[发明专利]具有阻锈功能的钢筋混凝土用合成纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土用改性合成纤维的制备方法，具体涉及一种具有阻锈功能的合成纤维的制备方法。

背景技术

合成纤维在混凝土中已经得到了广泛的使用，它的主要功能是防止混凝土早期的塑性开裂，提高混凝土的密实性与抗渗透能力。目前得到应用的合成纤维主要有聚乙烯纤维(乙纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚酯纤维(涤纶)以及聚酰胺纤维(尼龙)等。

气相缓蚀剂(vapor phase Inhibitor，简称VPI)，又叫作挥发性缓蚀剂(volatile corrosioninhibitor，简称VCI)，是一种在常温下能自动挥发出气体吸附在金属的表面，从而防止金属腐蚀的防腐蚀化学品。气相缓蚀剂一般用量较少，但阻滞金属腐蚀的效率通常很高。它们主要通过缓蚀性分子或离子在金属表面吸附或使金属表面上形成某种表面膜，不仅能改变腐蚀过程局部反应动力学，而且能够改变金属的表面状态，特别是发生在活化表面的面积，阻滞腐蚀过程的进行。目前常用的气相缓蚀剂有苯并三氮唑、亚硝酸二环己胺、醇胺羧酸盐、咪唑啉、吗啉多元胺等等。

气相缓蚀剂的应用方式很多，可以将气相缓蚀剂粉末装入纱布、无纺布袋内或直接散布于机械设备的不同部位，也可以将其压制成不同形状的片、丸、锭剂，还可以制成气相防锈纸、气相防锈水、气相防锈油和气相防锈薄膜等。但目前尚没有关于把气相缓蚀剂共混进聚合物中并表面涂覆制备出可用于混凝土具有阻锈功能的合成纤维的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有阻锈功能的混凝土用合成纤维及其制备方法，获得的产品使混凝土用合成纤维功能化，使之不仅具有抗裂防渗作用，而且对混凝土中的钢筋或钢纤维具有阻锈缓蚀功能，拓宽了其应用范围，具有良好的应用前景。

本发明所述具有阻锈功能的混凝土用合成纤维由下列组分按重量比制备而成：气相缓蚀剂1.0％-20.0％、聚合物80.0％～99.0％。

上述气相缓蚀剂包括固体气相缓蚀剂与液体气相缓蚀剂。其中固体气相缓蚀剂由具有不同蒸汽压的至少两种常用缓蚀剂以任意比例通过机械混合复合制成，这些缓蚀剂包括亚硝酸钠、亚硝酸钙、苯甲酸钠、亚硝酸二环己胺、磷酸环己胺、碳酸环己胺、单氟磷酸钠、亚硝酸二异丙胺等；液体气相缓蚀剂为苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、醇胺羧酸盐、环己胺、苯甲酸单乙醇胺、咪唑啉、吗啉多元胺等中至少两种以任意比例的混合物。固体气相缓蚀剂与液体气相缓蚀剂的用量总和为1.0％-20.0％即可。

上述聚合物为可以进行熔融纺丝的聚合物，选自聚乙烯，聚丙烯，聚酯或聚酰胺中的一种或一种以上任意比例的混合物。其中，聚乙烯选自低密度聚乙烯和/或高密度聚乙烯；聚丙烯选自等规度不小于96％的纺丝级聚丙烯；聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚对苯二甲酸丙二醇酯；聚酰胺选自尼龙6和/或尼龙66。

本发明所述具有阻锈功能的混凝土用合成纤维的制备方法包括如下步骤：

1)将固体气相缓蚀剂混合物混合均匀后与聚合物一并按常规工艺进行共混造粒，制得纺丝用的聚合物母粒。

具体工艺为：将物料按比例加入高速混合机搅拌1-3分钟、转速1000-4000r/min，混合均匀后加入挤出机的料斗，设定螺杆各区的温度，挤出后切粒制备出含固体气相缓蚀剂的母粒。

2)将步骤1)制得的聚合物母粒与未添加固体气相缓蚀剂的聚合物新料分别在真空干燥器内干燥后，进行混合，按常规的纺丝工艺纺出纤维原丝；

具体工艺为：物料加入料斗后，设定好挤出机各区温度与螺杆速度后，纺丝熔体经加料段、塑化段与均化段后进入纺丝组件，从喷丝板上出丝，环向吹风冷却，集束经前纺油剂上油后落桶。

3)将步骤2)制得的纤维原丝进行短纤维后纺处理：将液体气相缓蚀剂在常规的纺丝油剂进行搅拌混合乳化，在油浴槽中形成稳定的后纺油剂，用它对纤维进行上油；

4)将上油后的合成纤维经牵伸、热定型，切断，打包后，制得具有阻锈功能的混凝土用合成短纤维产品。

具体工艺如下：通过分级多次拉伸，总牵伸倍数为5-10倍，牵伸温度根据纺丝用的聚合物进行确定，牵伸完成后，进入链板式热定型机进行热定型，温度因纺丝用的聚合物而异，时间为10-15分钟。然后丝束经张力架调整后在罗姆斯切断机上切断成需要长度，再打包并包装完成。

上述步骤2)中的聚合物新料与聚合物母粒中的聚合物相同。