的水泥基复合 材料的断裂伸长率仅为0.8%，纤维在混泥土中有部分团聚现象，断裂特征为几个主要裂 纹，裂纹宽度大于l〇mm。
[0040] 实施例3
[0041 ] 聚乙烯醇纤维:强度1200MPa，模量40GPa，细度40μL?
[0042] 纤维清洗:ΑΕ0-9 2g/l，Na2⑶32g/l，温度90°C，时间30min，水洗3遍，烘干温度90 °C，时间30min。
[0043] 将30.4g固含量65%道康宁\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(瓦克化学）、0.56g固含量45%粒径15nm纳米二 氧化硅分散液、〇.25g 2-(3,4_环氧环己烷）乙基三甲氧基硅烷首先分别用去离子水稀释4-5倍，然后再补加去离子水稀释至1L，前述乳液混合时注意其离子配伍性，其中前述乳液中 的有效物质总量50g。有效物质总量中聚硅氧烷占比99%，二氧化娃占比0.5%，硅烷偶联剂 占比0.5%，润滑剂占比0%。
[0044] 在温度30°C，将清洗后的纤维在浴比1:50上述乳液中浸渍处理时间5min，然后在 100°C 焙烘 IOmin。
[0045] 然后将上述浸渍处理后纤维室温水洗2道，烘干温度75°C，时间30min。纤维增重率 0.5%，接触角98°。
[0046] 在水、400号水泥、III级粉煤灰、硅灰、细度模数1.5精细砂、木质素磺酸盐减水剂 比例分别为1300:2700: 2800:110:1100:17的混凝土中添加体积百分率为2%经过上述表面 处理的高强高模聚乙烯纤维，高强高模聚乙烯醇纤维在其中分散均匀，无团聚，所制备复合 材料28天后拉伸断裂伸长率达到3.5%，断裂时出现多微细裂纹，裂纹宽度小于0.05mm。同 样混凝土配方和纤维添加量，未经过表面处理的高强高模聚乙烯纤维所制备的水泥基复合 材料的断裂伸长率仅为1.2%，纤维在混泥土中有明显团聚现象，断裂特征为几个主要裂 纹，裂纹宽度大于5mm。
[0047] 实施例4
[0048] 聚乙烯醇纤维:强度1260MPa，模量45GPa，细度35μπι
[0049] 纤维清洗:ΑΕ0-9 lg/l，Na2⑶3lg/l，温度95°C，时间20min，水洗3遍，烘干温度95 °C，时间 15min。
[0050] 将102.6g固含量38%信越P0L0N-MF-18T环氧改性聚硅氧烷乳液、16.7g固含量 45%粒径15nm纳米二氧化硅分散液、Ig 3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂、7. Ig固含量35% 氧化聚乙烯蜡乳液首先分别用去离子水稀释4-5倍，然后再补加去离子水稀释至1L，前述乳 液混合时注意其离子配伍性，其中前述乳液中的有效物质总量50g。有效物质总量中聚硅氧 烧占比78%，二氧化娃占比15%，硅烷偶联剂占比2%，润滑剂占比5%。
[0051 ] 在温度25°C，将清洗后的纤维在浴比1:20上述乳液中浸渍处理时间Imin，100°C焙 烘IOmin。
[0052] 然后将上述浸渍处理后纤维室温水洗2道，烘干温度90°C，时间30min。纤维增重率 1%，接触角85°。
[0053]在水、400号水泥、III级粉煤灰、硅灰、细度模数1.5精细砂、木质素磺酸盐减水剂 比例分别为1300:2700:2800:110:1100:17的混凝土中添加体积百分率为2.0 %经过上述表 面处理的高强高模聚乙烯纤维，高强高模聚乙烯醇纤维在其中分散均匀，无团聚，所制备复 合材料28天后拉伸断裂伸长率达到4.2%，断裂时出现多微细裂纹，裂纹宽度小于0.04mm。 同样混凝土配方和纤维添加量，未经过表面处理的高强高模聚乙烯纤维所制备的水泥基复 合材料的断裂伸长率仅为1.2%，纤维在混泥土中有明显团聚现象，断裂特征为几个主要裂 纹，裂纹宽度大于5mm。
[0054] 实施例5
[0055] 聚乙烯醇纤维:强度1260MPa，模量45GPa，细度50μπι
[0056] 纤维清洗:ΑΕ0-9 lg/l，Na2⑶3lg/l，温度95°C，时间20min，水洗3遍，烘干温度95 °C，时间 15min。
[0057] 将31.5固含量61 %蓝星360甲基聚硅氧烷乳液、117.9g固含量38 %信越POLON-MF-18T环氧改性聚硅氧烷乳液、18.3g固含量35%粒径IOnm纳米二氧化硅分散液、Ig 3-氨基丙 基三甲氧基硅烷、18.3g固含量35%三羟基丙烷三癸酸酯乳液首先分别用去离子水稀释3-4 倍，然后再补加去离子水稀释至1L，前述乳液混合时注意其离子配伍性，其中前述乳液中的 有效物质总量80g。有效物质总量中聚硅氧烷占比80%，二氧化娃占比10%，硅烷偶联剂占 比1 %，润滑剂占比10%。
[0058] 在温度30°C，将清洗后的纤维在浴比1:80上述乳液中浸渍处理时间5min，110°C焙 烘IOmin。
[0059] 然后将上述浸渍处理后纤维室温水洗2道，烘干温度90°C，时间30min。纤维增重率 2%，接触角92°。
[0060] 在水、400号水泥、III级粉煤灰、硅灰、细度模数1.5精细砂、木质素磺酸盐减水剂 比例分别为1300:2700:2800:110:1100:17的混凝土中添加体积百分率为2.0 %经过上述表 面处理的高强高模聚乙烯纤维，高强高模聚乙烯醇纤维在其中分散均匀，无团聚，所制备复 合材料28天后拉伸断裂伸长率达到5.2%，断裂时出现多微细裂纹，裂纹宽度小于0.03mm。 同样混凝土配方和纤维添加量，未经过表面处理的高强高模聚乙烯纤维所制备的水泥基复 合材料的断裂伸长率仅为1.2%，纤维在混泥土中有明显团聚现象，断裂特征为几个主要裂 纹，裂纹宽度大于4mm。
[0061] 经过上述实施例可见，经过本发明提出经过表面改性的高强高模聚乙烯醇纤维， 在同样混凝土配方和掺量情况下，纤维在水泥中的分散性大大提高，所制备的纤维增强水 泥基复合材料韧性明显提高，其技术效果显著突出。通过调整表面处理乳液中有效物质含 量的配比，进而调控纤维表面接触角和纤维上有效物质含量，可以实现水泥基复合材料的 高韧性、多微细裂纹开裂，裂缝宽度小于0.1mm，而未表面改性高强高模聚乙烯醇纤维需要 更大的掺量才能实现水泥基韧性的增加，裂纹开裂宽度较大，裂纹数目较少。
[0062] 上述【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的 精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范 围。
【主权项】
1. 一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征在于，包括以下步骤： a) 将高强高模聚乙烯醇纤维进行表面清洗并烘干； b) 将清洗烘干后的高强高模聚乙烯醇纤维在温度20-40°C下浸入浓度为10-100g/l的 混合有聚硅氧烷、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和润滑剂的乳液中浸乳处理0.5-10分钟，纤维 和乳液的质量浴比为1:10-1:100，之后在不高于120°C温度下焙烘1-10分钟； c) 经过b)步骤处理后再进行清洗并50-95°C烘干，完成表面处理，得到的纤维的增重率 为0.1 % -5 %，纤维与水接触角不小于70°。2. 根据权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征在 于:所述的高强高模聚乙烯醇纤维的强度不低于900MPa，弹性模量不低于30GPa。3. 根据权利要求1所述的一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征在 于：所述的乳液中，聚硅氧烷的质量百分含量为60-99%，纳米二氧化硅质量百分含量为 0.5-20%，硅烷偶联剂质量百分含量为0.5-2%，润滑剂质量百分含量为0-20%。4. 根据权利要求1或3所述的一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征 在于： 所述的聚硅氧烷为聚^甲基硅氧烷、氣基聚硅氧烷、駿基聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、 聚醚基聚硅氧烷或者氨基-聚醚环氧-聚醚改性聚硅氧烷中的一种或多种的混合。5. 根据权利要求1或3所述的一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征 在于:所述的硅烷偶联剂为氣基硅烷或环氧基硅烷。6. 根据权利要求1或3所述的一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征 在于:所述的润滑剂为石蜡、天然蜡、乙烯蜡、天然油脂或合成酯中的一种或多种的混合。7. 根据权利要求1或3所述的一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法，其特征 在于:所述的纳米二氧化娃粒径在20nm以下。
【专利摘要】本发明公开了一种高强高模聚乙烯醇纤维的表面处理改性方法。将高强高模聚乙烯醇纤维进行表面清洗并烘干后，浸入稀释乳液中浸轧处理，之后焙烘，乳液包含聚硅氧烷、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和润滑剂，乳液浸渍处理后再进行清洗并烘干。本发明方法可用来调控聚乙烯醇纤维与水泥基体之间的界面，使表面改性后的高强高模聚乙烯醇纤维更好地被用于高韧性水泥基复合材料中，降低高强高模聚乙烯醇纤维在水泥中的用量，提高水泥基复合材料才韧性，降低高韧性水泥基复合材料制造成本。
【IPC分类】D06M15/65, D06M15/01, D06M15/643, D06M11/79, D06M101/24, D06M13/513, D06M15/647
【公开号】CN105506999
【申请号】CN201610064429
【发明人】张华鹏, 闻克瑜, 范立峰, 王激扬
【申请人】杭州赛奇丝科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月29日