[发明专利]聚烯烃粒化方法，聚烯烃树脂，聚烯烃纤维，聚烯烃纤维的用途和水泥质复合物

说明书

本发明涉及制备聚烯烃的方法，所属聚烯烃具有由结合表面活性剂所导致的增强的极性性质，以获得聚合物树脂，所述聚合物树脂用于制备可在水泥质复合物中用作增强试剂的具有改进性能的纤维中。更加具体地，通过将表面活性剂结合到粒化过程中，经由聚合获得的聚烯烃得以改性。还描述了具有改进的极性的聚合物树脂，所述聚合物树脂由以下组成：聚乙烯均聚物或聚丙烯均聚物或共聚物或三元共聚物或两种或更多种所述组分的共混物，和具有部分极性结构的至少一种非离子型和/离子型表面活性剂，用于作为用于在建筑建造领域，例如桥的主梁，平板，楼，大型混凝土容器，高性能砖片中的结构的和非结构的制造的水泥质复合物的增强材料。

本发明涉及制备聚烯烃的方法，所述聚烯烃例如为聚乙烯，聚丙烯，或乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物或包含两种或更多种所述组分的闪锌矿（sphalerite），所述聚烯烃具有由结合添加剂导致的改进的极性性质以获得聚合物树脂，所述聚合物树脂的纤维当在水泥质复合物中作为增强剂起作用时提供高性能。更加具体的，通过将表面活性剂结合到粒化过程中，改变了经由聚合来获得的聚烯烃。

背景技术

在过去十年建筑建造市场已经显著增长，主要归功于在发展中国家中所注意到的更好的生活质量。此外，世界范围内的房屋项目，城市交通和社会事件也对这部分的发展做出贡献。对满足所述部分要求的材料的需要触发了对有竞争力和显示良好性能的产品的寻找。由于其优良的多功能性-满足特定环境要求-设计的建筑的构造，和耐久性，技术上和可持续性的需求，用于所述领域的主要的原材料之一是水泥基产品。

然而，水泥基产品当经受应力时可能显示出迅速扩散的裂纹，其降低了材料的机械强度。因此，引入天然的或合成的纤维导致混凝土的更好的性能，因为其可通过减缓发作和增加抵抗性来阻止微裂纹的扩散。当同例如在低成本建筑工业中，特别是在建造住宅屋顶，农场设施，仓库和基础结构工程中使用的非纤维增强材料相比时，纤维水泥复合物具有更好的延性（ductility），弯曲能力（bending ability）和抗断裂性（resistance tofracture）。

在近几十年中，石棉作为在水泥产品中的增强剂在发展中国家被广泛地使用，主要由于其低成本，可用性和节约能源。石棉具有在含水悬浮液中不形成结块的良好的分散特性，良好的热、化学、电和机械特性，后者是最重要的特性，因为其给予最终产品在应力下更高的抵抗性。

石棉用于纤维水泥板的以抄取法（Hatschek process）的制备，其中在大槽中将石棉纤维的稀释的浆料，水泥和添加剂混合，在所述大槽旋转气缸（rotary cylinders）通过吸入捕获所述浆料，从混合物中去除水以获得所需厚度的片。然而，由于石棉表现出对人类健康的潜在的风险，在工业中和在大学中均已经在不忽视其性能和其对石棉的竞争力的情况下研究了新的技术和材料，例如天然的和合成的纤维。

主要用来代替石棉的材料包括PVA（聚乙烯醇）纤维，PAN（聚（丙烯腈））纤维，玻璃纤维，纤维素纤维和PP（聚丙烯）纤维。

PVA纤维是第一个被大规模使用的材料，这是由于其固有的特性，例如高拉伸强度，高弹性模量，在碱性基体中的高抵抗性，亲水行为，在水中良好的分散和对水泥基材料良好的黏附力。为PVA纤维列举的这些特性也是PAN纤维的性质。然而，两种材料均需求发展中国家的巨大的投入，其使得所述材料经常是不实用的。

依次地，玻璃纤维具有高机械强度，但是在碱性介质中具有低耐久性。为保证该材料在碱性介质中的优化的性能，必须通过组分的添加来改性这些纤维的表面。然而，这种解决方案在商业上不是有利的。

依次地，植物纤维，例如纤维素，尽管原材料成本低，由于它们同水泥基体的低黏附力，对潮湿和碱性介质的低抵抗性，其显示出差的性能。

最后，PP纤维具有最低成本的吸引力并且由于其良好的特性在各种应用中使用，所述特性例如高延性，高比能量，低吸湿性和低密度。然而，疏水性质和低粗糙度分别为能够损害PP纤维对水泥质基体的黏附力和锚固的特性。