CN106637522A - 一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法 - Google Patents

一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106637522A
CN106637522A CN201610910672.5A CN201610910672A CN106637522A CN 106637522 A CN106637522 A CN 106637522A CN 201610910672 A CN201610910672 A CN 201610910672A CN 106637522 A CN106637522 A CN 106637522A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pan fiber
pan
fiber
polymolecularity
bituminous concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610910672.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张伟
魏发云
邹学书
高强
张瑜
季涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong University
Original Assignee
Nantong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong University filed Critical Nantong University
Priority to CN201610910672.5A priority Critical patent/CN106637522A/zh
Publication of CN106637522A publication Critical patent/CN106637522A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
    • D01F11/04—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers
    • D01F11/06—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/065—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C04B16/0658—Polyacrylonitrile

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

本发明提出的一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维，包括PAN纤维和沥青，所述沥青包覆在所述PAN纤维表面。通过在高强高模PAN纤维表面包覆一层沥青，能够有效地提高PAN纤维在沥青混凝土中的分散性，添加表面包覆有沥青的PAN纤维后沥青混凝土弯拉应变提高30％以上，弯拉强度提高30％以上，进而使得添加PAN纤维后的沥青混凝土的抗疲劳性、抗剥落性、高温稳定性和低温抗裂性等性能得到极大改善，防止沥青路面过早产生车辙等损坏。

Description

一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纤维材料制备领域，尤其涉及一种沥青混凝土用高分散性高强高模PAN纤维及其制备方法。
背景技术
聚丙烯腈纤维(PAN纤维)在产业用领域发展迅猛，尤其高强高模PAN主要用于制备预氧丝、碳纤维及沥青混凝土增强材料。德国拜耳、赫斯特、考陶尔公司等，尤其日本Toray公司，在高强高模PAN纤维制备技术上走在世界前列。
连云港中复神鹰是我国高强高模PAN纤维的技术引导者，其生产规模、技术先进性均在国内位列第一，其他研究机构还有苏恒神、威海拓展、兰州蓝星以及吉林江城等。
虽然国内在PAN建筑应用领域取得了一定的进展，但其在高分散性方面仍有待提高。由于PAN短纤投入沥青混凝土中极易团聚，分散性差，纤维与沥青界面相互作用力低，导致难以起到增强效果。本专利通过在高强高模PAN纤维表面包覆一层沥青，旨在提供一种沥青混凝土用高分散性高强高模PAN纤维及其制备方法，从而提高PAN纤维在沥青混凝土中的分散性，同时起到增强沥青混凝土的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维及其制备方法，通过在高强高模PAN纤维表面包覆一层沥青，能够有效地提高PAN纤维在沥青混凝土中的分散性，进而使得添加PAN纤维后的沥青混凝土的抗疲劳性、抗剥落性、高温稳定性和低温抗裂性等性能得到极大改善，防止沥青路面过早产生车辙等损坏。
为实现上述目的，本发明提出的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，包括PAN纤维和沥青，所述沥青包覆在所述PAN纤维表面。
进一步的，在所述沥青混凝土用高分散性PAN纤维中，所述PAN纤维的拉伸为700～1500MPa。
进一步的，在所述沥青混凝土用高分散性PAN纤维中，所述PAN纤维模量为10～30Gpa。
进一步的，在所述沥青混凝土用高分散性PAN纤维中，所述PAN纤维的直径为8～15μm。
进一步的，在所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维中，所述沥青采用的型号为50号、70号、90号或者110号沥青。
进一步的，在所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维中，所述PAN纤维外层包覆的沥青质量占PAN纤维质量的3～10％。
本发明还提出了一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)制备PAN纺丝溶液；
(b)对所述PAN纺丝溶液采用干喷湿纺制成PAN纤维；
(c)对步骤(b)获得的PAN纤维表面进行沥青包覆处理。
进一步的，在所述沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法中，所述PAN纤维的拉伸强度为700～1500MPa，模量为10～30Gpa，直径为8～15μm。
进一步的，在所述沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法中，在步骤(b)中所述PAN纤维的纺丝速度为100～400m/min。
进一步的，在所述沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法中，在步骤(c)中所述沥青包覆前预加热温度为180～230℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过在高强高模PAN纤维表面包覆一层沥青，能够有效地提高PAN纤维在沥青混凝土中的分散性，并使得添加包覆有沥青的PAN纤维后的沥青混凝土弯拉应变和弯拉强度均提高30％以上，极大改善了沥青混凝土的抗疲劳性、抗剥落性、高温稳定性和低温抗裂性等性能，从而防止沥青路面过早产生车辙等损坏。
附图说明
图1为本发明一实施例高分散性PAN纤维中沥青包覆处理工艺；
图2为本发明一实施例高分散性PAN纤维的制备流程工艺。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的沥青混凝土用高分散性PAN纤维进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提出的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，包括PAN纤维1和沥青2，所述沥青2包覆在所述PAN纤维1表面。
具体的，在本实施例中，所述的PAN纤维1拉伸强度为700～1500MPa，模量为10～30Gpa，直径为8～15μm，这种高强高模的PAN纤维的添加能够有效改善沥青混凝土的性能。
优选的，在本实施例中，所述沥青2采用的型号为50号、70号、90号或者110号沥青，所述PAN纤维1外层包覆的沥青2质量占PAN纤维1质量的3～10％。
本发明还提出了一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)制备PAN纺丝溶液；
(b)对所述PAN纺丝溶液采用干喷湿纺制成PAN纤维；
(c)对步骤(b)获得的PAN纤维表面进行沥青包覆处理。
在本实施例中，所述PAN纤维的拉伸强度为700～1500MPa，模量为10～30Gpa，直径为8～15μm，因此所述PAN纤维为高强高模PAN纤维。
步骤(b)所述PAN纺丝溶液的干喷湿纺制备PAN纤维的工艺流程如图2所示，纺丝原液依次经过干喷湿纺、凝固浴、多级水洗、热水牵伸、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸和卷绕原丝八个工艺单元，在本实施例中，通过对凝固浴的组成、浓度、温度，热水牵伸，蒸汽牵伸和干燥致密化的技术优化调控，获得所述高强高模PAN纤维。此外，本实施例中，所述高强高模PAN纤维还可以采用外界提供的PAN纤维成品。
优选的，在本实施例中，在步骤(b)中所述PAN纤维1的纺丝速度为100～400m/min，在步骤(c)中所述沥青2包覆前需预加热至180～230℃。
具体的，在本实施例中，步骤(c)中的沥青包覆处理工艺如图1所示，首先使得纺丝获得的所述高强高模PAN纤维1经过导辊3，然后通过一装有沥青2的浴锅，从而在PAN纤维1表面均匀涂覆沥青2，进而得到表面包覆有一层沥青2的PAN纤维1，然后再次通过导辊3，经冷却切断得到本专利所提出的沥青混凝土用高分散性PAN纤维。
综上，在本发明实施例提供的沥青混凝土用高分散性PAN纤维中，通过在高强高模PAN纤维表面包覆一层沥青，能够有效地提高PAN纤维在沥青中的分散性，并使得添加包覆有沥青的PAN纤维后的沥青混凝土弯拉应变和弯拉强度均提高30％以上，极大改善了沥青混凝土的抗疲劳性、抗剥落性、高温稳定性和低温抗裂性等性能，从而防止沥青路面过早产生车辙等损坏。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，包括PAN纤维和沥青，所述沥青包覆在所述PAN纤维表面。
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，所述PAN纤维的拉伸强度为700～1500MPa。
3.根据权利要求1所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，所述PAN纤维模量为10～30Gpa。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，所述PAN纤维的直径为8～15μm。
5.根据权利要求1所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，所述沥青采用的型号为50号、70号、90号或者110号沥青。
6.根据权利要求1所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，所述PAN纤维外层包覆的沥青质量占PAN纤维质量的3～10％。
7.一种沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法，用于制备如权利要求1所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维，其特征在于，包括以下步骤：
(a)制备PAN纺丝溶液；
(b)对所述PAN纺丝溶液采用干喷湿纺制成PAN纤维；
(c)对步骤(b)获得的PAN纤维表面进行沥青包覆处理。
8.根据权利要求7所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法，其特征在于，所述PAN纤维的拉伸强度为700～1500MPa，模量为10～30Gpa，直径为8～15μm。
9.根据权利要求7所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中所述PAN纤维的纺丝速度为100～400m/min。
10.根据权利要求7所述的沥青混凝土用高分散性PAN纤维的制备方法，其特征在于，在步骤(c)中所述沥青包覆前预加热温度为180～230℃。
CN201610910672.5A 2016-10-19 2016-10-19 一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法 Pending CN106637522A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610910672.5A CN106637522A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610910672.5A CN106637522A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106637522A true CN106637522A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58855990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610910672.5A Pending CN106637522A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106637522A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108287124A (zh) * 2018-02-09 2018-07-17 黄河勘测规划设计有限公司 干湿循环下粘性土的孔隙水可溶盐含量记忆特性试验方法
CN111792866A (zh) * 2020-07-01 2020-10-20 南通大学 一种亲油改性聚丙烯腈纤维及沥青混凝土的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908069A (zh) * 2005-08-01 2007-02-07 深圳市海川实业股份有限公司 一种异型截面中空聚合物纤维改性沥青混合料
CN101161938A (zh) * 2006-10-10 2008-04-16 深圳市海川实业股份有限公司 聚丙烯腈纤维增强微表处
CN102239106A (zh) * 2008-11-06 2011-11-09 全南大学校产学协力团 具有皮芯结构的碳纳米纤维、其制备方法以及含有所述碳纳米纤维的产品
CN105070917A (zh) * 2015-09-10 2015-11-18 天津工业大学 一种皮芯结构的沥青基纳米复合纤维的制备方法及其在锂离子电池中的应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908069A (zh) * 2005-08-01 2007-02-07 深圳市海川实业股份有限公司 一种异型截面中空聚合物纤维改性沥青混合料
CN101161938A (zh) * 2006-10-10 2008-04-16 深圳市海川实业股份有限公司 聚丙烯腈纤维增强微表处
CN102239106A (zh) * 2008-11-06 2011-11-09 全南大学校产学协力团 具有皮芯结构的碳纳米纤维、其制备方法以及含有所述碳纳米纤维的产品
CN105070917A (zh) * 2015-09-10 2015-11-18 天津工业大学 一种皮芯结构的沥青基纳米复合纤维的制备方法及其在锂离子电池中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹清华等: "聚丙烯腈纤维改性道路沥青的结构与性能", 《合成纤维工业》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108287124A (zh) * 2018-02-09 2018-07-17 黄河勘测规划设计有限公司 干湿循环下粘性土的孔隙水可溶盐含量记忆特性试验方法
CN111792866A (zh) * 2020-07-01 2020-10-20 南通大学 一种亲油改性聚丙烯腈纤维及沥青混凝土的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103184588B (zh) 一种12k四元聚丙烯腈基碳纤维的制造方法
CN105200566B (zh) 一种采用原丝拉伸技术制备高强高模碳纤维的方法
CN102251306B (zh) 一种高模量聚对苯二甲酰对苯二胺纤维及其制备方法
CN102839455B (zh) 低配高纺的亚麻长纤维湿纺方法
CN103290527A (zh) 一种降低聚丙烯腈基碳纤维灰分的方法
CN104246032A (zh) 碳纤维束以及碳纤维的制造方法
CN106637522A (zh) 一种沥青混凝土用高分散性pan纤维及其制备方法
CN102839456A (zh) 亚麻短纤维纺高支纱的干纺方法
CN107574488A (zh) 碳纤维原丝水洗方法
CN104357957A (zh) 碳纤维原丝的生产方法
CN103952797A (zh) 一种湿法高强型聚丙烯腈基碳纤维的制备方法
CN106283224B (zh) 一种湿法大有光腈纶的制备方法
WO2013131216A1 (zh) 碳纤维芯棒生产工艺及关键设备
TW201714958A (zh) 耐磨纖維的母粒及其製造方法以及使用其所製成的耐磨纖維
CN106393740A (zh) 复合材料电缆芯的制备方法
CN104695053A (zh) 耐火纤维的制备方法
JP2006283227A (ja) 炭素繊維の製造方法
CN110230130B (zh) 一种高强中模碳纤维原丝制备方法
CN110409004B (zh) 一种可改变羊毛鳞片结构的生产方法
CN102605446B (zh) 一种制备聚乙烯醇纤维的环吹风冷却凝固工艺方法
CN109722743A (zh) 一种聚烯烃树脂基复合材料用碳纤维及其制备方法
CN105525373B (zh) 上油和干燥的装置和消除油剂粘辊的方法及应用
CN115215561B (zh) 一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用
CN106868616A (zh) 纤维上油的方法
CN108330563A (zh) 一种腈纶纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510