CN1908051A - 一种混凝土用聚丙烯纤维专用料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土用聚丙烯纤维专用料它由下述材料按下述重量比经熔融共混制备而成：聚丙烯 100份、改性剂2－10份、抗氧剂0.01－0.2份、光稳定剂0.03－0.3份。本发明既保持了聚烯烃优良的加工性能，具有与混凝土基质永久的亲和性，而且成本低，原材料来源丰富，便于大规模推广使用。本发明可广泛应用于生产建筑用的纤维产品，建筑用聚丙烯纤维比重轻，耐酸、碱、盐性能好，抗老化性好，与混凝土基质有较好的亲和性，在混凝土中有良好的分散性，可有效防止混凝土因早期收缩、塌沉所引起的内蕴裂缝，能积极有效地改善混凝土的耐久性，使混凝土高性能化，且工作机理简单，适用性广泛，使用效果显著，是一种有前途的新型防裂防渗材料，产品附加值较高。

Description

一种混凝土用聚丙烯纤维专用料

背景技术

混凝土是一种优良的建筑材料，该材料因抗压强度高、耐久性好、成本低等特点在建筑工程上得到广泛应用。但是，混凝土存在一个主要缺陷，即其抗裂、抗渗、抗冲击及耐磨性能差。70年代，纤维增强水泥基复合材料发展起来，包括钢纤维、玻璃纤维、合成纤维，尤其是高分子纤维材料在水泥混凝土中的应用越来越普遍。由于聚丙烯纤维是一种惰性材料，可用面广，价格便宜，质轻，特别是耐化学品性好，不吸湿，收缩蠕变小，因此在建筑材料中的应用在国外已引起重视。另外，石棉是致癌物质，世界产量有限，用聚丙烯纤维代替石棉，强度和耐久性都有所提高。

将聚丙烯纤维和传统的混凝土相结合，可有效防止混凝土因早期收缩、塌沉所引起的内蕴裂缝。混凝土专用聚丙烯纤维由于能积极有效地改善混凝土的耐久性，使混凝土高性能化，且工作机理简单，适用性广泛，使用效果显著，在工程界已受到越来越多的关注，其中应用最多的是美国希尔兄弟化学公司生产的聚丙烯微纤维(杜拉纤维)。在北美和欧洲，聚丙烯纤维已成为改善混凝土性能最为广泛使用的手段之一，而在我国，随着高强、高性能混凝土的广泛使用，聚丙烯纤维在现代建筑中将具有广阔的应用前景。

随着杜拉纤维在我国的推广应用，国内开始着手研究生产混凝土用聚丙烯微纤维，为增加纤维与基质的接触面和接触力，有的采用纤维异形化技术，使纤维异形化，制成V形或Y形截面，或使聚丙烯纤维原纤化，也有通过用有机或无机化合物处理或涂层方法来提高纤维与基质材料的接触。美国专利6,197,423中将两种或两种以上合成聚合物(如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等)的混和纤维用于增强混凝土；美国专利4,952,631采用含有反应硅的改性聚烯烃树脂1％-10％与聚烯烃混合制备水泥粘性增强纤维代替石棉；英国专利U.K2,030,891采用无机粉末填充聚丙烯纤维表面的方法增进聚丙烯和混凝土粘合力。

发明内容

本发明要解决的是国内混凝土用聚丙烯纤维仅限于对纤维本身的改性，其性能远不如国外同类产品，有的甚至连普通纤维还不如；众多的聚丙烯国产原料，其亲和性、抗老化性等性能尚不能满足混凝土的使用要求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明通过添加多种改性剂和助剂对聚丙烯原料进行改性，增加纤维与基质的接触面和接触力，从而有效地改善混凝土的耐久性，使混凝土高性能化，且工作机理简单，适用性广泛，使用效果显著。

本发明由下述材料按下述重量比经熔融共混制备而成：

聚丙烯100份、改性剂2-20份、抗氧剂0.01-0.2份、光稳定剂0.03-0.3份。

其中，改性剂可为聚乙二醇己二酸磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、二月桂基磷酸酯钠盐、十八烷基甲苯磺酸钠、亚乙基双硬酯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚磺酸盐、山梨糖醇酐单月桂酸酯、单硬脂酸甘油酯、二乙酰单甘油酯、聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、马来酸-丙烯酸共聚物、马来酸-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上的混合物；优选十八烷基甲苯磺酸钠、亚乙基双硬酯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚磺酸盐、山梨糖醇酐单月桂酸酯、单硬脂酸甘油酯、二乙酰单甘油酯、聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯、脂肪酸聚氧乙烯酯。抗氧剂可为自由基俘获剂、碳自由基捕获剂。光稳定剂可为紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂。

本发明既保持了聚烯烃优良的加工性能，具有与混凝土基质永久的亲和性，而且成本低，原材料来源丰富，便于大规模推广使用。本发明可广泛应用于生产建筑用的纤维产品，建筑用聚丙烯纤维比重轻，耐酸、碱、盐性能好，抗老化性好，与混凝土基质有较好的亲和性，在混凝土中有良好的分散性，可有效防止混凝土因早期收缩、塌沉所引起的内蕴裂缝，能积极有效地改善混凝土的耐久性，使混凝土高性能化，且工作机理简单，适用性广泛，使用效果显著，是一种有前途的新型防裂防渗材料，产品附加值较高。

具体实施方式

实施例1

聚丙烯(PP)                      100份

聚乙二醇己二酸磷酸酯            3份

二乙酰单甘油酯                  2份

马来酸-丙烯酸共聚物             1份

抗氧剂1010                      0.03份

光稳定剂UV-326                  0.2份

实施例2：

聚丙烯(PP)                      100份

脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯          2份

二乙酰单甘油酯                  1份

丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物         2份

抗氧剂1076                      0.04份

光稳定剂944                     0.05份

实施例3

聚丙烯(PP)                      100份

十八烷基甲苯磺酸钠              3份

脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯          1份

亚乙基双硬酯酰胺                2份

抗氧剂1035                      0.05份

光稳定剂531                     0.1份

实施例4：

聚丙烯(PP)                      100份

聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯          3份

脂肪醇聚氧乙烯醚                2份

单硬脂酸甘油酯                  2份

抗氧剂1010                      0.01份

TiO₂                           0.15份

实施例5

聚丙烯(PP)                      100份

十二烷基二苯醚磺酸盐            3份

单硬脂酸甘油酯                  3份

脂肪酸聚氧乙烯酯                1份

抗氧剂3114                      0.01份

光稳定剂622                    0.02份

实施例6

聚丙烯(PP)                     100份

十二烷基二苯醚磺酸盐           4份

单硬脂酸甘油酯                 5份

抗氧剂1076                     0.15份

光稳定剂531                    0.1份

实施例7

聚丙烯(PP)                     100份

聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯         9份

抗氧剂1035                     0.2份

光稳定剂327                    0.2份

实施例8

聚丙烯(PP)                     100份

聚乙二醇己二酸磷酸酯           2份

十八烷基甲苯磺酸钠             2份

亚乙基双硬酯酰胺               2份

单硬脂酸甘油酯                 1份

聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯         1份

马来酸-丙烯酸共聚物            1份

抗氧剂1010                     0.06份

光稳定剂770                    0.2份

Claims (4)

1、一种混凝土用聚丙烯纤维专用料，其特征在于由下述材料按下述重量比经熔融共混制备而成：

聚丙烯，100份、改性剂2-10份、抗氧剂0.01-0.2份、光稳定剂0.03-0.3份。

2、如权利要求1所述的聚丙烯纤维专用料，其特征在于，其特征在于所述的改性剂为聚乙二醇己二酸磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、二月桂基磷酸酯钠盐、十八烷基甲苯磺酸钠、亚乙基双硬酯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚磺酸盐、山梨糖醇酐单月桂酸酯、单硬脂酸甘油酯、二乙酰单甘油酯、聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、马来酸-丙烯酸共聚物、马来酸-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上的混合物。

3、如权利要求1所述的聚丙烯纤维专用料，其特征在于所述的抗氧剂可为自由基俘获剂或碳自由基捕获剂。

4、如权利要求1所述的聚丙烯纤维专用料，其特征在于所述的光稳定剂可为紫外线吸收剂或猝灭剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂。