包含多根填充纤维的水泥复合材料的制作方法_2

文档序号:9568118阅读:来源:国知局
在其他非限制 性实施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内的所有值和值的范围,无论整数还是分 数,在此均明确考虑。
[0030] 在某些实施方案中,塑料组分12为下列物质、包括下列物质、主要由下列物质组 成或由下列物质组成:聚烯烃、聚烯烃弹性体、聚苯乙烯、聚氯乙烯,或其结合。例如,在一个 实施方案中,术语"主要由……组成"描述了纤维10和/或塑料组分12不含非塑料组分的 其他有机和/或无机聚合物或一种以上的上述聚合物。在各个实施方案中,聚烯烃为聚乙 烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯-1,或其结合。在其他实施方案中,聚烯烃弹性体为聚异丁 烯、乙烯丙烯橡胶、乙烯丙烯二烯单体橡胶。仅为说明的目的,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和 聚氯乙烯的通用化学结构在下文中示出:
[0032] 其中η可为例如350至11,000的任意整数。在其他非限制性实施方案中,落在上 述范围的一个或多个范围内的所有值和值的范围,无论整数还是分数,在此均明确考虑。
[0033] 在各个实施方案中,塑料组分12为聚丙烯。聚丙烯可为等规立构、间规立构或无 规立构的。仅为说明的目的,无规立构、等规立构和间规立构的聚丙烯的通用化学结构在下 文中示出:
[0034]
[0035] 其中η可为任意的整数。合适的聚丙稀的非限制性实例从LyondellBasel Industries of Houston,TX 中以商品名 Pro-fax?如 Pro-fax? 6301 市售可得。
[0036] 多根纤维10的每一根通常包含至少90重量份的塑料组分12,基于100重量份的 多根纤维10的每一根计。然而,塑料组分12的用量可为更少的重量百分数。或者,多根纤 维10的每一根可包含至少92重量份、至少94重量份、至少96重量份、至少97重量份、至 少98重量份或至少99重量份的塑料组分12,各自基于100重量份的多根纤维10的每一根 计。在其他非限制性实施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内的所有值和值的范围, 无论整数还是分数,在此均明确考虑。
[0037] 表而活件剂:
[0038] 多根纤维10的每一根还包含表面活性剂14。表面活性剂14不特别限制,并且可 包括本领域中任何已知的表面活性剂。例如,表面活性剂14可为下列物质、包括下列物质、 主要由下列物质组成或由下列物质组成:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子 表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂,或其结合。在各个实施方案中,表面活 性剂14可为一种以上的下列物质、包括一种以上的下列物质、主要由一种以上的下列物质 组成或由一种以上的下列物质组成:醇烷氧基化物、醇嵌段/混嵌烷氧基化物、聚氧乙烯/ 聚氧丙烯嵌段/混嵌共聚物、脂肪醇、脂肪烷氧基醇、聚亚烷基二醇、烷基酚烷氧基化物,或 其结合。表面活性剂14可作为固体、糊剂、薄片和/或液体来提供。或者,表面活性剂14 可为下列物质、包括下列物质、主要由下列物质组成或由下列物质组成:肥皂、去垢剂、润湿 剂、分散剂、乳化剂、发泡剂、杀菌剂、腐蚀抑制剂、抗静电剂、表面活性试剂、聚合物表面活 性剂、表面活性聚合物等。例如,在一个以上的上述实施方案中,术语"主要由……组成"可 描述表面活性剂14不含非表面活性剂或可包括一种以上的表面活性剂类型,且不含一种 以上的其他类型的表面活性剂。
[0039] 表面活性剂14不均匀地分散遍及多根纤维10的每一根。换言之,表面活性剂14 通常或大致均匀地分散遍及整个纤维10,从而使得纤维10的横截面显示出表面活性剂14 存在于大致整个横截面中(参见,例如图1),如本领域技术人员所理解的。
[0040] 通常,包含不均匀地分散遍及整个纤维10的表面活性剂14的纤维10表现出亲水 特性。这些亲水特性可改进纤维10对水泥组合物或在水泥组合物中的粘合性,其会导致复 合材料的延性增加。这种增加的延性可抗脆性并提供抗裂性。
[0041] 包含表面活性剂14的纤维10可用各种涂料如其他表面活性剂(其可与描述为表 面活性剂14的那些相同或不同)和/或润滑剂进行涂覆和/或进行各种处理,如电晕处理、 等离子体处理、火焰处理、铬和/或酸性氧化。然而,应理解,这些涂料和/或处理不是需要 的。
[0042] 在某些实施方案中,表面活性剂14具有的平均分子重量小于或等于100, 000g/ mol。或者,表面活性剂14可具有的平均分子重量小于或等于90, 000g/m〇l、小于或等于 50, 000g/mol、小于或等于25, 000g/mol、小于或等于20, 000g/mol、小于或等于15, 000g/ mol、小于或等于10, OOOg/mol、小于或等于7, OOOg/mol、小于或等于5, OOOg/mol、小于或等 于2, 000g/mol、小于或等于1,000g/mol,或小于或等于500g/mol。然而应理解,分子重量和 摩尔质量代表不同的物理特性,但关于本公开的表面活性剂14,下文中分子重量可用于描 述分子重量和摩尔质量。在其他非限制性实施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内 的所有值和值的范围,无论整数还是分数,在此均明确考虑。
[0043] 在某些实施方案中,表面活性剂14为醇烷氧基化物。醇烷氧基化物不具体限制, 但可为具有下式的脂肪醇部分的醇烷氧基化物:
[0045] 其中 R 为(:8至 C 18,如 Cs、C9、C1Q、Cn、C12、C 13、C14、C15、C16、C17或 C 18支链或直链烷基; m 为 0 至 14,如 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13 或 14 ;n 为 0 至 14,如 0、1、2、3、4、5、6、 7、8、9、10、11、12、13 或 14 ;〇 为 0 至 14,如 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13 或 14 ;p 为 0 至 14,如 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13 或 14 ;且 R' 为-CH3、-CH2CH3,和其混合物; R〃为-CH3、-CH2CH3及其混合物;且R' 〃为-OH、-CH 3、-0-C3-Cls轻烷基及其其混合物。在其 他非限制性实施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内的所有值和值的范围,无论整 数还是分数,在此均明确考虑。
[0046] 或者,醇烷氧基化物可为带有一个以上的具有下式的脂肪醇部分烷氧基化物的醇
[0048] 其中 R 为(:8至 C 18,如 Cs、C9、C1Q、Cn、C12、C 13、C14、C15、C16、C17或 C 18支链或直链烷基; 叉为0至14,如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14以为3至14,如3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12、13 或 14 ;z 为 0 至 20,如 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、 19 或 20 ;p 为 0 至 14,如 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13 或 14,且 R' 为-CH3、-CH2CH3及其混合物;R〃为-CH3、-CH2CH3及其混合物;且R' 〃为-OH、-CH3、-0-C3-Cls羟烷基及其混 合物。在其他非限制性实施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内的所有值和值的范 围,无论整数还是分数,在此均明确考虑。
[0049] 或者,醇烷氧基化物可为带有一个以上的具有下式的氧乙基化(oxyethylate)部 分的脂肪醇:
[0050] R(0CH2CH2)x0H
[0051] 其中R为Q。至C 13,如C1Q、Cn、C12或C 13支链或直链烷基;且X为4至10,如4、5、 6、7、8、9或10。在其他非限制性实施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内的所有值 和值的范围,无论整数还是分数,在此均明确考虑。
[0052] 醇烷氧基化物通常为非离子的,但还可为阳离子、阴离子、两性或两性离子的。醇 烷氧基化物可具有的乙氧基化程度为1至1〇〇。或者,醇烷氧基化物可具有的乙氧基化程度 为20至100、40至100、60至100或70至90。乙氧基化程度的增加可增加纤维10对水泥 组合物的粘合性。通常,醇烷氧基化物具有的平均分子重量为500至10, 000g/m〇l。或者, 醇烷氧基化物具有的平均分子重量为1,〇〇〇至10, 〇〇〇g/mol、2, 000至4, 500g/mol、2, 500 至4, 000g/mol或3, 000至4, 000g/mol。合适的醇烷氧基化物的非限制性实例由Florham Park,NJ.的BASF公司市售可得。在其他非限制性实施方案中,落在上述范围的一个或多 个范围内的所有值和值的范围,无论整数还是分数,在此均明确考虑。
[0053] 在各个实施方案中,表面活性剂14为醇嵌段/混嵌烷氧基化物。在其他实施方案 中,表面活性剂14为聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段/混嵌共聚物(Ε0/Ρ0嵌段/混嵌共聚物)。
[0054] Ε0/Ρ0嵌段/混嵌共聚物可为例如具有下式的任意嵌段或混嵌/嵌段聚氧亚烷基 聚合物:
[0055] Υ[(Ε0/Α)η(Α)ηΗ]χ
[0056] 其中Y为含有活性氢的有机化合物的核,所述有机化合物:具有的官能度X为1至 6,如1、2、3、4、5或6 ;以及具有(i)2至6个碳原子和2至3个反应性氢原子,碳原子如2、 3、4、5或6个碳原子,或(ii)6至18个碳原子和1至3个反应性氢原子,碳原子如6、7、8、 9、10、11、12、13、14、15或16、17或18个碳原子,反应性氢原子如1、2或3个反应性氢原子。 A通常为选自以下的低级环氧烷烃:环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃或其混合物。最高达25 重量%、最高达20重量%、最高达15重量%、最高达10重量%或最高达5重量%的A可在 与环氧乙烷的混合物中与含有活性氢的有机化合物直接反应,随后可添加75重量%以上、 80重量%以上、85重量%以上、90重量%以上或95重量%以上的A以制备聚合物。此外, m可为0 至 110,如 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、 24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、 49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、 74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、 99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109 或 110。N 可为 0 至 26,如 0、1、2、3、4、5、 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25 或 26。在其他非限制性实 施方案中,落在上述范围的一个或多个范围内的所有值和值的范围,无论整数还是分数,在 此均明确考虑。
[0057] Ε0/Ρ0嵌段/混嵌
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