[發(fā)明專利]一種水泥基材料增強玄武巖纖維專用浸潤劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610824362.1
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106396448B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 四川力久云智知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司
• 主分類號: C03C25/40
• 分類號: C03C25/40;C03C25/28;C03C25/285
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 馮精恒;陳明龍

本發(fā)明公開了一種水泥基材料增強玄武巖纖維專用浸潤劑及其制備方法，本發(fā)明浸潤劑包括以下重量份組分：40?60份的成膜劑、5?15份的偶聯(lián)劑、1?5份潤滑劑、10?20份的改性劑、30?50份的水；所述改性劑包括質(zhì)量比為2?4︰1?3︰3?6的可溶性磷酸鹽、強堿、可溶性硅酸鹽；利用改性劑在浸潤的同時對纖維表面進行改性，使纖維表面粗糙度增加并形成大量活性位點和活性基團，從而能與水泥基材料進行化學(xué)鍵合和機械鉚合，與水泥基體形成統(tǒng)一、穩(wěn)定的整體，對水泥基材料的增強作用顯著，增強效果優(yōu)異，促進了玄武巖纖維在水泥基材料增強領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及玄武巖纖維浸潤劑領(lǐng)域，具體涉及一種水泥基材料增強玄武巖纖維專用浸潤劑及其制備方法。

背景技術(shù)

玄武巖纖維是一種新出現(xiàn)的新型無機環(huán)保綠色高性能纖維材料，是未來我國重點發(fā)展的四大高性能纖維之一，它是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武巖石料在高溫熔融后，通過紡絲工藝制備而成的。玄武巖連續(xù)纖維不僅穩(wěn)定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優(yōu)異性能，而且，玄武巖纖維的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢棄物少，對環(huán)境污染小，產(chǎn)品廢棄后可直接轉(zhuǎn)入生態(tài)環(huán)境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環(huán)保材料。玄武巖連續(xù)纖維已在纖維增強復(fù)合材料、摩擦材料、造船材料、隔熱材料、汽車行業(yè)、高溫過濾織物以及防護領(lǐng)域等多個方面得到了廣泛的應(yīng)用。

水泥基材料是一種同時具有彈－粘－塑性的復(fù)合材料，它具有脆性大、韌性差等先天性缺陷，而在水泥基材料中加入纖維材料可以大幅度提高水泥基材料的抗壓、抗折、抗彎、抗剪、抗沖擊強度和韌性，并相應(yīng)地使水泥基材料的抗裂、抗?jié)B等性能得到很大程度的提高；因而，可以預(yù)見，將無毒、無污染、來源廣泛、性能優(yōu)異、穩(wěn)定的玄武巖纖維用于水泥基材料的增強必將是今后提高水泥基材料性能的新趨勢。但由于現(xiàn)有玄武巖纖維自身結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定，纖維表面光滑、表面活性位點少，造成玄武巖纖維在復(fù)合改性材料中難以與水泥基材料化學(xué)鍵合和機械鉚合形成統(tǒng)一的、穩(wěn)定的整體，即玄武巖纖維在水泥基材料中是獨立存在，對水泥基材料的增強作用也相對減弱，增強效果不甚理想。

浸潤劑作為纖維生產(chǎn)過程中用到的最重要的輔助試劑，不僅能對纖維進行物理包覆，增加纖維韌性和潤滑性，還能對纖維表面進行化學(xué)處理，增加纖維功能性，因此，采用浸潤劑對纖維材料進行改性處理，即將纖維的生產(chǎn)和改性合二為一，節(jié)簡化了生產(chǎn)步驟，節(jié)約了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期，還能賦予纖維新的性能以滿足纖維在不同領(lǐng)域、不同環(huán)境中的應(yīng)用，因此，利用專用浸潤劑在玄武巖纖維生產(chǎn)過程中對玄武巖纖維表面進行改性以提高玄武巖纖維與水泥基材料的相容性是可行的，有利于促進玄武巖纖維在水泥基材料增強領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有玄武巖纖維浸潤劑不能提高玄武巖纖維與水泥基材料相容性的缺陷，提供一種水泥基材料增強玄武巖纖維專用浸潤劑及其制備方法；本發(fā)明浸潤劑中含有改性劑，通過改性劑在浸潤的同時對纖維表面進行改性，使纖維表面粗糙度增加并接枝大量活性基團，從而提高玄武巖纖維與水泥基材料之間的化學(xué)鍵合和機械鉚合能力，提高了玄武巖纖維與水泥基材料的相容性，促進了玄武巖纖維在水泥基材料增強領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種水泥基材料增強玄武巖纖維專用浸潤劑，包括以下重量份組分：40-60份的成膜劑、5-15份的偶聯(lián)劑、1-5份潤滑劑、10-20份的改性劑、30-50份的水。

上述一種水泥基材料增強玄武巖纖維專用浸潤劑，其中所述的改性劑包括可溶性磷酸鹽︰強堿︰可溶性硅酸鹽按質(zhì)量比2-4︰1-3︰3-6混合而成的混合物；所述改性劑組成能快速對玄武巖纖維表面腐蝕、活化，形成粗糙表面，并接枝多種活性基團，使纖維表面形成大量活性位點和活性基團，從而能與水泥基體進行化學(xué)鍵合和機械鉚合；所述的機械鉚合是指基體材料通過收縮應(yīng)力包緊粗糙表面的纖維而產(chǎn)生的摩擦結(jié)合；優(yōu)選的，所述的改性劑包括可溶性磷酸鹽︰強堿︰可溶性硅酸鹽按質(zhì)量比3︰2︰5混合而成的混合物。