一种组合包及使可浇注组合物增强的方法技术

一种用于液／固或液体混合物的可浇注组合物的组合包，它包括有可分散的包装体，所述可浇注组合物中分散剂的作用以及对所述组合包与所述可浇注组合物同时发生机械混合的作用结合在一起，可使所述包装体分散。所述包装体将许多个聚合物增强件的初级包围在一起，所述增强件的初级包是许多长增强件用一可分散的初级包装体紧密保持并排排列，所述初级包装体包括一种周边包套，它在足够的张应力下，充分限制所述长增强件相互的横向运动，因而可以将所述初级包装体的至少一部分分散掉，可控地破坏其完整性，所述初级包装体的这种分散是受到在所述可浇注组合物中的分散剂以及所述的可浇注组合物中增强件包混合物基本上同时发生机械混合的联合作用的影响，结果将所述长增强件就释放出来，能在所述可浇注组合物中均匀地混合。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可浇注组合物的增强件。众所周知，在可浇注组合物中加入增强件能提高性能。例如，在诸如砂浆和混凝土的胶结组合物中加入增强件，可改善其强度，降低其表面开裂趋势。增强件包括宽广范围的型件，但它们通常都具有长的构形(即其长轴的尺寸显著大于短轴的尺寸)。这些长型构件包括具有基本上呈圆载面的棒形丝、具有螺旋扭曲结构或制成不同截面以降低其拔出倾向的平板条、或者是基于棒形丝呈扭曲结构的缆索。用于增强件的材料有金属、合成聚合物材料及天然材料等。人们知道，在胶结组合物(即砂浆或混凝土)中，材料的冲击强度、弯曲强度和韧性都随便着组合物中增强件用量的提高而增大。然而，可引入增强件的含量有一个实际限度，因为超过此限度，增强件之间就会互相纠缠，形成一些球形物或其它不适宜的聚集体。对于增强件，适当地选择其长度与直径相关的指标(如纵横比)可有助于减少其纠缠聚集的趋势。然而。靠这种方法来改进其混合性是困难的，因为这种类型的改变对增强件的增强能力产生消极作用。将增强件加入到胶结组合物中的方法，在实现增强件高的用量方面也起着主要作用。例如如果需用较高体积浓度的增强件，高纵横比的增强件应基本上是单根的纤维，并以相当低的浓度，且在较长时间内充分混合的条件下引入胶结组合物。在装运容器中，棒状增强件会由于振动和相互冲撞而纠缠和(或)聚集起来。聚集的增强件从装运容器中不易倾倒出来，并且除非分离成一根根的增强件，否则是不能加进胶结组合物中去的。曾经采用了各种不同的机械方法和气动方法将聚集的增强件击散，并将单根增强件引入胶结组合物中。美国专利4,121,943(Akazawa等)描述了一种机械，它设计用来在加入到胶结组合物之前，将增强件纤维聚集物分散。在美国专利3,716,386(Kempster)中描述了将较高用量的增强件加入到胶结组合物中的另一种处理办法，它是在将增强件纤维引入到混合料之前对纤维用一种高粘度的降低摩擦的物质先进行处理。将高纵横比的伸长增强件(即纤维)以较大用量引入胶结组合物，近来有若干种处理方法，它们一个共同的特点是将纤维以有组织成行排列的方式加入到胶结组合物中，结果在混合时，纤维也成行排列，慢慢地松散开来。以这种方式在胶结组合物中松散的纤维，它们之间很少有纤维-纤维的相互作用，结果与完全无序定向引入胶结组合物中的纤维相比，其聚集成团的趋势就小得多。美国专利4,224,377和4,314,853(Moens)都描述了一种由许多根线材用粘结剂结合起来的增强件以及把这种增强件加入到胶结组合物中去的方法。在混合过程中上述粘结剂就失去其粘结作用。美国专利4,414,030(Restrepo)描述的胶结组合物用的增强件包括原纤化聚烯烃薄膜的带子。原纤化的纤维藉纤维间的原纤维保持着成行的结构。在机械混合时破裂在胶结组合物中将一根根的纤维松散开来。另一种选择以成行排列的结构方式将纤维引入胶结组合物的方法，叙述在R.N.Swancy和B.Barr所编的书中，即Fiber Rein-forced Cements and Concretes，(用纤维增强水泥和混凝土)ElsvierApplied Science，New York，1989，第316—325页。这个方法是利用短的原纤化聚丙烯纤维条，它们扭曲成缆索状结构，以此形式在胶结组合物中将纤维松散释放出来。在处理胶结组合物过程中的机械混合作用就将缆索状结构击散，以成行的方式将一根根原纤化的薄膜纤维释放出来。本专利技术涉及的是许多根纤维束合并在一起成为组合包的形式，该组合包可以分散使得纤维释放出来，每股纤维束是许多根高纵横比的聚合物纤维，它们按实际上以互不纠缠的方式排列，因此纤维间并无粘结剂，每股纤维束的设置使得当组合包加入处于分散条件下的可浇注组合物时，单根纤维基本上可互不纠缠地释放到可浇注组合物中。在本专利技术的实际做法中，上述和其他的分散条件包括可浇注组合物中所含水或有机溶剂的作用、可浇注组合物产生的热量、对可浇注组合物的机械搅拌、或者上述能使纤维从束中释放出来的两种或多种作用的组合。用于液/固或液体混合物可浇注组合物的增强件理想的组合包，它包括有可分散的包装体，可浇注组合物中分散剂的作用以及对组合包与可浇注组合物同时发生机械混合的作用，结合在一起可使该包装体分散。包装体将许多个增强件的初级包装合并在一起，增强件的初级包是许多长增强件用一可分散的初级包装体紧密保持并排排列。此初级包装包括一种周边包套，它在足够的张应力下，充分限制所述长增强件相互的横向运动，因而可以将初级包装体的至少一部分分散掉，可控地破坏其完整性，初级包装体的分散受到可浇注组合物中的分散剂以及和可浇注组合物中增强件的初级包混合物基本上同时发生机械混合的联合作用的影响。初级包装体的完整性破坏以后，长的增强件就释放出来，能在可浇注组合物中均匀地混合。本专利技术还提供一种使可浇注组合物增强的方法，其步骤包括将可分散的纤维束加入到处于分散条件下的可浇注组合物中，该纤维束是许多高纵横比的聚合物纤维，它们按实际互不纠缠的方式排列，纤维与纤维之间实际上并无粘结剂，因而，这些纤维以后可以基本上以互不纠缠地从所述的纤维释放到可浇注组合物中。一种制备液/固或液体混合物的可浇注组合物(该混合物中含有许多长增件)的较好方法包括以下步骤a)制备可浇注组合物各组分材料的混合物；b)将至少一个长增强件的初级包加入到该混合物中，增强件的这个包包括着许多作密集并排排列的长增强件，外面包以可分散的初级包装体，该初级包装体是一个周边包套，它在足够张应力下，充分限制长增强件相互的横向运动因而可以将初级包装体的至少一部分分散掉，可控地破坏其完整性，初级包装体的分散受到可浇注组合物中的分散剂以及和混合物至少一个中增强件初级包混合物在基本上同时发生机械混合的联合作用的影响；c)对可浇注组合物与至少一个增强件初级包的混合物进行混合，使至少一个增强件初级包在可浇注材料中的分布基本均匀，并随后破坏初级包装体的连续性，使长增强件释放到可浇注组合物中；d)继续对可浇注组合物与长增强件的混合物进行混合，直至增强件在整个可浇注组合物中的分布基本上均匀为止。附图说明图1表示本专利技术的一个增强件组合包。图2表示本专利技术的一个外有初级包装体的长增强件的初级包。图3表示另一种外有初级包装体的长增强件的初级包。图4表示本专利技术的内装两种不同尺寸增强件的另一种长增强件初级包。图5是图4沿55的部分剖面图，表示固定初级包装体的周边包套的方法。在本专利技术中，“可浇注组合物”系指可以如样浇注的或可用其它方法，例如用于胶结组合物的喷浆法施涂到表面上的可流动组合物；这种可浇注组合物包括例如混凝土或砂浆之类的胶结组合物，还包括柏油之类的沥青组合物，又包括环氧树脂之类的聚合物组合物，“液/固”是指含有两种或多种液体与固体组分混合物的组合物。“液体混合物”是指含有一种可固化的液体，有时是指其它液体或可溶解组分的组合物。用于可浇注组合物，特别是胶结组合物的增强件比胶结组合物中其它常用组分通常具有大得多的纵横比。这种纵横比的不匹配，使得将增强件均匀混入胶结组合物中非常困难，尤其当增强件所占体积百分数很高时。本专利技术涉及一种新颖的长增强件的组合包，用它可以简单地以高体积百分数的增强件加入到可浇注组合物如胶结组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·F·桑德斯，拉里·D·里奇，克利福德·N·麦克唐纳，莱斯·马克思·赫洛克尔，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：