[發明專利]一種增強水泥用短切玻璃纖維浸潤劑

有效

• 申請號: 201410241295.1
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104030577A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 曹國榮;葉鳳林;顧桂江;章建忠
• 申請（專利權）人: 巨石集團有限公司
• 主分類號: C03C25/40
• 分類號: C03C25/40
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

(一)技術領域

本發明涉及一種增強水泥用短切玻璃纖維浸潤劑。

(二)背景技術

玻璃纖維增強水泥(簡稱GRC)是專門滿足鋼結構建筑的新型建材，由于它密度輕、強度大、防火性能好、施工快等優點，可用于鋼結構建筑的樓板和輕鋼別墅的夾層、內外墻面、樓梯踏板。玻璃纖維增強水泥構件薄，耐伸縮性高、抗沖擊性能好，堿度低，自由膨脹率小,防裂性能可靠，質量穩定，防潮、保溫、阻燃、隔聲、可鋸、可鉆、可釘、可刨、可鑿、墻面平整，施工簡便、避免了濕作業，改善施工環境，節省土地資源。重量輕在建筑中可以減輕荷載，減少基礎及梁柱鋼筋混凝土，降低工程總造價。GRC構件玻璃纖維增強水泥是以水泥、耐堿玻璃纖維、水、為主要原材料組成的一種具有優良物理力學性能的新型復合材料，將玻璃纖維加入到水泥砂漿中即可大大提高其抗彎強度、抗拉強度和抗沖擊強度。另外由于玻璃纖維的柔韌性和多種使用方法，賦予了玻璃纖維增強水泥復合材料良好的工藝性能，使得其更加適宜制作各種形狀復雜的薄壁制品。常用的GRC復合材料的制作方法有:噴射法、預混法和布網法。GRC具有輕質、高強、隔熱保溫、防水、防火、可加工性良好，價格適中等諸多的優點獲得了各國材料界的公認，在建筑工程、市政工程、農業工程、水利工程和園林工程等許多領域的應用中取得了明顯的技術經濟效果，顯示廣闊的發展前景。

目前浸潤劑是增強水泥用短切玻璃纖維生產的關鍵技術之一，不僅在玻璃纖維生產過程中起到保護作用，而且能夠防止水泥中的高堿性腐蝕玻璃纖維，決定著玻璃纖維增強水泥制品的外觀及強度。

增強水泥用玻璃纖維一般是采用短切玻璃纖維，玻璃纖維浸潤劑大部分采用交聯型PVAc作為其主要組分。這種玻璃纖維浸潤劑一定程度上滿足了玻璃纖維生產的需要，但由于采用這種浸潤劑生產的玻璃纖維不耐水泥中的堿性腐蝕，起不到保護玻璃纖維的作用，導致最終制品強度低，壽命短。

(三)發明內容

本發明針對現有浸潤劑不能有效解決短切玻璃纖維不耐水泥中的堿性腐蝕、制品外觀、強度之間的矛盾問題，提供了一種增強水泥用短切玻璃纖維浸潤劑，使用該浸潤劑生產的玻璃纖維紗具有集束性好、易短切、耐水泥的堿性腐蝕、生產的水泥制品機械強度高，制品外觀光潔的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種增強水泥用短切玻璃纖維浸潤劑，包括偶聯劑、成膜劑、非離子潤滑劑、有機抗靜電劑、pH值調節劑和去離子水，各組分的含量以重量百分比表示如下：

(1)偶聯劑：所述偶聯劑為3-氨基丙三乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷的組合，其含量在0.2～1.5％；

(2)成膜劑：所述的成膜劑為交聯型聚丙烯酸分散體或交聯型聚丙烯酸分散體和中高分子量雙酚A型環氧類乳液的組合，其中中高分子量雙酚A型環氧類乳液中環氧樹脂的分子量在1200-6000，成膜劑的總含量在3～30％；

(3)非離子潤滑劑：含量在0.01～2.0％；

(4)有機抗靜電劑：含量在0.05～1.0％；

(5)pH值調節劑：含量在0.1～2％；

(6)去離子水：含量在63.5-96.64％。

本發明所述的浸潤劑有一定的交聯度，主要通過控制加入交聯型聚丙烯酸分散體控制浸潤劑的交聯度，保證玻璃纖維在與水泥混合過程中均勻分散，并且能夠承受水泥中強堿性腐蝕，保證玻璃纖維增強水泥制品的強度高、壽命長、外觀均勻。

成膜劑，是浸潤劑中最重要組分，對玻璃纖維的加工性能起著決定性的影響。成膜劑作為浸潤劑的主要成分，能保護玻璃纖維避免在生產過程損傷，提供玻璃纖維適當的硬挺度，滿足玻璃纖維的短切性，保證玻璃纖維在短切過程中少開纖、毛絲少，同時又能保證玻璃纖維在與增強的水泥、填料攪拌混合過程中均勻混合以及在混合過程中不團集、減少機械磨損，提高玻璃纖維耐堿性。一般玻璃纖維浸潤劑的成膜劑主要有聚酯乳液、環氧乳液、聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸分散體等幾類。本發明使用的成膜劑優選一定交聯度的聚丙烯酸分散體與中高分子量雙酚A型的環氧乳液的組合。本發明所述的交聯型聚丙烯酸分散體，優選聚丙烯酸粒徑在0.01～3.0微米之間，交聯度為50-100％，Tg在-5～50℃之間。最佳的交聯型聚丙烯酸的粒徑在0.01～2.5微米之間，交聯度為70-95％，Tg在5～42℃之間。