[發明專利]一種玄武巖纖維母料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210251898.4
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114671620A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 趙鵬;馬偉斌;郭小雄;李堯;鄒文浩;王志偉;安哲立;常凱;柴金飛;徐湉源
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C03C25/007;C03C25/1025;C03C25/16;C03C25/36;C03C25/465;C03B37/00
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本發明公開了一種玄武巖纖維母料，包括玄武巖石料、聚乙烯樹脂、環氧樹脂、納米碳化硅、納米氧化鋁、氮化硼纖維、微晶石蠟、聚氨酯乳液、油酸、阻燃劑、固化劑、抗靜電劑和水。本發明制備的玄武巖纖維母料的物理性能優良。其抗拉強度可達3000Mpa以上，遠高于鋼筋?；瘜W穩定性強。在酸堿腐蝕環境中可保持長期穩定性。并且還具有較好的高溫穩定性。在600℃以上高溫環境中保持穩定，長期高溫中強度損失率低。本發明產品具有較高的絕緣性，其能夠與金屬、塑料塑膠、混凝土等材料具有較好的兼容性。

技術領域

本發明涉及復合材料和鐵路隧道技術領域，具體的說是涉及一種玄武巖纖維母料及其制備方法。

背景技術

玄武巖是一種地下巖漿從火山噴出或從地表裂縫中溢出凝結形成的火成巖，分布于地球的每一個區域，因而原則上玄武巖纖維的生產不會受到地域或原料的限制，但是真正適合拉絲的天然玄武巖礦石并不豐富。玄武巖石料的成分十分復雜，不同地域的玄武巖石料的成分是不同的。

玄武巖纖維增強材料(BFRP)是一種新型耐久性材料。玄武巖連續纖維是玄武巖礦石在1450℃～1500℃熔融后經過噴絲板拉絲而成的一種新型高技術纖維，它擁有出色的力學性能和耐高溫性能，具有高的拉伸強度和彈性模量、良好的絕緣性、抗輻射性能、優異的高溫穩定性和化學穩定性等，純天然無污染，性價比高等優點。

目前在鐵路隧道中一般采用波紋板解決現有隧道襯砌結構存在的開裂、掉塊、網裂、滲漏水、凍脹等問題，在隧道內使用弧形的波紋板在內側搭建拱狀的內側支撐，業內叫做“套襯”，通過幾塊弧形波紋板構建成的一環拱狀結構，然后以此延伸，通過螺栓連接形成多環?，F有的普遍做法就是在鋼板兩側刷絕緣漆，板厚一般是6㎜，絕緣漆厚度是1.5㎜，總厚度一共是6+1.5×2＝9㎜。但是絕緣漆在使用中容易脫離，會出現導電的危險。

因此提供一種能夠包覆波紋板以實現較好的絕緣、阻燃效果是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種玄武巖纖維母料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種玄武巖纖維母料，包括以下重量份原料：玄武巖石料100-200份、聚乙烯樹脂5-15份、環氧樹脂15-25份、納米碳化硅3-8份、納米氧化鋁2-5份、氮化硼纖維3-8份、微晶石蠟1-5份、聚氨酯乳液10-20份、油酸5-10份、阻燃劑1-3份、固化劑1-5份、抗靜電劑2-5份、水20-40份。

進一步，所述阻燃劑為氫氧化鋁或碳酸鈣。

采用上述進一步方案的有益效果在于：本發明采用的上述阻燃劑能夠對整個玄武巖纖維母料進行有效保護，提高其對高溫的耐受性，同時對波紋本進行保護，進一步降低了隧道襯砌結構存在的開裂、掉塊、網裂、滲漏水、凍脹等問題。

進一步，所述固化劑為聚酰胺固化劑650或聚酰胺固化劑651。

采用上述進一步方案的有益效果在于：本發明采用的固化劑能夠使玄武巖纖維母料在包覆波紋板時，不同波紋板之間貼合更加緊密，進而可以保證整個隧道不會出現漏水、凍脹的問題。

進一步，所述抗靜電劑為二硫代氨基甲酸銨或碳納米管。

采用上述進一步方案的有益效果在于：本發明采用的抗靜電劑能夠使玄武巖纖維替代波紋板上的絕緣漆，起到優秀的絕緣效果。

本發明還提供了上述玄武巖纖維母料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按權上述重量份數稱取各原料：