CN105837108A - 一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料 - Google Patents

一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料，按重量份数计：纳米氧化硅55份、聚丙烯纤维25～45份、硅烷偶联剂2～3份、湿润剂5～8份、水泥50份、天然河砂120份，其制备步骤是：先将聚丙烯纤维作改性处理，再将水泥为胶凝材料以河砂为填料以改性聚丙烯为筋骨混合搅拌而成。本发明有益效果是：经过表面处理的纳米二氧化硅团聚较少，纳米二氧化硅能在纤维中均分散，纳米二氧化硅能较好地改善纤维与基材的界面性能，纳米二氧化硅改性纤维具有较好的分散性能，有效的减少材料的塑性开裂并提升材料的力学性能以及耐候性等。

Description

一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料
技术领域
本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料。
背景技术
在纤维增强水泥基复合材料中，界面承担着传递纤维与基体之间应力的作用，它是决定复合材料力学性能、提高韧性与抗裂性的关键因素之一，因此，对改善纤维与水泥基材之间界面性能进行了很多研究，纳米二氧化硅在砂浆混凝土中得到了广泛的应用，其主要作用有促进水化缩短凝结时间、降低孔隙率、改善微观结构并提高力学性能，同时，纳米二氧化硅作为聚丙烯塑料的增强体已有较多应用，因此，如何研究一种不但具有较好的抗塑性开裂作用，而且分布于纤维表面的纳米二氧化硅能与氢氧化钙反应形成水化产物，使纤维与基体之间产生一定的化学键合作用，增强界面粘结能力从而改善界面性能的一种改性水泥基复合材料已成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料，按重量份数计：纳米氧化硅55份、聚丙烯纤维25～45份、硅烷偶联剂2～3份、湿润剂5～8份、水泥50份、天然河砂120份，其制备步骤是：先将聚丙烯纤维作改性处理，再将水泥为胶凝材料以河砂为填料以改性聚丙烯为筋骨混合搅拌而成，改性聚丙烯纤维制备步骤如下：
a)将聚丙烯与湿润剂、纳米氧化硅混合搅拌进行表面处理；
b)通过双螺杆挤出机挤出造粒；
c)将改性颗粒与聚丙烯稀释混合成浆料；
d)混合浆料与原丝通过牵伸卷绕制成改性聚丙烯纤维。
进一步地，所述复合材料中的水泥为硅酸盐水泥。
进一步地，所述天然河砂为细沙，细数模数为2.2～1.6。
本发明有益效果是：经过表面处理的纳米二氧化硅团聚较少，纳米二氧化硅能在纤维中均分散，纳米二氧化硅能较好地改善纤维与基材的界面性能，纳米二氧化硅改性纤维具有较好的分散性能，有效的减少材料的塑性开裂并提升材料的力学性能以及耐候性等。
具体实施方式
下面将结合实施例，来详细说明本发明。
一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料，按重量份数计：纳米氧化硅55份、聚丙烯纤维25～45份、硅烷偶联剂2～3份、湿润剂5～8份、水泥50份、天然河砂120份，其制备步骤是：先将聚丙烯纤维作改性处理，再将水泥为胶凝材料以河砂为填料以改性聚丙烯为筋骨混合搅拌而成，改性聚丙烯纤维制备步骤如下：
a)将聚丙烯与湿润剂、纳米氧化硅混合搅拌进行表面处理；
b)通过双螺杆挤出机挤出造粒；
c)将改性颗粒与聚丙烯稀释混合成浆料；
d)混合浆料与原丝通过牵伸卷绕制成改性聚丙烯纤维。
其中，复合材料中的水泥为硅酸盐水泥；天然河砂为细沙，细数模数为2.2～1.6。
以上描述了本发明的举例，展示了主要特征和本发明的优点。应该了解，本发明不受上述实施例的限制，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (3)

1.一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料，按重量份数计：纳米氧化硅55份、聚丙烯纤维25～45份、硅烷偶联剂2～3份、湿润剂5～8份、水泥50份、天然河砂120份，其特征在于：先将聚丙烯纤维作改性处理，再将水泥为胶凝材料以河砂为填料以改性聚丙烯为筋骨混合搅拌而成，所述改性聚丙烯纤维制备步骤如下：
a)将聚丙烯与湿润剂、纳米氧化硅混合搅拌进行表面处理；
b)通过双螺杆挤出机挤出造粒；
c)将改性颗粒与聚丙烯稀释混合成浆料；
d)混合浆料与原丝通过牵伸卷绕制成改性聚丙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料，其特征在于：所述复合材料中的水泥为硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种纳米氧化硅改性纤维水泥基复合材料，其特征在于：所述天然河砂为细沙，细数模数为2.2～1.6。
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