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与流程

文档序号:20911879发布日期:2020-05-29 13:05阅读:来源:国知局

技术特征:

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。


技术总结
本发明公开了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,属于水泥浆材料技术领域。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%。本发明采用的异形聚乙烯醇纤维其强度高、异形度大且异形保持度好,能有效提高水泥基材料的耐久性和力学性能。

技术研发人员:王琪;陈宁;王萌;李莉
受保护的技术使用者:四川大学
技术研发日:2020.01.17
技术公布日:2020.05.29
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