新型抗裂纤维及复合材料制备方法技术

本发明专利技术公开了新型抗裂纤维及复合材料制备方法，配方包括：聚丙烯、马来酸二乙酯、苯乙烯、过氧化二异丙苯、聚氨酯树脂、补强剂、有机硅消泡剂和着色剂，各组分的重量份数分别是：82～94份的聚丙烯、17～23份的马来酸二乙酯、6～10份的苯乙烯、2～4份的过氧化二异丙苯、9～13份的聚氨酯树脂、3～7份的补强剂、1～3份的有机硅消泡剂和1～3份的着色剂；该发明专利技术用复合材料取代了传统的单一材料，对抗裂纤维的性能进行了补强，满足了高强度场景的使用需求，扩大了抗裂纤维的适用范围，延长了抗裂纤维的使用寿命，且制备过程中对聚丙烯进行接枝改性处理，从而对聚丙烯的性能进行了改良，提升了抗裂纤维的综合性能。裂纤维的综合性能。裂纤维的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
新型抗裂纤维及复合材料制备方法


[0001]本专利技术涉及抗裂纤维
，具体为新型抗裂纤维及复合材料制备方法。

技术介绍

[0002]抗裂纤维是一种是采用100%聚丙烯为原料，通过独特的工艺和设备，经过熔融、挤压、拉丝、切割等工序精制而成，是一种专门添加到砂浆、水泥混凝土中能够起到阻裂抗渗功能的纤维，凭借其独特的抗拉强度、分散性、熔点、燃点、耐酸碱性等性能，能够有效防止砂浆、水泥混凝土的裂缝的产生和发展。
[0003]然而，传统的抗裂纤维用材简单，硬度和韧性较低，无法满足高强度场景的使用需求，限制了抗裂纤维的适用范围且耐腐蚀性能不足，使用过程中纤维损耗严重，缩短了抗裂纤维的使用寿命，同时制备过程中未对聚丙烯进行改性处理，其染色性、粘合性、抗静电性和亲水性较差，难以与其他极性高分子、无机填料或金属相容，不可避免的增加了聚丙烯的复合加工难度，影响了抗裂纤维的性能改良。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供新型抗裂纤维及复合材料制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：新型抗裂纤维，配方包括：聚丙烯、马来酸二乙酯、苯乙烯、过氧化二异丙苯、聚氨酯树脂、补强剂、有机硅消泡剂和着色剂，各组分的重量份数分别是：82～94份的聚丙烯、17～23份的马来酸二乙酯、6～10份的苯乙烯、2～4份的过氧化二异丙苯、9～13份的聚氨酯树脂、3～7份的补强剂、1～3份的有机硅消泡剂和1～3份的着色剂。
[0006]新型抗裂纤维的复合材料制备方法，包括以下步骤：步骤一，选材；步骤二，接枝；步骤三，纯化；步骤四，补强；步骤五，甩丝；其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别称取82～94份的聚丙烯、17～23份的马来酸二乙酯、6～10份的苯乙烯、2～4份的过氧化二异丙苯、9～13份的聚氨酯树脂、3～7份的补强剂、1～3份的有机硅消泡剂和1～3份的着色剂，备用；其中在上述步骤二中，将步骤一中备好的马来酸二乙酯倒入真空搅拌机中，并加入步骤一中备好的聚丙烯、苯乙烯和过氧化二异丙苯，混合搅拌均匀，再倒入单螺杆挤出机中，加热至预热温度，使混合物转变成熔融态，接着加热至接枝温度，经挤出、切粒、冷却、烘干后得到接枝物；其中在上述步骤三中，将适量的甲苯注入纯化塔中，并加入步骤二中得到的接枝物，加热、冷凝、回流，使接枝物充分溶解在甲苯中，再根据体积比加入对应量的丙酮，混合搅拌均匀，使未反应的低聚物充分溶解在丙酮中，对沉淀物抽滤、烘干后得到改性聚丙烯；其中在上述步骤四中，将步骤三中得到的改性聚丙烯倒入真空搅拌釜中，并加入步骤一中备好的聚氨酯树脂和补强剂，混合搅拌均匀后加热，使混合料转变成熔融态，再加
入加入步骤一中备好的有机硅消泡剂和着色剂，混合搅拌均匀后抽真空，得到熔融坯料；其中在上述步骤五中，将步骤四得到熔融坯料倒入甩丝机中，利用多级甩丝辊的高速旋转，使熔融坯料拉伸变形，甩成丝状纤维，并在压缩空气的喷吹作用下拉长变细，冷却凝固后即得新型抗裂纤维。
[0007]根据上述技术方案，所述补强剂由石棉粉、云母粉、滑石粉和石英砂混合而成，且石棉粉、云母粉、滑石粉和石英砂的重量比为5∶1∶3∶2。
[0008]根据上述技术方案，所述着色剂选用氧化铁黑、钛白粉、钼铬红、铬黄和中钴蓝的任意一种或两种。
[0009]根据上述技术方案，所述步骤二中，真空搅拌机的转筒转速为100～140r/min，搅拌时间为8～16min。
[0010]根据上述技术方案，所述步骤二中，单螺杆挤出机的预热温度为170～180℃，接枝温度为185～195℃。
[0011]根据上述技术方案，所述步骤三中，纯化塔中甲苯和丙酮的体积比为1∶6。
[0012]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：该新型抗裂纤维及复合材料制备方法，制备过程中对聚丙烯进行接枝改性处理，从而对聚丙烯的性能进行了改良，提高了与其他极性高分子、无机填料或金属的相容性和亲和性，降低了聚丙烯的复合加工难度，提升了抗裂纤维的综合性能，同时用复合材料取代了传统的单一材料，从而对抗裂纤维的性能进行了补强，不仅提高了抗裂纤维的硬度和韧性，满足了高强度场景的使用需求，扩大了抗裂纤维的适用范围，也提高了抗裂纤维的耐腐蚀性能，减少了使用过程中纤维的损耗，延长了抗裂纤维的使用寿命。
附图说明
[0013]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的方法流程图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：实施例1：新型抗裂纤维，配方包括：聚丙烯、马来酸二乙酯、苯乙烯、过氧化二异丙苯、聚氨酯树脂、补强剂、有机硅消泡剂和着色剂，各组分的重量份数分别是：82～94份的聚丙烯、17～23份的马来酸二乙酯、6～10份的苯乙烯、2～4份的过氧化二异丙苯、9～13份的聚氨酯树脂、3～7份的补强剂、1～3份的有机硅消泡剂和1～3份的着色剂，补强剂由石棉粉、云母粉、滑石粉和石英砂混合而成，且石棉粉、云母粉、滑石粉和石英砂的重量比为5∶1∶3∶2，着色剂选用氧化铁黑、钛白粉、钼铬红、铬黄和中钴蓝的任意一种或两种。
[0016]新型抗裂纤维的复合材料制备方法，包括以下步骤：步骤一，选材；步骤二，接枝；步骤三，纯化；步骤四，补强；步骤五，甩丝；其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别称取82份的聚丙烯、17份的马来酸二乙酯、6份的苯乙烯、2份的过氧化二异丙苯、9份的聚氨酯树脂、3份的补强剂、1份的有机硅消泡剂和1份的着色剂，备用；其中在上述步骤二中，将步骤一中备好的马来酸二乙酯倒入真空搅拌机中，真空搅拌机的转筒转速为100～140r/min，并加入步骤一中备好的聚丙烯、苯乙烯和过氧化二异丙苯，混合搅拌均匀，搅拌时间为8～16min，再倒入单螺杆挤出机中，加热至预热温度170～180℃，使混合物转变成熔融态，接着加热至接枝温度185～195℃，经挤出、切粒、冷却、烘干后得到接枝物；其中在上述步骤三中，将适量的甲苯注入纯化塔中，并加入步骤二中得到的接枝物，加热、冷凝、回流，使接枝物充分溶解在甲苯中，再根据体积比加入对应量的丙酮，纯化塔中甲苯和丙酮的体积比为1∶6，混合搅拌均匀，使未反应的低聚物充分溶解在丙酮中，对沉淀物抽滤、烘干后得到改性聚丙烯；其中在上述步骤四中，将步骤三中得到的改性聚丙烯倒入真空搅拌釜中，并加入步骤一中备好的聚氨酯树脂和补强剂，混合搅拌均匀后加热，使混合料转变成熔融态，再加入加入步骤一中备好的有机硅消泡剂和着色剂，混合搅拌均匀后抽真空，得到熔融坯料；其中在上述步骤五中，将步骤四得到熔融坯料倒入甩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型抗裂纤维，配方包括：聚丙烯、马来酸二乙酯、苯乙烯、过氧化二异丙苯、聚氨酯树脂、补强剂、有机硅消泡剂和着色剂，其特征在于：各组分的重量份数分别是：82～94份的聚丙烯、17～23份的马来酸二乙酯、6～10份的苯乙烯、2～4份的过氧化二异丙苯、9～13份的聚氨酯树脂、3～7份的补强剂、1～3份的有机硅消泡剂和1～3份的着色剂。2.新型抗裂纤维的复合材料制备方法，包括以下步骤：步骤一，选材；步骤二，接枝；步骤三，纯化；步骤四，补强；步骤五，甩丝；其特征在于：其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别称取82～94份的聚丙烯、17～23份的马来酸二乙酯、6～10份的苯乙烯、2～4份的过氧化二异丙苯、9～13份的聚氨酯树脂、3～7份的补强剂、1～3份的有机硅消泡剂和1～3份的着色剂，备用；其中在上述步骤二中，将步骤一中备好的马来酸二乙酯倒入真空搅拌机中，并加入步骤一中备好的聚丙烯、苯乙烯和过氧化二异丙苯，混合搅拌均匀，再倒入单螺杆挤出机中，加热至预热温度，使混合物转变成熔融态，接着加热至接枝温度，经挤出、切粒、冷却、烘干后得到接枝物；其中在上述步骤三中，将适量的甲苯注入纯化塔中，并加入步骤二中得到的接枝物，加热、冷凝、回流，使接枝物充分溶解在甲苯中，再根据体积比加入对应量的丙酮，混合搅拌均匀，使未反应的低聚物充分溶解在丙酮中，对沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹皓，
申请(专利权)人：惠州市恒泰富复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：