CN106630583A - 一种高强度玄武岩纤维复合筋 - Google Patents

一种高强度玄武岩纤维复合筋 Download PDF

Info

Publication number
CN106630583A
CN106630583A CN201611145771.5A CN201611145771A CN106630583A CN 106630583 A CN106630583 A CN 106630583A CN 201611145771 A CN201611145771 A CN 201611145771A CN 106630583 A CN106630583 A CN 106630583A
Authority
CN
China
Prior art keywords
basalt
basalt fibre
strength
composite reinforcement
fibre composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611145771.5A
Other languages
English (en)
Inventor
钱立兵
李宁
谈亚蓓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Meng Gu Filamentary Material Science And Technology Ltd
Original Assignee
Anhui Meng Gu Filamentary Material Science And Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Meng Gu Filamentary Material Science And Technology Ltd filed Critical Anhui Meng Gu Filamentary Material Science And Technology Ltd
Priority to CN201611145771.5A priority Critical patent/CN106630583A/zh
Publication of CN106630583A publication Critical patent/CN106630583A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/30—Polyolefins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

发明公开了一种高强度玄武岩纤维复合筋，是由玄武岩纤维经表面处理剂处理后，再由基体树脂浸渍并固化而成的纤维筋材；所述玄武岩纤维由以下成分制成：玄武岩石料、纳米碳化钛、料姜石；所述基体树脂由聚丙烯树脂、乙烯基酯树脂、松香制成。本发明涉及的玄武岩纤维复合筋具有较强的力学性能，可广泛应用于工业、民用等建筑行业、石油工业以及航空工业等等。本发明玄武岩纤维复合筋制备方法不仅制作步骤简单、快捷，还可实现工业化的大规模生产，制作成本低廉。

Description

一种高强度玄武岩纤维复合筋
技术领域
本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种高强度玄武岩纤维复合筋。
背景技术
在现有的复合材料领域，作为复合筋增强体的纤维主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、聚乙烯纤维等，但由于价格因素的限制，大部分纤维都只用于军事领域，只有玻璃纤维还广泛应用于民用领域，但在实际应用过程中，玻璃纤维作为复合筋增强体还存在一定的缺陷，如：（1）玻璃纤维的生产过程能耗较大，不利于节能环保；（2）玻璃纤维的制备工艺对对人体有害，尤其是玻璃纤维毛会对人体皮肤产生刺激作用，吸入人体后不能被分解或吸收，很可能引起肺部疾病甚至产生癌变；（3）环境污染大，玻璃纤维复合筋废弃后不能回收利用或自然降解，不利于环境的保护，等等。
为克服上述复合筋增强体的使用缺陷，人们提出了采用玄武岩纤维作为复合筋增强体的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度玄武岩纤维复合筋，通过以下技术方案实现：
一种高强度玄武岩纤维复合筋，所述的高强度玄武岩纤维复合筋是由玄武岩纤维经表面处理剂处理后，再由基体树脂浸渍并固化而成的纤维筋材；
所述玄武岩纤维按重量份计由以下成分制成：玄武岩石料120-130、纳米碳化钛0.2-0.3、料姜石0.5-0.6；
所述基体树脂按重量份计由聚丙烯树脂8-10、乙烯基酯树脂42-45、松香1-2制成。
进一步的：所述的玄武岩纤维制备方法为：玄武岩石料、纳米碳化钛、料姜石在1480℃下熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
进一步的：所述的玄武岩纤维直径为6-13μm。
进一步的：所述的表面处理剂为沃兰处理剂和KH560处理剂按4:1质量比例混合而成。
进一步的，所述的高强度玄武岩纤维复合筋的制备方法，包括如下步骤：
（1）玄武岩纤维表面处理：将表面处理剂调配好后，与去离子水按1:85质量比例混合制成混合水溶液，将玄武岩放入制成的混合水溶液中浸泡，浸泡温度为55℃，浸泡时间为40min，然后取出，烘干，自然放置10min后，再放入混合水溶液中浸泡，浸泡温度为45℃，浸泡时间为30min，然后取出，烘干，即可；
（2）浸渍基体树脂：在基体树脂中依次加入促进剂和固化剂，搅拌均匀后制得胶液，基体树脂：促进剂：固化剂的重量配比为350:0.4:0.8，使用涂刷工具将该胶液涂覆上在经表面处理后的玄武岩纤维上；
（3）固化成型：将步骤（2）制得的玄武岩纤维按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型装置中加压1.2MPa，升温至125℃，30min后，加压压力调节至0.8MPa，温度调节至100℃，1h后，即可制得高强度玄武岩纤维复合筋。
本发明有益效果：本发明涉及的玄武岩纤维复合筋具有较强的力学性能，可广泛应用于工业、民用等建筑行业、石油工业以及航空工业等等。本发明玄武岩纤维复合筋制备方法不仅制作步骤简单、快捷，还可实现工业化的大规模生产，制作成本低廉，通过本发明制备方法能够提高玄武岩纤维复合筋3-4%的拉伸强度和1-2%的弯曲强度。经试验证明，通过在玄武岩石料制备玄武岩纤维时添加一定量的碳化钛和料姜石，能够极大的提高玄武岩纤维单丝拉伸强度，由此制成的玄武岩纤维复合筋性能更加优异，本发明制备的玄武岩纤维复合筋具有耐腐蚀及良好空气稳定性，韧性和强度高等特点。
具体实施方式
实施例1
一种高强度玄武岩纤维复合筋，所述的高强度玄武岩纤维复合筋是由玄武岩纤维经表面处理剂处理后，再由基体树脂浸渍并固化而成的纤维筋材；
所述玄武岩纤维按重量份计由以下成分制成：玄武岩石料120、纳米碳化钛0.2、料姜石0.5；
所述基体树脂按重量份计由聚丙烯树脂8、乙烯基酯树脂42、松香1制成。
实施例2
一种高强度玄武岩纤维复合筋，所述的高强度玄武岩纤维复合筋是由玄武岩纤维经表面处理剂处理后，再由基体树脂浸渍并固化而成的纤维筋材；
所述玄武岩纤维按重量份计由以下成分制成：玄武岩石料130、纳米碳化钛0.3、料姜石0.6；
所述基体树脂按重量份计由聚丙烯树脂10、乙烯基酯树脂45、松香2制成。
实施例3
一种高强度玄武岩纤维复合筋，所述的高强度玄武岩纤维复合筋是由玄武岩纤维经表面处理剂处理后，再由基体树脂浸渍并固化而成的纤维筋材；
所述玄武岩纤维按重量份计由以下成分制成：玄武岩石料125、纳米碳化钛0.25、料姜石0.55；
所述基体树脂按重量份计由聚丙烯树脂9、乙烯基酯树脂43、松香1.5制成。
上述实施例中：
进一步的：所述的玄武岩纤维制备方法为：玄武岩石料、纳米碳化钛、料姜石在1480℃下熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
进一步的：所述的玄武岩纤维直径为6-13μm。
进一步的：所述的表面处理剂为沃兰处理剂和KH560处理剂按4:1质量比例混合而成。
进一步的，所述的高强度玄武岩纤维复合筋的制备方法，包括如下步骤：
（1）玄武岩纤维表面处理：将表面处理剂调配好后，与去离子水按1:85质量比例混合制成混合水溶液，将玄武岩放入制成的混合水溶液中浸泡，浸泡温度为55℃，浸泡时间为40min，然后取出，烘干，自然放置10min后，再放入混合水溶液中浸泡，浸泡温度为45℃，浸泡时间为30min，然后取出，烘干，即可；
（2）浸渍基体树脂：在基体树脂中依次加入促进剂和固化剂，搅拌均匀后制得胶液，基体树脂：促进剂：固化剂的重量配比为350:0.4:0.8，使用涂刷工具将该胶液涂覆上在经表面处理后的玄武岩纤维上；
（3）固化成型：将步骤（2）制得的玄武岩纤维按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型装置中加压1.2MPa，升温至125℃，30min后，加压压力调节至0.8MPa，温度调节至100℃，1h后，即可制得高强度玄武岩纤维复合筋。
对比例1：与实施例1区别仅为采用普通玄武岩纤维制备玄武岩纤维复合筋。
对比例2：与实施例1区别仅为在制备玄武岩纤维时不添加纳米碳化钛。
对比例3：与实施例1区别仅在于在玄武岩纤维复合筋制备过程中的固化成型时，将步骤（2）制得的玄武岩纤维按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型装置中加压1.2MPa，升温至125℃，30min后，即可制得高强度玄武岩纤维复合筋。
玄武岩纤维复合筋性能（玄武岩纤维直径为7微米，玄武岩纤维体积含量为37%）：
表1
拉伸强度MPa 弹性模量MPa 弯曲强度MPa 弯曲模量MPa
实施例1 286.8 16.9 504.3 17.7
实施例2 286.4 16.8 504.1 17.6
实施例3 286.5 16.6 504.2 17.4
对比例1 257.4 14.2 478.7 15.6
对比例2 262.5 14.9 489.4 16.2
对比例3 277.4 16.3 498.9 17.1
由表1可以看出本发明制备的玄武岩纤维复合筋性能优越。

Claims (5)

1.一种高强度玄武岩纤维复合筋，其特征在于：所述的高强度玄武岩纤维复合筋是由玄武岩纤维经表面处理剂处理后，再由基体树脂浸渍并固化而成的纤维筋材；
所述玄武岩纤维按重量份计由以下成分制成：玄武岩石料120-130、纳米碳化钛0.2-0.3、料姜石0.5-0.6；
所述基体树脂按重量份计由聚丙烯树脂8-10、乙烯基酯树脂42-45、松香1-2制成。
2.根据权利要求1所述的一种高强度玄武岩纤维复合筋，其特征在于：所述的玄武岩纤维制备方法为：玄武岩石料、纳米碳化钛、料姜石在1480℃下熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度玄武岩纤维复合筋，其特征在于：所述的玄武岩纤维直径为6-13μm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度玄武岩纤维复合筋，其特征在于：所述的表面处理剂为沃兰处理剂和KH560处理剂按4:1质量比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种高强度玄武岩纤维复合筋，其特征在于，所述的高强度玄武岩纤维复合筋的制备方法，包括如下步骤：
（1）玄武岩纤维表面处理：将表面处理剂调配好后，与去离子水按1:85质量比例混合制成混合水溶液，将玄武岩放入制成的混合水溶液中浸泡，浸泡温度为55℃，浸泡时间为40min，然后取出，烘干，自然放置10min后，再放入混合水溶液中浸泡，浸泡温度为45℃，浸泡时间为30min，然后取出，烘干，即可；
（2）浸渍基体树脂：在基体树脂中依次加入促进剂和固化剂，搅拌均匀后制得胶液，基体树脂：促进剂：固化剂的重量配比为350:0.4:0.8，使用涂刷工具将该胶液涂覆上在经表面处理后的玄武岩纤维上；
（3）固化成型：将步骤（2）制得的玄武岩纤维按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型装置中加压1.2MPa，升温至125℃，30min后，加压压力调节至0.8MPa，温度调节至100℃，1h后，即可制得高强度玄武岩纤维复合筋。
CN201611145771.5A 2016-12-13 2016-12-13 一种高强度玄武岩纤维复合筋 Pending CN106630583A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611145771.5A CN106630583A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种高强度玄武岩纤维复合筋

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611145771.5A CN106630583A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种高强度玄武岩纤维复合筋

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106630583A true CN106630583A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58825686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611145771.5A Pending CN106630583A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种高强度玄武岩纤维复合筋

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106630583A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108101446A (zh) * 2017-12-07 2018-06-01 成都天府轨谷科技有限公司 玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007089286A2 (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Rock Fiber Technology, Inc. Process for producing chopped rock fibers
CN102470546A (zh) * 2009-08-03 2012-05-23 应用纳米结构方案公司 纳米颗粒在复合材料纤维中的结合
CN102674873A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 中南大学 一种预存应力筋增强复合材料及其制造方法
CN103435324A (zh) * 2013-07-27 2013-12-11 国家电网公司 一种由玄武岩纤维制成的地脚螺栓及其制备方法
CN104059238A (zh) * 2014-06-25 2014-09-24 四川航天五源复合材料有限公司 一种玄武岩纤维复合筋的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007089286A2 (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Rock Fiber Technology, Inc. Process for producing chopped rock fibers
CN102470546A (zh) * 2009-08-03 2012-05-23 应用纳米结构方案公司 纳米颗粒在复合材料纤维中的结合
CN102674873A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 中南大学 一种预存应力筋增强复合材料及其制造方法
CN103435324A (zh) * 2013-07-27 2013-12-11 国家电网公司 一种由玄武岩纤维制成的地脚螺栓及其制备方法
CN104059238A (zh) * 2014-06-25 2014-09-24 四川航天五源复合材料有限公司 一种玄武岩纤维复合筋的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵志凤等: "《材料化学》", 31 August 2012, 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108101446A (zh) * 2017-12-07 2018-06-01 成都天府轨谷科技有限公司 玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104129081A (zh) 一种连续玄武岩纤维复合材料的制备工艺
Fegade et al. A review on basalt fibre reinforced polymeric composite materials
CN107189354A (zh) 一种石墨烯纳米片增强碳纤维复合材料的制备方法
CN106674912A (zh) 一种高强度玄武岩纤维复合筋
CN104725780B (zh) 一种混杂玄武岩纤维和玻璃纤维增强树脂筋
CN104045986B (zh) 一种家具用不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法
CN101423650B (zh) 一种高层间剪切强度环氧树脂基复合材料及制备方法
CN103289313B (zh) 一种改良玻璃钢材料的制备方法
CN107641242B (zh) 一种注塑材料
Priya et al. Experimental testing of polymer reinforced with coconut coir fiber composites
CN104059238A (zh) 一种玄武岩纤维复合筋的制备方法
CN109867916A (zh) 植物纤维增强树脂基复合材料及其制备方法
CN109337192A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103254566B (zh) 一种耐冲击的玻璃钢材料
CN111391421A (zh) 一种碳纤维与金属复合结构及其制备方法
CN105382894A (zh) 一种用于家具制作的杨木材料的改性处理方法
CN106630583A (zh) 一种高强度玄武岩纤维复合筋
CN111172762B (zh) 一种纤维表面处理的纳米强化环保浸渍体系及其制备方法
CN111548604A (zh) 一种纳米TiO2改性碳纤维/环氧树脂复合材料的方法
CN113004655A (zh) 一种玻璃纤维增强热固性树脂预浸料的制备方法
CN103571431B (zh) 一种粘结剂及其制备方法
Ma et al. The structure and properties of eucalyptus fiber/phenolic foam composites under N-β (aminoethyl)--aminopropyl trimethoxy silane pretreatments
CN207348307U (zh) 一种玻璃钢外墙挂板
CN109825103A (zh) 一种装修用竹纤维板材及其制备方法
CN104724974A (zh) 一种碳纳米管-粘土改性树脂/玄武岩纤维复合筋材及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510

RJ01 Rejection of invention patent application after publication