聚丙烯纤维表面改性研究
聚丙烯纤维表面改性研究
以玻化微珠为轻质骨料，水泥、石膏和粉煤灰等胶凝材料为主要原料，经模压成型制备的玻化
微珠无机保温材料，其密度与力学强度要求往往不能兼顾.在此体系中引入增强纤维，可以使保
温材料在较小密度下具有较高强度，且适宜掺量的增强纤维不会对保温材料的密度和导热系数
有较大影响.
聚丙烯纤维是一种柔性纤维，在水泥砂浆和混凝土制品中有着出色的阻裂效果[1-2],但聚丙烯纤
维表面能低，表面不含任何活性基团，往往影响其应用效果.对聚丙烯纤维表面进行适当改性，
可增强其与水泥等无机胶凝材料的界面结合力，提高复合材料的力学强度.
1试验
1.1 原材料
Ⅱ玻化微珠：山东创智新材料科技有限公司产 类玻化微珠，其主要性能指标见表 1;聚丙烯纤维
（PP）：四川华神化学建材有限责任公司产，其基本性能指标见表 2;水泥：中联水泥厂产
42.5R Ⅰ快硬硫铝酸盐水泥；粉煤灰：华电国际邹县发电厂 级粉煤灰，符合 GB/T 1596-2005《用
于水泥和混凝土中的粉煤灰》的各项要求；醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（简称 VAE 乳液）：南京
丹沛化工有限公司产，固含量（文中涉及的固含量、浓度和掺量等除特别注明外均为质量分
数）55.5%;聚乙烯醇缩甲醛胶，固含量 3.38%;建筑石膏粉：0.2mm 方孔筛筛余量 8.7%,初凝时
间5min,终凝时间 26min;氢氧化钠：分析纯化学试剂，NaOH ≥含量 96%.
1.2 聚丙烯纤维表面改性处理
碱处理：取适量聚丙烯纤维放入浓度为 5%的NaOH 溶液中浸泡 8h 后取出，用蒸馏水洗净表
面，晾干备用.
包覆改性处理：将碱处理后的聚丙烯纤维放入 VAE 乳液稀释液（m（VAE 乳
液）∶m（水）=1 1∶）中搅拌浸泡 20min,取出纤维并压挤出多余液体，物理分散、烘干后待
用.
1.3 试验方法
按m（玻化微珠）∶m（聚乙烯醇缩甲醛胶）∶m（水泥）∶m（粉煤灰）∶m（石
膏）=1.00 1.00 0.80 0.20 0.08,∶∶∶∶ 准确称量各物料.
聚丙烯纤维掺量与相应的试样编号见表 3,其中 P组为掺加未改性聚丙烯纤维的复合保温材料试
样、A组为掺加碱处理聚丙烯纤维的试样、C组为掺加VAE 乳液包覆改性聚丙烯纤维的试样.
先将玻化微珠、聚丙烯纤维、水泥、粉煤灰和石膏混合均匀，聚乙烯醇缩甲醛胶通过喷射枪以
雾化状态均匀喷射到混合料中，再将混合料倒入500mm×300mm×80mm 的模具中整平，并在
0.47MPa 压力下模压成型，1h 后脱模，得到 500mm×300mm×50mm 的保温板材.
在20℃,相对湿度95%的条件下养护 3d 后，将保温板材放入 60℃电热鼓风干燥箱中烘干备用.
将制备的保温板材按照标准要求分别加工成 250mm×100mm×50mm 的抗折试样和
100mm×100mm×50mm 的抗压试样，依据 GB/T 5486-2008《无机硬质绝热制品试验方法》分别
测试各试样的抗折强度和抗压强度；参照 GB/T 20473-2006《建筑保温砂浆》测试试样的软化
系数，试样尺寸与抗压强度测试尺寸相同；将板材加工成尺寸为300mm×300mm×25mm,依照
GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》，使用 IMDRY3001-Ⅵ
智能型双平板导热系数测定仪（精确至0.000 1,测量精度±3%）测试试样的导热系数；对改性
前后聚丙烯纤维表面的微观形貌及复合保温材料的断口形貌进行 SEM 分析.
摘要：
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聚丙烯纤维表面改性研究以玻化微珠为轻质骨料，水泥、石膏和粉煤灰等胶凝材料为主要原料，经模压成型制备的玻化微珠无机保温材料，其密度与力学强度要求往往不能兼顾.在此体系中引入增强纤维，可以使保温材料在较小密度下具有较高强度，且适宜掺量的增强纤维不会对保温材料的密度和导热系数有较大影响.聚丙烯纤维是一种柔性纤维，在水泥砂浆和混凝土制品中有着出色的阻裂效果[1-2],但聚丙烯纤维表面能低，表面不含任何活性基团，往往影响其应用效果.对聚丙烯纤维表面进行适当改性，可增强其与水泥等无机胶凝材料的界面结合力，提高复合材料的力学强度.1试验1.1原材料Ⅱ玻化微珠：山东创智新材料科技有限公司产类玻化微珠，其主要性...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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时间：2023-05-09
