格柵紗線相互之間的作用，在土工格柵浸膠組合物高溫干燥過(guò)程趨向于熱固性，表現(xiàn)為土工格柵的強(qiáng)度有明顯的提高。外在表現(xiàn)為使用本發(fā)明的用于土工格柵的苯丙乳液能夠明顯的提高土工格柵的強(qiáng)度。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：本發(fā)明用于土工格柵的苯丙乳液是一種能滿(mǎn)足土工格柵生產(chǎn)的高性能、環(huán)保的產(chǎn)品。該產(chǎn)品在土工格柵的生產(chǎn)中使用，能明顯提高土工格柵的定型性和強(qiáng)度；而且，該土工格柵用苯丙膠乳的制備方法簡(jiǎn)單、操作方便、生產(chǎn)成本低。具體實(shí)施方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)和具體的介紹，以使更好的理解本發(fā)明，但是下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。實(shí)施例1用于土工格柵的苯丙乳液的制備：在2000ml反應(yīng)釜中加入0.5克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、0.5克過(guò)硫酸鉀、152.2克蒸餾水，完全溶解成水溶液，進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度60℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)；然后滴加入苯乙烯100克、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.2克混合單體，滴加時(shí)間6小時(shí)；再加入1克硅溶膠(粒徑10納米，重量固含量25％)，繼續(xù)攪拌混合4小時(shí)，冷卻至25℃，經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到用于土工格柵的苯丙乳液，固含量39.9wt％，pH＝6.15(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例2用于土工格柵的苯丙乳液的制備：在2000ml反應(yīng)釜中加入2克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、3克乙烯基聚氧乙烯醚、5克過(guò)硫酸鈉、1287.5克蒸餾水，完全溶解成水溶液，進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度90℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)；滴加入甲基苯乙烯100克、甲基丙烯酸5克、丙烯酸乙酯200克和乙烯基三異丙氧基硅烷2克混合單體，滴加時(shí)間2小時(shí)；再加入5克硅溶膠(粒徑50納米，重量固含量35％)，繼續(xù)攪拌混合1小時(shí)；冷卻至25℃，用12.5克40wt％氫氧化鈉水溶液中和，經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到用于土工格柵的苯丙乳液，固含量20.15wt％，pH＝8.98(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例3用于土工格柵的苯丙乳液的制備：在2000ml反應(yīng)釜中加入3克烯丙基聚氧乙烯醚、2克過(guò)硫酸銨、1克衣康酸和489.8克蒸餾水，完全溶解成水溶液，進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度80℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)；滴加入苯乙烯50克、甲基苯乙烯50克、丙烯酸2克、甲基丙烯酸正丁酯100克、乙烯基三異丙氧基硅烷0.5克、乙烯基三乙氧基硅烷0.5克混合單體，滴加時(shí)間4小時(shí)，再加入3克硅溶膠(粒徑25納米，重量固含量30％)，繼續(xù)攪拌混合1小時(shí)，冷卻至25℃，用10克30wt％氫氧化鈉水溶液中和，經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到用于土工格柵的苯丙乳液，固含量30.5wt％，pH＝8.09(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例4用于土工格柵的苯丙乳液的制備：在2000ml反應(yīng)釜中加入1克烯丙基聚氧乙烯醚、1克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、2克過(guò)硫酸銨、1克過(guò)硫酸鈉、1克富馬酸、1克馬來(lái)酸和288.14克蒸餾水，完全溶解成水溶液，進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度70℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)；然后滴加入苯乙烯20克、甲基苯乙烯80克、丙烯酸-2-乙基己酯50克和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.8克混合單體，滴加時(shí)間3小時(shí)，再加入2克硅溶膠(粒徑15納米，重量固含量33％)，繼續(xù)攪拌混合1小時(shí)，冷卻至25℃，用10克20wt％氫氧化鈉水溶液中和，經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到用于土工格柵的苯丙乳液，固含量34.87wt％，pH＝7.56(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例5用于土工格柵的苯丙乳液的制備：在2000ml反應(yīng)釜中加入4克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、2克過(guò)硫酸銨、1克富馬酸和787.86克蒸餾水，完全溶解成水溶液，進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度75℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)；然后滴加入苯乙烯100克、甲基丙烯酸甲酯150克、乙烯基三乙氧基硅烷1.5克和丙烯酸3克混合單體，滴加時(shí)間5小時(shí)；再加入4克硅溶膠(粒徑40納米，重量固含量28％)，繼續(xù)攪拌混合1小時(shí)，冷卻至25℃，用10克25wt％氫氧化鈉水溶液中和，經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到用于土工格柵的苯丙乳液，固含量24.95wt％，pH＝6.94(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。對(duì)比例：按CN105153565A的方法制備的苯丙乳液用實(shí)施例1～5和對(duì)比例，按下述工藝進(jìn)行操作：A、將實(shí)施例1～5和對(duì)比例樣品稀釋成重量固含量20％，按苯丙乳液：乳化瀝青(市售，重量固含量30％)＝2：5混合配制成浸膠液B、將未浸膠的土工格柵單根紗線浸泡于各浸膠液中，根據(jù)浸泡時(shí)間2min，浸膠量在18％左右，使用吹風(fēng)機(jī)將其吹干后，放置在150℃烘箱中烘10min。C、觀察浸膠后土工格柵紗線的手感軟硬度，并檢測(cè)浸膠后單根紗線強(qiáng)度變化。判定標(biāo)準(zhǔn)：強(qiáng)度越大表明用于土工格柵的苯丙乳液的增強(qiáng)效果越好強(qiáng)度/N未浸膠105對(duì)比例210實(shí)施例1255實(shí)施例2248實(shí)施例3260實(shí)施例4267實(shí)施例5246從上述應(yīng)用結(jié)果可以看出：使用本發(fā)明實(shí)施例1～5制備的用于土工格柵的苯丙乳液，與對(duì)比例相比，對(duì)土工格柵增強(qiáng)效果更好，能明顯提高土工格柵的定型性和強(qiáng)度。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3