CN111087181A - 一种玄武岩纤维复合筋的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，方法步骤如下，步骤一、将连续玄武岩纤维从纱架抽出，并在浸润槽里与树脂混合物进行充分接触混合；步骤二、将玄武岩纤维丝拉挤成型；步骤三、将连续玄武岩纤维缠绕成束；步骤四、进行表面涂覆；步骤五、加热固化；步骤六、卷筒收卷；步骤七、拉伸和弯曲试验；步骤八、合格产品。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的玄武岩纤维复合筋在装配式建筑中的应用主要研究玄武岩纤维复合筋在混泥土板中代替钢筋进行使用，明确玄武岩纤维复合钢筋的技术指标，通过生产工艺、树脂配方的改进，提高玄武岩纤维复合筋的性能，形成的玄武岩纤维复合筋板可用作装配式建筑中，可形成全新的产业。

Description

一种玄武岩纤维复合筋的制备方法
技术领域
本发明涉及高压管道制备领域，尤其涉及一种玄武岩纤维复合筋的制备方法。
背景技术
目前在装配式建筑中，混泥土板都是采用钢筋，钢筋的制备工序多，成本高，钢水烧制造成能耗大，设备占地面积大，且不利于环保事业发展。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决上述问题的，实现了一种替代装配式建筑的板中钢筋的玄武岩纤维复合筋的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，方法步骤如下，
步骤一、通过抽线装置将连续玄武岩纤维从纱架抽出，并在浸润槽里与树脂混合物进行充分接触混合；
步骤二、通过挤成型设备将玄武岩纤维丝拉挤成型；
步骤三、经过捻股设备将连续玄武岩纤维缠绕成束；
步骤四、进行表面涂覆；
步骤五、加热固化；
步骤六、卷筒收卷；
步骤七、拉伸和弯曲试验；
步骤八、合格产品。
作为优选，步骤一中的树脂混合物由环氧酸酐树脂、石英砂、浸润剂、固化剂、促进剂组成，与玄武岩纤维的混合比为：环氧树脂20％、玄武岩纤维75％、石英砂2％、浸润剂1％、固化剂1％、促进剂1％。
作为优选，在树脂中添加着色剂、耐磨剂、阻燃剂、抗静电剂、抗紫外线剂中的一种或多种作为功能性辅料。
作为优选，所述树脂采用国产环氧树脂NPEL-127或BE186，玄武岩纤维型号13um-1200tex，美国沾新2100硅烷型，固化剂为过氧化甲乙酮，氧含量10％，促进剂为环烷酸钴，钴含量0.6％。
作为优选，步骤四中，加热温度为120℃-170℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的玄武岩纤维复合筋在装配式建筑中的应用主要研究玄武岩纤维复合筋在混泥土板中代替钢筋进行使用，明确玄武岩纤维复合钢筋的技术指标，通过生产工艺、树脂配方的改进，提高玄武岩纤维复合筋的性能，形成的玄武岩纤维复合筋板可用作装配式建筑中，可形成全新的产业。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例1：参见图1，一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，方法步骤如下，
步骤一、通过抽线装置将连续玄武岩纤维从纱架抽出，并在浸润槽里与树脂混合物进行充分接触混合；
树脂混合物由环氧酸酐树脂、石英砂、浸润剂、固化剂、促进剂组成，与玄武岩纤维的混合比为：环氧树脂20％、玄武岩纤维75％、石英砂2％、浸润剂1％、固化剂1％、促进剂1％，此为最优方案，根据需要可进行适当调整。
在树脂中添加着色剂、耐磨剂、阻燃剂、抗静电剂、抗紫外线剂中的一种或多种作为功能性辅料。
所述树脂采用国产环氧树脂NPEL-127或BE186，玄武岩纤维型号13um-1200tex，美国沾新2100硅烷型，固化剂为过氧化甲乙酮，氧含量10％，促进剂为环烷酸钴，钴含量0.6％。
关键技术点在于玄武岩纤维复合筋生产用树脂配方及在装配建筑板的性能研究中，生产用树脂主要为乙烯基或环氧类型树脂，通过多种原料进行配比，在生产过程中与玄武岩连续纤维进行复合，降低玄武岩纤维在生产过程中的强度损失。
在组织生产过程中，通过不同的玄武岩连续纤维与树脂的体积比，进行不同的生产，确定最优的玄武岩纤维复合筋中混合树脂占比。
步骤二、通过挤成型设备将玄武岩纤维丝拉挤成型；
步骤三、经过捻股设备将连续玄武岩纤维缠绕成束；
步骤四、进行表面涂覆；
步骤五、加热固化，加热温度为120℃-170℃，进行加热固化成型；
步骤六、卷筒收卷；
步骤七、拉伸和弯曲试验；
通过对玄武岩纤维复合筋抗拉试验、弯曲试验进行检测验证其强度是否满足要求，最终确定经济性最优的树脂配方体系及树脂占比。
抗拉强度、弯曲强度主要取决于连续玄武岩纤维的强度和树脂体系的选择，而玄武岩连续纤维的强度在2400MPa以上，所以使玄武岩纤维复合筋的强度得到提高，主要依靠树脂体系及生产过程中降低玄武岩连续纤维强度的损耗。
步骤八、合格产品
名称 玄武岩纤维复合筋
密度/g/cm<sup>3</sup> 1.9-2.1
拉伸强度/MPa，≥ 1000
弹性模量/GPa，≥ 45
断裂伸长率/％，≥ 2
为使玄武岩纤维复合筋在代替钢筋时具有经济性优势，同时要求玄武岩纤维的抗拉强度达到1000MPa以上、弯曲强度达到600MPa；为满足变形的需要，要求玄武岩复合筋的模量能达到45GPa以上，断裂伸长率小于3.1％。
步骤八、合格产品。
本发明的玄武岩纤维复合筋是采用高强度的连续玄武岩纤维与树脂经在线拉挤、缠绕、表面涂覆和复合成型、连续生产的新型建筑材料，具有高强度及优异的耐腐蚀性能，是一种绿色环保的建筑材料。
玄武岩纤维复合筋在装配式建筑中的应用主要研究玄武岩纤维复合筋在混泥土板中代替钢筋进行使用，明确玄武岩纤维复合钢筋的技术指标，通过生产工艺、树脂配方的改进，提高玄武岩纤维复合筋的性能，形成的玄武岩纤维复合筋板可用作装配式建筑中，可形成全新的产业。
本发明可应用于装配式建筑的板中，实验其板的承载能力极限状况和正常使用极限状况，均能满足建筑规范的需要。
本项目提出采用玄武岩纤维复合筋应用于装配式建筑中，主要创新点有：
1.玄武岩纤维复合筋具有的高强度、密度小、耐候性好等特点，完全符合装配式建筑的需求:低碳、绿色、环保；
2.玄武岩纤维复合筋在装配式建筑中的应用在国内乃至国际上尚属新型的结构模式；
3.玄武岩符合钢筋是环保绿色的代替钢筋的新材料，是绿色建筑的体现；
4.在技术上，可提高玄武岩纤维复合筋的相关性能指标，使其应用性更广泛。
以上对本发明所提供的一种玄武岩纤维复合筋的制备方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，其特征在于：方法步骤如下，
步骤一、通过抽线装置将连续玄武岩纤维从纱架抽出，并在浸润槽里与树脂混合物进行充分接触混合；
步骤二、通过挤成型设备将玄武岩纤维丝拉挤成型；
步骤三、经过捻股设备将连续玄武岩纤维缠绕成束；
步骤四、进行表面涂覆；
步骤五、加热固化；
步骤六、卷筒收卷；
步骤七、拉伸和弯曲试验；
步骤八、合格产品。
2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，其特征在于：步骤一中的树脂混合物由环氧酸酐树脂、石英砂、浸润剂、固化剂、促进剂组成，与玄武岩纤维的混合比为：环氧树脂20％、玄武岩纤维75％、石英砂2％、浸润剂1％、固化剂1％、促进剂1％。
3.根据权利要求2所述的一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，其特征在于：在树脂中添加着色剂、耐磨剂、阻燃剂、抗静电剂、抗紫外线剂中的一种或多种作为功能性辅料。
4.根据权利要求2所述的一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，其特征在于：所述树脂采用国产环氧树脂NPEL-127或BE186，玄武岩纤维型号13um-1200tex，美国沾新2100硅烷型，固化剂为过氧化甲乙酮，氧含量10％，促进剂为环烷酸钴，钴含量0.6％。
5.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，其特征在于：步骤四中，加热温度为120℃-170℃。
6.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维复合筋的制备方法，其特征在于：制备的玄武岩纤维复合筋应用于装配式建筑中，替代混泥土板中的钢筋。
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