[发明专利]一种异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料及其制备方法在审
申请号: | 202010050040.2 | 申请日: | 2020-01-17 |
公开(公告)号: | CN111205026A | 公开(公告)日: | 2020-05-29 |
发明(设计)人: | 王琪;陈宁;王萌;李莉 | 申请(专利权)人: | 四川大学 |
主分类号: | C04B28/00 | 分类号: | C04B28/00;C04B16/06;D01F6/14;D01D5/253;D01D10/02 |
代理公司: | 成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229 | 代理人: | 李蕊 |
地址: | 610064 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 异形 聚乙烯醇 纤维 增强 水泥 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,包括以下原料:水泥、石英砂、减水剂、异形聚乙烯醇纤维和水,其中,水砂比为1:(1.8-2.4);水灰比为(0.4-0.55):1;减水剂的掺量为水的0.1-0.8wt%;异形聚乙烯醇纤维的体积掺量为复合材料总体积的0.5-3%。
2.根据权利要求1所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,所述异形聚乙烯醇纤维的截面形状为三角形、四叶型、三叶型或波浪形一种或多种,其长度为6-22mm,其纤度为60-150dtex,其强度为6-12cN/dtex。
3.根据权利要求2所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,所述异形聚乙烯醇纤维的制备包括以下步骤:
(ⅰ)将改性聚乙烯醇粉体在挤出-纺丝设备上进行熔融纺丝,经熔融挤出、过滤和计量后,从含异形喷丝微孔的喷丝板喷出,并对熔体细流侧吹风冷却,制得异形聚乙烯醇初生纤维;
(ⅱ)将异形聚乙烯醇初生纤维通过多级拉伸、湿热拉伸或干热拉伸以及热定型后,制得熔纺异形聚乙烯醇纤维。
4.根据权利要求3所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,步骤(ⅰ)中异形喷丝微孔截面为三角形、三叶型、四叶型或扁平波浪型,且异形喷丝微孔异形度为50-90%。
5.根据权利要求3所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,步骤(ⅰ)中纺丝温度为130~180℃;纺丝剪切速率为2000~15000s-1;纺丝剪切黏度为100~300Pa.s;纺丝压力为10~30MPa;纺丝的体积流量为70~300mm3/s;喷丝头拉伸比为1~4倍;侧吹风温度为10~70℃。
6.根据权利要求3所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,步骤(ⅱ)的具体处理步骤包括:将异形聚乙烯醇初生纤维于150~230℃温度下进行1~3级拉伸、湿热拉伸或干热拉伸,总拉伸倍数为10~20倍;再在200~240℃温度下进行热定型,热定型时间为0.5~5min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸类减水剂,包括聚烷二醇单丙烯酸酯、聚烷二醇单甲基丙烯酸酯、马来酸酐和苯乙烯的共聚物或丙烯酸的共聚物。
8.权利要求1-7任一项所述的异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将上述水泥、石英砂搅拌混合均匀后,并加入减水剂的水溶液先慢速搅拌后再快速搅拌至混合均匀;在慢速搅拌下分批多次加入异形聚乙烯醇纤维,快速搅拌混合均匀后,制得异形聚乙烯醇纤维水泥基浆体;
(2)将异形聚乙烯醇纤维水泥基浆体进行倒模、振捣成型,养护和脱模处理,制得异形聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料。
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