一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法
【专利摘要】本发明涉及一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法，特别适于用作水泥建材、树脂建材、沥青建材等各种相变材料的防裂材料。多功能复合纤维防裂材料包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计进行配制。制配步骤为：首先按各组分的重量百分比配备原料，然后将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。本发明的优点是：不同纤维长度搭配，共同发挥增韧、防裂、降脆、抗冲击等功效，可解决各种建材在综合阻裂上的难题，使材料的性能大幅度提高，且提高其应用中的工作效率、降低了原材料成本、减了自然资源的消耗，有利于环境保护；还有：本发明防裂材料制配方法简单，易于操作。
【专利说明】一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能复合纤维防裂材料及其制配方法，特别适于用作水泥建材、树脂建材、浙青建材等各种相变材料的防裂材料，属于建材【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现代涉及防裂的工程中，纤维作为一种重要的抗裂添加剂受到广泛的认可。但在工程应用中却有着很大的使用限制，例如，混凝土每立方米仅单独掺入一种0.9公斤的19毫米长的PP纤维量，依然开裂的情况时有发生，其原因在于:一方面，纤维的掺入会影响相变材料的流动性，所以在实际施工中加入大量的减水剂或水来保证施工质量，为此就需要更多的时间对材料进行搅拌，于是对大多数工程而言，在赶工期的情况下，搅拌不充分的情况时有发生，这样使得纤维的分散达不到要求，搅拌出来的产品质量得不到保证。另一方面，仅仅采用无论何种弹性模量的单一化学纤维，在相变材料固化过程中起到的作用甚微。而在固化后纤维的力学性能才能得到体现，由于建材固化的环境而造成的开裂很多，大多数是从小裂纹逐步发展变大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:克服现有技术的缺陷，提供一种多功能复合纤维防裂材料，以不同纤维长度搭配，共同发挥增韧、防裂、降脆、抗冲击等功效，解决各种建材在综合阻裂上的难题，使材料的性能大幅度提高。并且本发明材料在施工中与基料混合时，在一段时间内，搅拌时间和传统不掺混纤维的搅拌时间保持一致，提高产品质量和在应用中的工作效率；还有:本发明的多功能复合纤维防裂材料制配方法简单，易于操作。
[0004]本发明的多功能复合纤维防裂材料的技术方案是:
一种多功能复合纤维防裂材料，包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计:长纤维5%-60%，短纤维20%-70%，绒状纤维5%-50%，分散剂0.1%_1%。
[0005]进一步的技术方案是:
所述的多功能复合纤维防裂材料，其长纤维和短纤维均为化学合成纤维；绒状纤维为天然纤维；分散剂为水合硅酸镁与偏硅酸盐的混合物。
[0006]所述的多功能复合纤维防裂材料，其长纤维长度为12-19毫米，短纤维长度为3-9晕米。
[0007]所述的多功能复合纤维防裂材料，其绒状纤维长度为0.1-3毫米。
[0008]所述的多功能复合纤维防裂材料，其化学合成纤维为碳链/杂链合成纤维，主要选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酰胺纤维和聚酯纤维中的一种。
[0009]所述的多功能复合纤维防裂材料，其化学合成纤维选自聚丙烯纤维，或聚丙烯腈纤维，或聚乙烯醇缩甲醛纤维，主要用于水泥建材。
[0010]所述的多功能复合纤维防裂材料，其化学合成纤维选自而聚酰胺纤维，或聚酯纤维,主要用作浙青、树脂及橡胶高分子建材的添加材料。[0011]所述的多功能复合纤维防裂材料，其天然纤维主要选自木质纤维，或纤维素纤维。
[0012]所述的多功能复合纤维防裂材料，其水合硅酸镁为超细粉，偏硅酸盐为针状偏硅酸盐。
[0013]所述的多功能复合纤维防裂材料，其分散剂其组分按重量计的配比为:水合硅酸镁:偏硅酸盐=1:1-1.5。
[0014]一种本发明的多功能复合纤维防裂材料的制配方法，其步骤是:首先按各组分的重量百分比配备原料，然后将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。
[0015]本发明的多功能复合纤维防裂材料技术效显著:
1、具有良好的增韧、防裂、降脆、抗冲击性能，不同力学性能的纤维按本发明制配能达到设计要求，有效解决了相变材料在塑形阶段发生的各种开裂。本发明实测结果是就连小于0.1毫米裂纹也没有出现；
2、在施工搅拌中，流动性好，保持率高，混凝土坍落度损失小；
3、施工中本发明的多功能复合纤维防裂材料掺量比现 有技术的单一普通纤维掺量要低10%-20%，降低了原材料成本，减了自然资源的消耗，有利于环境保护。
[0016]4、本发明防裂材料中的分散剂在混合纤维中起到了预分散效果，纤维与纤维之间都有一层粉体隔开，所以在复合纤维掺入混凝土后搅拌时间可大大减少，而分散剂本身细腻爽滑，又不吸水。
[0017]5、本发明防裂材料制配方法简单，易于操作。
【具体实施方式】
[0018]结合实施例对本发明作进一步说明如下:
实施例1:是一个基本实施例。一种多功能复合纤维防裂材料，包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计:长纤维5%-60%，短纤维20%-70%，绒状纤维5%-50%，分散剂 0.1%-1%。
[0019]实施例2:是一个优选的实施例。与上述实施例1不同的是:所述的长纤维和短纤维均为化学合成纤维，外型为单丝纤维；绒状纤维为天然纤维；分散剂为水合硅酸镁与偏硅酸盐的混合物。所述的长纤维长度为12-19毫米，短纤维长度为3-9毫米。所述的绒状纤维长度为0.1-3毫米。
[0020]实施例3:是一个优选的实施例。与上述实施例2不同的是:所述的天然纤维主要选自木质纤维，或纤维素纤维。所述的水合硅酸镁为超细粉，偏硅酸盐为针状偏硅酸盐。所述的分散剂其组分按重量计的配比为:水合硅酸镁:偏硅酸盐=1:1-1.5 ;硅酸镁超细粉为市售滑石粉，针状偏硅酸盐则采用市售硅灰石粉。
[0021]实施例4:是一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是:所述化学合成纤维为碳链/杂链合成纤维，主要选自聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)、聚酰胺纤维(锦纶)和聚酯纤维(涤纶)中的一种。
[0022]实施例5:是又一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是:化学合成纤维的选择是按建材的种类需要而选取:所述化学合成纤维选自聚丙烯纤维(丙纶)，或聚丙烯腈纤维(腈纶)，或聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)，主要用于水泥建材。[0023]实施例6:是又一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是:化学合成纤维的选择是按建材的种类需要而选取:所述化学合成纤维选自而聚酰胺纤维(锦纶)，或聚酯纤维(涤纶)，主要用作浙青、树脂及橡胶高分子建材的添加材料。
[0024]实施例7:是又一个优选的实施例。与上述实施例3不同的是:该多功能复合纤维防裂材料中的长纤维是长度为19毫米的聚丙烯纤维；短纤维是长度为9毫米的聚丙烯纤维；绒状纤维是长度为3毫米的纤维素纤维；组分i含量按以下重量百分比计备料:长纤维45%，短纤维48%，绒状纤维6%，分散剂1% ;所述分散剂组分按重量计的配比为:水合硅酸镁:偏硅酸盐=1:1。
[0025]按上述材料比例配备原料后，再将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。
[0026]将所制得的多功能复合纤维防裂材料按掺加混凝土中，一立方米掺0.7公斤掺加混凝土中。筛去石头测试限裂效能按CECS38:2004砂浆仲裁法来测试，限裂效能达到95%
实施例8:是又一个优选的实施例。与上述实施例7不同的是:该多功能复合纤维防裂材料中的长纤维是长度为19毫米的聚酯纤维，短纤维是长度为6毫米的聚酯纤维，绒状纤维是长度为0.1-0.5毫米的木质纤维；组分含量按以下重量百分比计备料:长纤维27%;短纤维60% ;绒状纤维 12.5% ;分散剂0.5% ;所述分散剂组分按重量计的配比为:水合硅酸镁:偏硅酸盐=1:1.5。
[0027]按上述材料比例配备原料后，再将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。
[0028]将所制得的多功能复合纤维防裂材料按0.1%掺量掺入到CA砂浆中，抗折强度可达到6.5MPa，而未掺空白只有4.1MPa0`[0029]实施例9:是又一个优选的实施例。与上述实施例7不同的是:该多功能复合纤维防裂材料中的长纤维是长度为15毫米的玻璃纤维，短纤维是长度为6毫米的玻璃纤维，绒状纤维是长度为0.1-0.5毫米的纤维素纤维；组分含量按以下重量百分比计备料:长纤维52% ;短纤维35% ;绒状纤维12.9% ;分散剂0.1% ;所述分散剂组分按重量计的配比为:水合硅酸镁:偏硅酸盐=1:1.3。
[0030]按上述材料比例配备原料后，再将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。
[0031 ] 将所制得的多功能复合纤维防裂材料按50%体积量掺量掺入到粘度200mPa.s的环氧树脂中，抗拉强度30.7MPa，而空白只有21MPa。
[0032]本发明权利要求保护范围不限于上述实施例。
【权利要求】
1.一种多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，包括长纤维、短纤维、绒状纤维和分散剂，按重量百分比计:长纤维5%-60%，短纤维20%-70%，绒状纤维5%-50%，分散剂0.1%_1%。
2.根据权利要求1所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述长纤维和短纤维均为化学合成纤维；绒状纤维为天然纤维；分散剂为水合硅酸镁与偏硅酸盐的混合物。
3.根据权利要求1所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述长纤维长度为12-19毫米，短纤维长度为3-9毫米。
4.根据权利要求1所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述绒状纤维长度为0.1-3毫米。
5.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述化学合成纤维为碳链/杂链合成纤维，主要选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酰胺纤维和聚酯纤维中的一种。
6.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述化学合成纤维选自聚丙烯纤维，或聚丙烯腈纤维，或聚乙烯醇缩甲醛纤维，主要用于水泥建材。
7.根据权利要求2所述的多功能复合 纤维防裂材料，其特征在于，所述化学合成纤维选自而聚酰胺纤维，或聚酯纤维，主要用作浙青、树脂及橡胶高分子建材的添加材料。
8.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述天然纤维主要选自木质纤维，或纤维素纤维。
9.根据权利要求2所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，所述水合硅酸镁为超细粉，偏硅酸盐为针状偏硅酸盐。
10.根据权利要求9所述的多功能复合纤维防裂材料，其特征在于，分散剂其组分按重量计的配比为:水合硅酸镁:偏硅酸盐=1:1-1.5。
11.一种权利要求1至10中任意一项所述的多功能复合纤维防裂材料的制配方法，其特征在于，首先按各组分的重量百分比配备原料，然后将配好的原料进行干式搅拌混合，搅拌均匀后即得到多功能复合纤维防裂材料。
【文档编号】C04B20/02GK103449747SQ201310281844
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】刘虎 申请人:广东粤盛特种建材有限公司