[发明专利]一种增强水泥用短切玻璃纤维浸润剂

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种增强水泥用短切玻璃纤维浸润剂。

(二)背景技术

玻璃纤维增强水泥(简称GRC)是专门满足钢结构建筑的新型建材，由于它密度轻、强度大、防火性能好、施工快等优点，可用于钢结构建筑的楼板和轻钢别墅的夹层、内外墙面、楼梯踏板。玻璃纤维增强水泥构件薄，耐伸缩性高、抗冲击性能好，碱度低，自由膨胀率小,防裂性能可靠，质量稳定，防潮、保温、阻燃、隔声、可锯、可钻、可钉、可刨、可凿、墙面平整，施工简便、避免了湿作业，改善施工环境，节省土地资源。重量轻在建筑中可以减轻荷载，减少基础及梁柱钢筋混凝土，降低工程总造价。GRC构件玻璃纤维增强水泥是以水泥、耐碱玻璃纤维、水、为主要原材料组成的一种具有优良物理力学性能的新型复合材料，将玻璃纤维加入到水泥砂浆中即可大大提高其抗弯强度、抗拉强度和抗冲击强度。另外由于玻璃纤维的柔韧性和多种使用方法，赋予了玻璃纤维增强水泥复合材料良好的工艺性能，使得其更加适宜制作各种形状复杂的薄壁制品。常用的GRC复合材料的制作方法有:喷射法、预混法和布网法。GRC具有轻质、高强、隔热保温、防水、防火、可加工性良好，价格适中等诸多的优点获得了各国材料界的公认，在建筑工程、市政工程、农业工程、水利工程和园林工程等许多领域的应用中取得了明显的技术经济效果，显示广阔的发展前景。

目前浸润剂是增强水泥用短切玻璃纤维生产的关键技术之一，不仅在玻璃纤维生产过程中起到保护作用，而且能够防止水泥中的高碱性腐蚀玻璃纤维，决定着玻璃纤维增强水泥制品的外观及强度。

增强水泥用玻璃纤维一般是采用短切玻璃纤维，玻璃纤维浸润剂大部分采用交联型PVAc作为其主要组分。这种玻璃纤维浸润剂一定程度上满足了玻璃纤维生产的需要，但由于采用这种浸润剂生产的玻璃纤维不耐水泥中的碱性腐蚀，起不到保护玻璃纤维的作用，导致最终制品强度低，寿命短。

(三)发明内容

本发明针对现有浸润剂不能有效解决短切玻璃纤维不耐水泥中的碱性腐蚀、制品外观、强度之间的矛盾问题，提供了一种增强水泥用短切玻璃纤维浸润剂，使用该浸润剂生产的玻璃纤维纱具有集束性好、易短切、耐水泥的碱性腐蚀、生产的水泥制品机械强度高，制品外观光洁的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种增强水泥用短切玻璃纤维浸润剂，包括偶联剂、成膜剂、非离子润滑剂、有机抗静电剂、pH值调节剂和去离子水，各组分的含量以重量百分比表示如下：

(1)偶联剂：所述偶联剂为3-氨基丙三乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷的组合，其含量在0.2～1.5％；

(2)成膜剂：所述的成膜剂为交联型聚丙烯酸分散体或交联型聚丙烯酸分散体和中高分子量双酚A型环氧类乳液的组合，其中中高分子量双酚A型环氧类乳液中环氧树脂的分子量在1200-6000，成膜剂的总含量在3～30％；

(3)非离子润滑剂：含量在0.01～2.0％；

(4)有机抗静电剂：含量在0.05～1.0％；

(5)pH值调节剂：含量在0.1～2％；

(6)去离子水：含量在63.5-96.64％。

本发明所述的浸润剂有一定的交联度，主要通过控制加入交联型聚丙烯酸分散体控制浸润剂的交联度，保证玻璃纤维在与水泥混合过程中均匀分散，并且能够承受水泥中强碱性腐蚀，保证玻璃纤维增强水泥制品的强度高、寿命长、外观均匀。

成膜剂，是浸润剂中最重要组分，对玻璃纤维的加工性能起着决定性的影响。成膜剂作为浸润剂的主要成分，能保护玻璃纤维避免在生产过程损伤，提供玻璃纤维适当的硬挺度，满足玻璃纤维的短切性，保证玻璃纤维在短切过程中少开纤、毛丝少，同时又能保证玻璃纤维在与增强的水泥、填料搅拌混合过程中均匀混合以及在混合过程中不团集、减少机械磨损，提高玻璃纤维耐碱性。一般玻璃纤维浸润剂的成膜剂主要有聚酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸分散体等几类。本发明使用的成膜剂优选一定交联度的聚丙烯酸分散体与中高分子量双酚A型的环氧乳液的组合。本发明所述的交联型聚丙烯酸分散体，优选聚丙烯酸粒径在0.01～3.0微米之间，交联度为50-100％，Tg在-5～50℃之间。最佳的交联型聚丙烯酸的粒径在0.01～2.5微米之间，交联度为70-95％，Tg在5～42℃之间。