CN103449747A

CN103449747A - 一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法

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Publication number: CN103449747A
Application number: CN2013102818443A
Authority: CN
Inventors: 刘虎
Original assignee: GUANGDONG YUESHENG SPECIAL BUILDING MATERIALS Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG YUESHENG SPECIAL BUILDING MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: CN103449747B

Abstract

本发明涉及一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法，特别适于用作水泥建材、树脂建材、沥青建材等各种相变材料的防裂材料。多功能复合纤维防裂材料包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计进行配制。制配步骤为：首先按各组分的重量百分比配备原料，然后将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。本发明的优点是：不同纤维长度搭配，共同发挥增韧、防裂、降脆、抗冲击等功效，可解决各种建材在综合阻裂上的难题，使材料的性能大幅度提高，且提高其应用中的工作效率、降低了原材料成本、减了自然资源的消耗，有利于环境保护；还有：本发明防裂材料制配方法简单，易于操作。

Description

一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法

技术领域

本发明涉及一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法，特别适于用作水泥建材、树脂建材、沥青建材等各种相变材料的防裂材料,属于建材技术领域。

背景技术

现代涉及防裂的工程中，纤维作为一种重要的抗裂添加剂受到广泛的认可。但在工程应用中却有着很大的使用限制，例如，混凝土每立方米仅单独掺入一种0.9公斤的19毫米长的PP纤维量，依然开裂的情况时有发生，其原因在于：一方面，纤维的掺入会影响相变材料的流动性，所以在实际施工中加入大量的减水剂或水来保证施工质量，为此就需要更多的时间对材料进行搅拌，于是对大多数工程而言，在赶工期的情况下，搅拌不充分的情况时有发生，这样使得纤维的分散达不到要求，搅拌出来的产品质量得不到保证。另一方面，仅仅采用无论何种弹性模量的单一化学纤维，在相变材料固化过程中起到的作用甚微。而在固化后纤维的力学性能才能得到体现，由于建材固化的环境而造成的开裂很多，大多数是从小裂纹逐步发展变大。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的缺陷，提供一种多功能复合纤维防裂材料，以不同纤维长度搭配，共同发挥增韧、防裂、降脆、抗冲击等功效，解决各种建材在综合阻裂上的难题，使材料的性能大幅度提高。并且本发明材料在施工中与基料混合时，在一段时间内，搅拌时间和传统不掺混纤维的搅拌时间保持一致，提高产品质量和在应用中的工作效率；还有：本发明的多功能复合纤维防裂材料制配方法简单，易于操作。

本发明的多功能复合纤维防裂材料的技术方案是：

一种多功能复合纤维防裂材料，包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计：长纤维5%-60%，短纤维20%-70%，绒状纤维 5%-50%，分散剂 0.1%-1%。

进一步的技术方案是：

所述的多功能复合纤维防裂材料，其长纤维和短纤维均为化学合成纤维；绒状纤维为天然纤维；分散剂为水合硅酸镁与偏硅酸盐的混合物。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其长纤维长度为12～19毫米，短纤维长度为3～9毫米。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其绒状纤维长度为0.1-3毫米。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其化学合成纤维为碳链/杂链合成纤维，主要选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酰胺纤维和聚酯纤维中的一种。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其化学合成纤维选自聚丙烯纤维，或聚丙烯腈纤维，或聚乙烯醇缩甲醛纤维，主要用于水泥建材。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其化学合成纤维选自而聚酰胺纤维，或聚酯纤维，主要用作沥青、树脂及橡胶高分子建材的添加材料。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其天然纤维主要选自木质纤维，或纤维素纤维。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其水合硅酸镁为超细粉，偏硅酸盐为针状偏硅酸盐。

所述的多功能复合纤维防裂材料，其分散剂其组分按重量计的配比为：水合硅酸镁：偏硅酸盐＝1:1～1.5。

一种本发明的多功能复合纤维防裂材料的制配方法，其步骤是：首先按各组分的重量百分比配备原料，然后将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。

本发明的多功能复合纤维防裂材料技术效显著：

1、具有良好的增韧、防裂、降脆、抗冲击性能，不同力学性能的纤维按本发明制配能达到设计要求，有效解决了相变材料在塑形阶段发生的各种开裂。本发明实测结果是就连小于0.1毫米裂纹也没有出现；

2、在施工搅拌中，流动性好，保持率高，混凝土坍落度损失小；

3、施工中本发明的多功能复合纤维防裂材料掺量比现有技术的单一普通纤维掺量要低10%～20%，降低了原材料成本，减了自然资源的消耗，有利于环境保护。

4、本发明防裂材料中的分散剂在混合纤维中起到了预分散效果，纤维与纤维之间都有一层粉体隔开，所以在复合纤维掺入混凝土后搅拌时间可大大减少，而分散剂本身细腻爽滑，又不吸水。

5、本发明防裂材料制配方法简单，易于操作。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步说明如下：

实施例1：是一个基本实施例。一种多功能复合纤维防裂材料，包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计：长纤维5%-60%，短纤维20%-70%，绒状纤维 5%-50%，分散剂 0.1%-1%。

实施例2：是一个优选的实施例。与上述实施例1不同的是：所述的长纤维和短纤维均为化学合成纤维，外型为单丝纤维；绒状纤维为天然纤维；分散剂为水合硅酸镁与偏硅酸盐的混合物。所述的长纤维长度为12～19毫米，短纤维长度为3～9毫米。所述的绒状纤维长度为0.1-3毫米。

实施例3：是一个优选的实施例。与上述实施例2不同的是：所述的天然纤维主要选自木质纤维，或纤维素纤维。所述的水合硅酸镁为超细粉，偏硅酸盐为针状偏硅酸盐。所述的分散剂其组分按重量计的配比为：水合硅酸镁：偏硅酸盐＝1:1～1.5；硅酸镁超细粉为市售滑石粉，针状偏硅酸盐则采用市售硅灰石粉。

实施例4：是一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是：所述化学合成纤维为碳链/杂链合成纤维，主要选自聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)、聚酰胺纤维(锦纶)和聚酯纤维(涤纶)中的一种。

实施例5：是又一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是：化学合成纤维的选择是按建材的种类需要而选取：所述化学合成纤维选自聚丙烯纤维(丙纶)，或聚丙烯腈纤维(腈纶) ，或聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)，主要用于水泥建材。

实施例6：是又一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是：化学合成纤维的选择是按建材的种类需要而选取：所述化学合成纤维选自而聚酰胺纤维(锦纶)，或聚酯纤维(涤纶)，主要用作沥青、树脂及橡胶高分子建材的添加材料。

实施例7：是又一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是：该多功能复合纤维防裂材料中的长纤维是长度为19毫米的聚丙烯纤维；短纤维是长度为9毫米的聚丙烯纤维；绒状纤维是长度为3毫米的纤维素纤维；组分i含量按以下重量百分比计备料：长纤维 45% ，短纤维 48% ，绒状纤维 6% ，分散剂1% ；所述分散剂组分按重量计的配比为：水合硅酸镁：偏硅酸盐＝1:1。

按上述材料比例配备原料后，再将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。

将所制得的多功能复合纤维防裂材料按掺加混凝土中，一立方米掺0.7公斤掺加混凝土中。筛去石头测试限裂效能按CECS38:2004砂浆仲裁法来测试，限裂效能达到95%

实施例8：是又一个优选的实施例。与上述实施例7不同的是：该多功能复合纤维防裂材料中的长纤维是长度为19毫米的聚酯纤维，短纤维是长度为6毫米的聚酯纤维，绒状纤维是长度为0.1～0.5毫米的木质纤维；组分含量按以下重量百分比计备料：长纤维 27% ；短纤维 60% ；绒状纤维 12.5% ；分散剂0.5% ；所述分散剂组分按重量计的配比为：水合硅酸镁：偏硅酸盐＝1:1.5。

将所制得的多功能复合纤维防裂材料按0.1%掺量掺入到CA砂浆中，抗折强度可达到6.5MPa，而未掺空白只有4.1MPa。

实施例9：是又一个优选的实施例。与上述实施例7不同的是：该多功能复合纤维防裂材料中的长纤维是长度为15毫米的玻璃纤维，短纤维是长度为6毫米的玻璃纤维，绒状纤维是长度为0.1～0.5毫米的纤维素纤维；组分含量按以下重量百分比计备料：长纤维 52% ；短纤维 35% ；绒状纤维 12.9% ；分散剂0.1% ；所述分散剂组分按重量计的配比为：水合硅酸镁：偏硅酸盐＝1:1.3。

将所制得的多功能复合纤维防裂材料按50%体积量掺量掺入到粘度200mPa·s的环氧树脂中，抗拉强度30.7MPa，而空白只有21MPa。

本发明权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims

1.一种多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计：长纤维5%-60%，短纤维20%-70%，绒状纤维 5%-50%，分散剂 0.1%-1%。

2.根据权利要求1所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述长纤维和短纤维均为化学合成纤维；绒状纤维为天然纤维；分散剂为水合硅酸镁与偏硅酸盐的混合物。

3.根据权利要求1所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述长纤维长度为12～19毫米，短纤维长度为3～9毫米。

4.根据权利要求1所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述绒状纤维长度为0.1-3毫米。

5.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述化学合成纤维为碳链/杂链合成纤维，主要选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酰胺纤维和聚酯纤维中的一种。

6.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述化学合成纤维选自聚丙烯纤维，或聚丙烯腈纤维，或聚乙烯醇缩甲醛纤维，主要用于水泥建材。

7.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述化学合成纤维选自而聚酰胺纤维，或聚酯纤维，主要用作沥青、树脂及橡胶高分子建材的添加材料。

8.根据权利要求 2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述天然纤维主要选自木质纤维，或纤维素纤维。

9.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述水合硅酸镁为超细粉，偏硅酸盐为针状偏硅酸盐。

10.根据权利要求9所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，分散剂其组分按重量计的配比为：水合硅酸镁：偏硅酸盐＝1:1～1.5。

11.一种权利要求1至10中任意一项所述的多功能复合纤维防裂材料的制配方法，其特征在于，首先按各组分的重量百分比配备原料，然后将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。