的水泥基復(fù)合 材料的斷裂伸長率僅為0.8%，纖維在混泥土中有部分團(tuán)聚現(xiàn)象，斷裂特征為幾個(gè)主要裂 紋，裂紋寬度大于l〇mm。
[0040] 實(shí)施例3
[0041 ] 聚乙烯醇纖維:強(qiáng)度1200MPa，模量40GPa，細(xì)度40μL?
[0042] 纖維清洗:ΑΕ0-9 2g/l，Na2⑶32g/l，溫度90°C，時(shí)間30min，水洗3遍，烘干溫度90 °C，時(shí)間30min。
[0043] 將30.4g固含量65%道康寧\丨/\1\^丁以^^懸-0349聚二甲基硅氧烷乳液、29.7 8 聚醚改性氨基聚硅氧烷WETSOFT?CTA(瓦克化學(xué)）、0.56g固含量45%粒徑15nm納米二 氧化硅分散液、〇.25g 2-(3,4_環(huán)氧環(huán)己烷）乙基三甲氧基硅烷首先分別用去離子水稀釋4-5倍，然后再補(bǔ)加去離子水稀釋至1L，前述乳液混合時(shí)注意其離子配伍性，其中前述乳液中 的有效物質(zhì)總量50g。有效物質(zhì)總量中聚硅氧烷占比99%，二氧化娃占比0.5%，硅烷偶聯(lián)劑 占比0.5%，潤滑劑占比0%。
[0044] 在溫度30°C，將清洗后的纖維在浴比1:50上述乳液中浸漬處理時(shí)間5min，然后在 100°C 焙烘 IOmin。
[0045] 然后將上述浸漬處理后纖維室溫水洗2道，烘干溫度75°C，時(shí)間30min。纖維增重率 0.5%，接觸角98°。
[0046] 在水、400號水泥、III級粉煤灰、硅灰、細(xì)度模數(shù)1.5精細(xì)砂、木質(zhì)素磺酸鹽減水劑 比例分別為1300:2700: 2800:110:1100:17的混凝土中添加體積百分率為2%經(jīng)過上述表面 處理的高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維在其中分散均勻，無團(tuán)聚，所制備復(fù)合 材料28天后拉伸斷裂伸長率達(dá)到3.5%，斷裂時(shí)出現(xiàn)多微細(xì)裂紋，裂紋寬度小于0.05mm。同 樣混凝土配方和纖維添加量，未經(jīng)過表面處理的高強(qiáng)高模聚乙烯纖維所制備的水泥基復(fù)合 材料的斷裂伸長率僅為1.2%，纖維在混泥土中有明顯團(tuán)聚現(xiàn)象，斷裂特征為幾個(gè)主要裂 紋，裂紋寬度大于5mm。
[0047] 實(shí)施例4
[0048] 聚乙烯醇纖維:強(qiáng)度1260MPa，模量45GPa，細(xì)度35μπι
[0049] 纖維清洗:ΑΕ0-9 lg/l，Na2⑶3lg/l，溫度95°C，時(shí)間20min，水洗3遍，烘干溫度95 °C，時(shí)間 15min。
[0050] 將102.6g固含量38%信越P0L0N-MF-18T環(huán)氧改性聚硅氧烷乳液、16.7g固含量 45%粒徑15nm納米二氧化硅分散液、Ig 3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑、7. Ig固含量35% 氧化聚乙烯蠟乳液首先分別用去離子水稀釋4-5倍，然后再補(bǔ)加去離子水稀釋至1L，前述乳 液混合時(shí)注意其離子配伍性，其中前述乳液中的有效物質(zhì)總量50g。有效物質(zhì)總量中聚硅氧 燒占比78%，二氧化娃占比15%，硅烷偶聯(lián)劑占比2%，潤滑劑占比5%。
[0051 ] 在溫度25°C，將清洗后的纖維在浴比1:20上述乳液中浸漬處理時(shí)間Imin，100°C焙 烘IOmin。
[0052] 然后將上述浸漬處理后纖維室溫水洗2道，烘干溫度90°C，時(shí)間30min。纖維增重率 1%，接觸角85°。
[0053]在水、400號水泥、III級粉煤灰、硅灰、細(xì)度模數(shù)1.5精細(xì)砂、木質(zhì)素磺酸鹽減水劑 比例分別為1300:2700:2800:110:1100:17的混凝土中添加體積百分率為2.0 %經(jīng)過上述表 面處理的高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維在其中分散均勻，無團(tuán)聚，所制備復(fù) 合材料28天后拉伸斷裂伸長率達(dá)到4.2%，斷裂時(shí)出現(xiàn)多微細(xì)裂紋，裂紋寬度小于0.04mm。 同樣混凝土配方和纖維添加量，未經(jīng)過表面處理的高強(qiáng)高模聚乙烯纖維所制備的水泥基復(fù) 合材料的斷裂伸長率僅為1.2%，纖維在混泥土中有明顯團(tuán)聚現(xiàn)象，斷裂特征為幾個(gè)主要裂 紋，裂紋寬度大于5mm。
[0054] 實(shí)施例5
[0055] 聚乙烯醇纖維:強(qiáng)度1260MPa，模量45GPa，細(xì)度50μπι
[0056] 纖維清洗:ΑΕ0-9 lg/l，Na2⑶3lg/l，溫度95°C，時(shí)間20min，水洗3遍，烘干溫度95 °C，時(shí)間 15min。
[0057] 將31.5固含量61 %藍(lán)星360甲基聚硅氧烷乳液、117.9g固含量38 %信越POLON-MF-18T環(huán)氧改性聚硅氧烷乳液、18.3g固含量35%粒徑IOnm納米二氧化硅分散液、Ig 3-氨基丙 基三甲氧基硅烷、18.3g固含量35%三羥基丙烷三癸酸酯乳液首先分別用去離子水稀釋3-4 倍，然后再補(bǔ)加去離子水稀釋至1L，前述乳液混合時(shí)注意其離子配伍性，其中前述乳液中的 有效物質(zhì)總量80g。有效物質(zhì)總量中聚硅氧烷占比80%，二氧化娃占比10%，硅烷偶聯(lián)劑占 比1 %，潤滑劑占比10%。
[0058] 在溫度30°C，將清洗后的纖維在浴比1:80上述乳液中浸漬處理時(shí)間5min，110°C焙 烘IOmin。
[0059] 然后將上述浸漬處理后纖維室溫水洗2道，烘干溫度90°C，時(shí)間30min。纖維增重率 2%，接觸角92°。
[0060] 在水、400號水泥、III級粉煤灰、硅灰、細(xì)度模數(shù)1.5精細(xì)砂、木質(zhì)素磺酸鹽減水劑 比例分別為1300:2700:2800:110:1100:17的混凝土中添加體積百分率為2.0 %經(jīng)過上述表 面處理的高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維在其中分散均勻，無團(tuán)聚，所制備復(fù) 合材料28天后拉伸斷裂伸長率達(dá)到5.2%，斷裂時(shí)出現(xiàn)多微細(xì)裂紋，裂紋寬度小于0.03mm。 同樣混凝土配方和纖維添加量，未經(jīng)過表面處理的高強(qiáng)高模聚乙烯纖維所制備的水泥基復(fù) 合材料的斷裂伸長率僅為1.2%，纖維在混泥土中有明顯團(tuán)聚現(xiàn)象，斷裂特征為幾個(gè)主要裂 紋，裂紋寬度大于4mm。
[0061] 經(jīng)過上述實(shí)施例可見，經(jīng)過本發(fā)明提出經(jīng)過表面改性的高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維， 在同樣混凝土配方和摻量情況下，纖維在水泥中的分散性大大提高，所制備的纖維增強(qiáng)水 泥基復(fù)合材料韌性明顯提高，其技術(shù)效果顯著突出。通過調(diào)整表面處理乳液中有效物質(zhì)含 量的配比，進(jìn)而調(diào)控纖維表面接觸角和纖維上有效物質(zhì)含量，可以實(shí)現(xiàn)水泥基復(fù)合材料的 高韌性、多微細(xì)裂紋開裂，裂縫寬度小于0.1mm，而未表面改性高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維需要 更大的摻量才能實(shí)現(xiàn)水泥基韌性的增加，裂紋開裂寬度較大，裂紋數(shù)目較少。
[0062] 上述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的 精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征在于，包括以下步驟： a) 將高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維進(jìn)行表面清洗并烘干； b) 將清洗烘干后的高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維在溫度20-40°C下浸入濃度為10-100g/l的 混合有聚硅氧烷、納米二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑和潤滑劑的乳液中浸乳處理0.5-10分鐘，纖維 和乳液的質(zhì)量浴比為1:10-1:100，之后在不高于120°C溫度下焙烘1-10分鐘； c) 經(jīng)過b)步驟處理后再進(jìn)行清洗并50-95°C烘干，完成表面處理，得到的纖維的增重率 為0.1 % -5 %，纖維與水接觸角不小于70°。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征在 于:所述的高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的強(qiáng)度不低于900MPa，彈性模量不低于30GPa。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征在 于：所述的乳液中，聚硅氧烷的質(zhì)量百分含量為60-99%，納米二氧化硅質(zhì)量百分含量為 0.5-20%，硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量百分含量為0.5-2%，潤滑劑質(zhì)量百分含量為0-20%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征 在于： 所述的聚硅氧烷為聚^甲基硅氧烷、氣基聚硅氧烷、駿基聚硅氧烷、環(huán)氧基聚硅氧烷、 聚醚基聚硅氧烷或者氨基-聚醚環(huán)氧-聚醚改性聚硅氧烷中的一種或多種的混合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征 在于:所述的硅烷偶聯(lián)劑為氣基硅烷或環(huán)氧基硅烷。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征 在于:所述的潤滑劑為石蠟、天然蠟、乙烯蠟、天然油脂或合成酯中的一種或多種的混合。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法，其特征 在于:所述的納米二氧化娃粒徑在20nm以下。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面處理改性方法。將高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維進(jìn)行表面清洗并烘干后，浸入稀釋乳液中浸軋?zhí)幚恚蟊汉?，乳液包含聚硅氧烷、納米二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑和潤滑劑，乳液浸漬處理后再進(jìn)行清洗并烘干。本發(fā)明方法可用來調(diào)控聚乙烯醇纖維與水泥基體之間的界面，使表面改性后的高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維更好地被用于高韌性水泥基復(fù)合材料中，降低高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維在水泥中的用量，提高水泥基復(fù)合材料才韌性，降低高韌性水泥基復(fù)合材料制造成本。
【IPC分類】D06M15/65, D06M15/01, D06M15/643, D06M11/79, D06M101/24, D06M13/513, D06M15/647
【公開號】CN105506999
【申請?zhí)枴緾N201610064429
【發(fā)明人】張華鵬, 聞克瑜, 范立峰, 王激揚(yáng)
【申請人】杭州賽奇絲科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月29日