CN109929471A - 一种增强的辐射固化材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强的辐射固化材料及其制备方法，这种材料可以用作辐射固化粘合剂、填缝料和转印胶水，含多种组分：低聚物25‑45％，活性单体30‑50％，UV光引发剂2‑8％，玄武岩材料1‑50％，其它添加剂或助剂0‑50％。所述低聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的一种或几种。所述玄武岩材料是短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉、玄武岩粉末、玄武岩微珠，可用脂肪族多元胺处理过，处理的方法为浸泡法或等离子体法。本发明制备的增强的辐射固化材料的固化收缩率小、硬度高、和各种基材的表面附着力强，而且施工、固化工艺与传统的辐射固化材料基本相同，使用方便。

Description

一种增强的辐射固化材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用玄武岩材料增强的辐射固化材料。

背景技术

辐射固化材料，包括紫外光固化和电子束固化的材料，具有低污染、低能耗、固化速度快的优点。这种材料可以用作粘合剂、涂料、油墨、3D打印材料、转印胶粘材料等。辐射固化材料通常含有可辐射固化的低聚物、活性单体两大主要组分。紫外光固化材料还含有光引发剂这一主要组分。单独由这些主要组分组成的辐射固化材料，往往存在力学强度低、硬度低、耐磨性差、辐射固化收缩率大、流平润湿性差、对基材的附着力差等缺点。为了进一步提高辐射固化材料的性能，人们在辐射固化材料中添加各种增强材料和助剂。

辐射固化材料中加入无机填料或无机增强材料，还可以显著降低这种材料在固化时产生的收缩率。没有添加无机填料或无机增强材料的腐蚀固化材料，通常会产生高达5％以上的固化收缩率，这样会影响这种材料成型后的尺寸稳定性，降低这种材料对塑料、玻璃等基材的粘接强度，甚至可产生局部开裂或翘曲剥离的情况(参见中国专利申请201210584902.5“光固化转印材料”)。因此，降低甚至消除固化过程中的体积收缩，对于提高辐射固化材料的尺寸精度和对基材的粘接强度，具有显著的意义。

中国专利申请201180019192.5“辐射固化强化叠层”涉及一种粘合纤维增强型聚合物复合强化叠层的方法。中国专利申请201210234260.6“热塑性纤维增强环氧基复合材料及其用途”和中国专利申请201310612656.4“光固化的热塑性纤维增强环氧基复合材料及其制备方法”公开了用热塑性纤维芳纶编织布增强环氧基复合材料的方法。中国专利申请201410583207.6“一种紫外光固化结构修复用复合材料预浸料及其制备方法”公开了用玻璃纤维织物作为增强材料的方法。中国专利申请201410181602.1“一种用于三维打印快速成型的光固化不饱和聚酯材料及其制备方法”公开了用纳米无机物如纳米粘土、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米滑石粉作为光固化不饱和聚酯材料的增强剂。中国专利申请201110418272.X“一种齿科修复用光固化复合树脂材料及其制备方法”公开了用硅烷偶联剂改性的β-Si₃N₄晶须作为齿科修复用光固化复合树脂材料的增强材料。中国专利申请201610513336.7“一种陶瓷成品光固化修补剂”公开了用陶瓷微粉等物质制成增强剂。中国专利申请201310233384.7“齿科修复用光固化复合树脂及其制备方法”提到了用硅烷化的微米级二氧化硅、改性纳米级二氧化硅和核壳结构的纳米纤维作为增强填料。中国专利申请200810200058.5“纳米粒子增强的光固化聚酸酐载药聚合物支架的制备方法”和中国专利申请201310647615.9“一种海胆型羟基磷灰石增强齿科修复树脂的制备方法”分别提及了用羟基磷灰石和海胆型羟基磷灰石作为光固化聚合物的增强材料。中国专利申请201410485508.5“一种碳纳米管增强的光射固化三维打印材料及其制备方法”公开了用碳纳米管来增强光固化三维打印材料的方法。中国专利申请201610046003.8“一种光固化快速制备纤维增强树脂基复合材料的方法”公开了一种辐射固化快速制备纤维增强树脂基复合材料的方法。

中国专利申请201610672693.8“一种常温光固化杂化凝胶高强绝热材料的制备方法”针对现有的干燥过程时，干燥条件较为复杂，且易使材料收缩和碎裂，不能保持凝胶态结构，导致其力学性能较差的问题，通过在常温光固化气凝胶绝热材料中添加非晶玄武岩粉末，改善其气凝胶力学强度，且固化时间大大缩短，且制作工艺简单，原材料易得，有效节约了制备成本。中国专利申请201510495932.2“一种紫外光固化玄武岩纤维光纤光缆加强件”、美国专利申请20090317609“Curable Resin Films”、美国专利申请20140030470“High-Strength,Light-Weight,Molded Polymer Articles and Method ofManufacture”、美国专利申请20150299941“Systems,Methods and Devices forStrengthening Fluid System Components Using Radiation-Curable Composites”和美国专利申请20170210839“Curable Composition and Cured Product Having Anti-Microbial Properties”都提及了用玄武岩纤维和其它纤维作为增强材料。然而，这些专利申请没有涉及对各种增强纤维材料的预处理方法。

以上专利中所提及的辐射固化材料所添加的增强材料，要么没有对材料进行预处理，要么只用偶联剂如硅烷偶联剂对增强材料进行预处理。而适当的预处理对于获得更优良的性能，往往是很重要的。

特别对于玄武岩材料，表面预处理尤为重要。由于玄武岩材料表面能较低、玄武岩纤维表面较光滑，只有增加玄武岩材料的表面能和粗糙度，玄武岩材料才可能与极性较高的光固化单体和树脂等材料形成良好的界面结合，从而更好地提高光固化材料的性能。

另一方面，玄武岩在地表上分布广泛。将天然玄武岩可拉制成玄武岩纤维，有玄武岩纤维可生产短切玄武岩纤维和超细玄武岩纤维粉等。和一般的生产玻璃纤维不同，在生产玄武岩纤维的过程中不需要加入助剂，也不会产生废弃物和有害气体，在生产过程中几乎不会影响环境，同时能很好低于土壤结合，在几百年后自然降解为土壤母质，不会对环境造成二次污染。我国有玄武岩纤维的自主知识产权，目前有生产厂家几十家，产量大，价格相对便宜，具有推广使用价值。

本发明公开了将玄武岩材料作为增强材料应用到光固化材料中，并公开了对玄武岩材料进行预处理的一种新方法。

发明内容

发明目的：克服传统的辐射固化材料固化收缩率高，强度低、粘结差等缺点，提供一种固化收缩率低，强度高，与基材粘结好，施工工艺和固化工艺与传统的辐射固化材料工艺基本相同的辐射固化材料。

技术方案：本发明提供一种增强的辐射固化材料，呈透明或半透明的粘性液状或糊状，含多种组分：具有两个或多个双键的低聚物，具有一个、两个或多个双键的活性单体，玄武岩材料，可能需要的光引发剂和其它助剂。如果是电子束固化材料，就不需要光引发剂。如果是紫外光固化材料，材料配方中必须含有光引发剂。所用的玄武岩材料是未经化学药品处理的、用偶联剂处理过的或是用脂肪族多元胺改性过的，或是用酸碱溶液处理或偶联剂处理后再用脂肪族多元胺改性过的。通过紫外光辐射或电子束辐射，这种材料发生固化反应，固化后呈现具有一定力学性能的固态，可以作为粘合剂、填缝料、涂料和转印胶粘材料等结构性或功能性的材料。

在本发明中所用的低聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或者环氧丙烯酸酯中的一种或几种；所用的活性单体是丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基类、乙烯基醚类单体中的一种或几种。所用的低聚物和所用的活性单体中至少含有一种环氧低聚物或环氧化合物，这一点值得强调，这是因为我们发现环氧低聚物或环氧化合物的加入，将明显改善用玄武岩材料增强的光固化材料的力学性能，特别是明显改善脂肪族多元胺改性的玄武岩材料增强的光固化材料的力学性能，如硬度或拉伸强度等。

所用的玄武岩材料是短切玄武岩纤维、超细玄武岩纤维、玄武岩粉末、玄武岩微珠或它们的混合物；所用的光引发剂是酰基磷氧化物类、苯偶酰类、烷基苯酮类或硫杂蒽酮类UV光引发剂中的一种或几种；如有工艺上或性能上的必要，可添加各种助剂，如惰性填料、有机溶剂、偶联剂、防沉降剂、分散剂、润湿剂、流平剂、附着力促进剂、消泡剂、颜料、香味剂中的一种或几种；惰性填料可以是白炭黑、碳酸钙、硅灰石、玻纤粉或玻璃微珠等无机填料。

比如，本发明的辐射固化材料中，可以含有气相二氧化硅或有机膨润土的防沉降剂，或者含有聚丙烯酸酯的流平剂，或者含有有机硅的消泡剂，以改善成型工艺过程。也可以含有某些微胶囊香味剂，以使得辐射固化材料在使用过程中具有怡人的香味。

本发明中各组分的重量百分比可以为：低聚物10-50％，活性单体15-50％，玄武岩材料1-50％，光引发剂0-8％，惰性填料0-50％，有机溶剂0-10％，其它助剂0-10％；这里所谓的其它助剂可以是偶联剂、防沉剂、分散剂、润湿剂、流平剂、附着力促进剂、消泡剂、颜料、香味剂中的一种或几种。所有组分的重量百分比总和为100％。

本发明的一个侧重点在于，本发明的光固化材料是用玄武岩材料增强的。本发明中所使用的玄武岩材料是短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉、玄武岩粉末、玄武岩微珠中的一种、两种或多种。其中，短切玄武岩纤维的直径范围为0.5-25μm、长度范围为1-12mm；所述的玄武岩纤维粉的直径范围为0.5-25μm，长度范围为10-100μm；所述的玄武岩粉末是200-2000目的粉末。所述的玄武岩微珠是粒度为0.2-250μm的实心的或空心的以玄武岩等物质为原料而制得的玻璃球体。

本发明的又一个侧重点在于，本发明中的玄武岩材料在使用前可以由脂肪族多元胺处理。所用的脂肪族多元胺是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或它们的混合物；处理的方法是将0.1％-20％的脂肪族多元胺的醇溶液、水溶液或醇-水溶液将短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末浸泡5分钟以上，然后烘干。本发明中优先选用乙醇、甲醇和异丙醇。

除了浸泡法，也可以用喷淋法等方法多玄武岩材料进行处理：将含有脂肪族多元胺的醇溶液、水溶液或醇-水溶液，喷淋到玄武岩材料上，喷淋时间5分钟以上，然后干燥。喷淋时可不断翻动或搅拌玄武岩材料。

本发明的还有一个侧重点在于，除了用浸泡法或喷淋法处理玄武岩材料外，本发明还通过使用含有脂肪族多元胺蒸气的等离子体，对玄武岩材料进行处理。处理的方法是，通过雾化器或气化器将脂肪族多元胺雾化或气化，然后，雾化或气化的脂肪族多元胺被送至真空室中，或者雾化或气化的脂肪族多元胺和空气、氧气、氮气、氢气、氩气、水蒸气、氨气或二氧化碳气体一起被送至真空室中，在真空条件下进行等离子处理真空室中的玄武岩材料。

也可以将玄武岩纤维按上述的浸泡法或等离子体法进行处理，然后将处理的玄武岩纤维加工成短切玄武岩纤维或玄武岩纤维粉。

还可以先将玄武岩材料用上述的脂肪族多元胺浸泡法进行处理，然后再用上述的等离子体法进行处理，甚至可以将这样的处理进行多次重复。

本发明不排除在对玄武岩材料进行浸泡法处理、喷淋法处理或等离子体处理之前，进行各种各样的清洗或粗化预处理。比如，一种粗化预处理的方法是将玄武岩纤维、短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末浸润在pH小于3或pH大于12的酸碱溶液中15分钟以上，然后用纯水洗净、干燥。也不排除用偶联剂对玄武岩材料进行预处理。酸碱刻蚀使玄武岩材料表面产生沟槽或者凹陷，增加玄武岩材料的比表面积，使树脂与偶联剂更容易渗入到纤维表面的沟槽和凹陷中。

将以上处理过的玄武岩材料加热到含有低聚物、活性单体和其它助剂或添加剂的辐射固化材料中，搅拌均匀，即制得玄武岩材料增强的辐射固化材料。

有益效果：本发明的辐射固化材料由于含有玄武岩材料，特别是含有脂肪族多元胺改性的玄武岩材料，固化收缩率小，翘曲性低，耐磨性高，硬度高，与基材的粘附强；而且，该材料的施工工艺、固化工艺与传统的辐射固化材料的工艺基本相同，使用方便，成型性好。本发明的辐射固化材料适合用作粘合剂、填缝料、涂料和转印胶粘材料等。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

配方A：本实施例中所用的低聚物和活性单体均为Sartomer Arkema公司的产品。脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(CN965NS)15份(重量份，下同)；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(CN9001NS)15份；四氢呋喃丙烯酸酯活性单体(SR285)30份；1,6-已二醇二丙烯酸酯活性单体(SR238NS)14份；环氧丙烯酸酯(CN104)8份，TPO光引发剂2份；1173光引发剂2份；气相二氧化硅防沉剂1份；平均直径为2.5μm、平均长度为2mm的短切玄武岩纤维3份；平均直径为2.5μm、平均长度为20μm的玄武岩纤维粉5份；400目的玄武岩纤维粉5份。短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉在使用前均有1％的硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液处理过的。用硅烷偶联剂处理的过程为：将短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉混合加入到高速搅拌器中。将含硅烷偶联剂KH-5501％的乙醇溶液滴加到玄武岩材料上，高速搅拌5分钟，然后放在120℃的烘箱中，烘烤2小时，即为处理过的短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉。

按配方A，将各组分搅拌混合，制得均匀的混合物，即为用玄武岩材料增强的紫外光固化材料。这种材料可以用作光固化粘合剂、光固化转印胶粘材料或光固化填缝胶。

对照配方1：与配方A相同，但不含玄武岩纤维粉和玄武岩粉。

由配方A制得的紫外光固化材料，在光固化后的硬度(邵尔A)为85，光固化收缩率为2.8％。而由对照配方A制得的紫外光固化材料的硬度(邵尔A)为80，光固化收缩率为4.0％。

光固化收缩率是用模腔尺寸为100×100×1mm的模具测得的。模腔的正方形边长是100.00mm。用光固化材料充满模腔，然后光固化充分，在室温下放置2小时后，测量所得正方形片材的边长L(mm)。光固化收缩率的计算公式是：光固化收缩率＝(100-L)/100×100％。

实施例2

配方B：同实施例1中的配方A，但其中的玄武岩材料在使用前，用脂肪族多元胺进行处理。具体的处理方法是：配制含2.0％的三乙烯四胺的乙醇-水溶液，其中乙醇和水的比例为2:8。将1重量份的短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉分别浸泡在4重量份的该乙醇-水溶液中，浸泡48小时，取出，将液体抽滤掉，在100℃下干燥2小时。

由配方B所制得的光固化材料的光固化收缩率为2.6％，比配方A的还要低。这说明用三乙烯四胺对玄武岩材料进行处理是有用的。

实施例3

配方和工艺同实施例2，但玄武岩材料在用脂肪族多元胺处理前，先用碱溶液或酸溶液预处理。预处理的方法是：分别用0.5mol/L的氢氧化钠溶液、0.5mol/L的盐酸溶液或1mol/L的醋酸溶液浸泡玄武岩材料，在浸泡时不断搅拌，2小时后取出，反复抽滤洗净，然后在100℃下干燥2小时。

实施例4

配方同实施例2，但玄武岩材料在使用前，不是用脂肪族多元胺溶液浸泡处理，而是用含有脂肪族多元胺的气体产生的等离子体进行处理。具体的处理方法是：通过雾化器或气化器将乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺的1:1:1的混合物雾化或气化，然后，雾化或气化的脂肪族多元胺和氮气形成混合气体被送至旋转腔体式粉末处理装置的真空腔体中，混合气体中脂肪族多元胺的含量约为5％，在真空条件下进行等离子处理真空腔体中的玄武岩材料。等离子体处理是的功率是0.5kW，真空腔体以5RPM的旋转速率旋转，处理的时间可取为2min-1h。

将以这种方法制得的玄武岩材料，作为增强剂加入到配方B中，所得的光固化材料的硬度(邵尔A)为85，固化收缩率可低至2.0-2.4％。其耐磨性也得到了改善。

实施例5

按质量份数将聚氨酯改性的丙烯酸酯40份，三官能度不饱和聚酯单体4份，甲基丙烯酸缩水甘油酯12份，实施例4中制得的脂肪族多元胺改性的玄武岩纤维粉15份，有机硅消泡剂0.2份，流平剂BYK-520.2份，光引发剂11731份，置于混合搅拌器中，于常温下搅拌15分钟至形成均匀的混合物。其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯是一种含有环氧基团的化学物质。

上面所得到的混合物，可以作为涂料使用。将该混合物作为涂料涂在聚碳酸酯薄片上，涂层约厚25μm。用紫外灯照射10秒，使涂料表干，然后移到电子束辐射设备中进行无氮气保护或有氮气保护的条件下辐照至涂料完全固化。

该涂层的铅笔硬度为HB。通过百格试验，发现该涂层的聚碳酸酯的附着力有改善，百格试验后的涂层脱落面积小于35％。而没有加入实施例4中制得的脂肪族多元胺改性的玄武岩纤维粉的对照配方，铅笔硬度为B，在百格试验后的涂层脱落面积大于50％。

最后应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种增强的辐射固化材料，用作可辐射固化的粘合剂、填缝料、涂料和转印胶粘材料，其特征在于：所述的辐射固化材料呈透明或半透明的粘性液状或糊状，含如下组分：具有两个或多个双键的低聚物，具有一个、两个或多个双键的活性单体，玄武岩材料，其它助剂或添加剂；所述的玄武岩材料是短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉、玄武岩粉末、玄武岩微珠中的一种、两种或多种；所述的玄武岩材料是未经化学药品处理的、用偶联剂处理过的、用脂肪族多元胺改性过的，或是用酸碱溶液处理或偶联剂处理后再用脂肪族多元胺改性过的。

2.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：所述的低聚物是聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或者环氧丙烯酸酯中的一种或几种；所述的活性单体是丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基类、乙烯基醚类单体中的一种或几种；所述的低聚物和所述的活性单体中至少含有一种环氧低聚物或环氧化合物；所述的光引发剂是酰基磷氧化物类、苯偶酰类、烷基苯酮类或硫杂蒽酮类UV光引发剂中的一种或几种；所述的助剂是惰性填料、有机溶剂、偶联剂、防沉剂、分散剂、润湿剂、流平剂、附着力促进剂、消泡剂、颜料、香味剂中的一种或几种；所述的惰性填料是白炭黑、碳酸钙、硅灰石、玻纤粉或玻璃微珠。

3.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：其中各组分的重量百分比为：低聚物10-50％，活性单体15-50％，玄武岩材料1-50％，光引发剂0-8％，惰性填料0-50％，有机溶剂0-10％，其它助剂0-10％；所有组分的重量百分比总和为100％。

4.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：所述的短切玄武岩纤维的直径范围为0.5-25μm、长度范围为1-12mm；所述的玄武岩纤维粉的直径范围为0.5-25μm，长度范围为10-100μm；所述的玄武岩粉末是玄武岩经粉碎而得到的200-2000目的粉末；所述的玄武岩微珠是粒度为0.2-250μm的实心的或空心的以玄武岩等物质为原料而制得的玻璃球体。

5.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：所述的玄武岩材料由脂肪族多元胺处理过的，所述的脂肪族多元胺是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或它们的混合物；处理的方法是将0.1％-20％的脂肪族多元胺的醇溶液、水溶液或醇-水溶液将短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉、玄武岩粉末或玄武岩微珠浸泡5分钟以上，然后取出、干燥；或者，用0.1％-20％的脂肪族多元胺的醇溶液、水溶液或醇-水溶液喷淋短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉、玄武岩粉末或玄武岩微珠5分钟以上，然后干燥。

6.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：所述的玄武岩材料由脂肪族多元胺处理过的，所述的脂肪族多元胺是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或它们的混合物；处理的方法是，通过雾化器或气化器将脂肪族多元胺雾化或气化，然后，雾化或气化的脂肪族多元胺被送至真空室中，或者雾化或气化的脂肪族多元胺和空气、氧气、氮气、氢气、氩气、水蒸气、氨气或二氧化碳气体一起被送至真空室中，在真空条件下进行等离子处理真空室中的玄武岩材料。

7.根据权利要求5或6所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：将玄武岩纤维进行处理后，将处理的玄武岩纤维加工成短切玄武岩纤维和玄武岩纤维粉。

8.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：所述的用脂肪族多元胺浸泡过的短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末，然后进行等离子体处理。

9.根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料，其特征在于：所述的玄武岩纤维、短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末，在用脂肪族多元胺浸泡处理或用等离子体处理之前，进行了粗化预处理；粗化预处理的方法是将玄武岩纤维、短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末浸润在pH小于3或pH大于12的酸碱溶液中15分钟以上，然后用纯水洗净、干燥。

10.一种根据权利要求1所述的增强的辐射固化材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)玄武岩材料的预处理

所述的玄武岩纤维、短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末，在用脂肪族多元胺浸泡处理或用等离子体处理之前，进行了粗化预处理；粗化预处理的方法是将玄武岩纤维、短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉和玄武岩粉末浸润在pH小于3或pH大于12的酸碱溶液中15分钟以上，然后用纯水洗净、干燥；

(2)玄武岩材料的改性

选择以下方法中的一种对玄武岩材料进行处理或改性：

浸泡法：所述的玄武岩材料在使用前由脂肪族多元胺处理，所述的脂肪族多元胺是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或它们的混合物；处理的方法是用浸泡法处理玄武岩材料：将0.1％-20％的脂肪族多元胺的醇溶液、水溶液或醇-水溶液将短切玄武岩纤维、玄武岩纤维粉、玄武岩粉末或玄武岩微珠浸泡5分钟以上，然后取出、干燥；

喷淋法：将含有脂肪族多元胺的醇溶液、水溶液或醇-水溶液，喷淋到玄武岩材料上，喷淋时间5分钟以上，然后干燥；

等离子处理法：通过使用含有脂肪族多元胺蒸气的等离子体，对玄武岩材料进行处理，处理的方法是：通过雾化器或气化器将脂肪族多元胺雾化或气化，然后，雾化或气化的脂肪族多元胺被送至真空室中，或者雾化或气化的脂肪族多元胺和空气、氧气、氮气、氢气、氩气、水蒸气、氨气或二氧化碳气体一起被送至真空室中，在真空条件下进行等离子处理真空室中的玄武岩材料；

联合处理法：将用上述浸泡法或喷淋法对玄武岩材料进行处理，然后用上述等离子体处理法对用浸泡法处理过的玄武岩材料进行处理；

(3)配制辐射固化材料

将低聚物、活性单体、玄武岩材料或按上述方法改性过的玄武岩材料以及其它助剂或添加剂混合到一起，搅拌均匀，制得玄武岩材料增强的辐射固化材料。