一種緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料及其制備方法，所述材料包括：100重量份的高密度聚乙烯(HDPE)作為基礎(chǔ)樹脂；15-30重量份的具有極性基團(tuán)的共混樹脂；20-40重量份的偶聯(lián)劑處理的增強(qiáng)劑；以及0.1-0.4重量份的促進(jìn)劑。本發(fā)明專利技術(shù)所述外包護(hù)套改性材料與緩凝粘結(jié)樹脂間具有良好的粘結(jié)性能，添加經(jīng)偶聯(lián)劑處理的增強(qiáng)劑后，所述外包護(hù)套改性材料的屈服應(yīng)力、拉伸模量和彎曲模量等性能可以很好地滿足于建筑工程應(yīng)用。基于此種外包護(hù)套材料，制得了與混凝土粘結(jié)錨固性能良好的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于建筑材料領(lǐng)域，特別涉及。
技術(shù)介紹
緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)兩種體系的結(jié)合，其突出的優(yōu)點(diǎn)使其成為當(dāng)前建筑業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要由鋼絞線裸線、緩凝膠粘劑和外包護(hù)套三部分組成，其中緩凝膠粘劑在施工前期具有一定的流動性以及對鋼材的良好附著性。隨著時(shí)間的推移，緩凝膠粘劑逐漸固化，固化后的緩凝膠粘劑與鋼絞線牢牢地粘結(jié)在一起，并與外層的外包護(hù)套一起產(chǎn)生整體力學(xué)效果。`現(xiàn)用的外包護(hù)套材料多為高密度聚乙烯(HDPE)，雖然HDPE具有很好的防腐蝕效果和一定的機(jī)械強(qiáng)度，但其表面的惰性和非極性導(dǎo)致固化后的粘結(jié)劑與外包護(hù)套間的粘結(jié)強(qiáng)度很弱，這使得鋼絞線的整體力學(xué)效果大打折扣。雖然最近有公開號為CN201843004U、CN101665000A、CN101664997A等的專利指出，具有一定深度凸凹波紋的外包護(hù)套可以在緩凝膠粘劑和混凝土之間產(chǎn)生一定的嵌固作用。但在長期的應(yīng)力狀態(tài)下，緩凝膠粘劑與外包護(hù)套及混凝土間仍然會發(fā)生滑移，使鋼絞線的承重能力下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服緩凝膠粘劑與外包護(hù)套間粘結(jié)性弱的問題，提供了一種與緩凝膠粘劑之間粘合性能良好的外包護(hù)套改性材料及其制備方法。本專利技術(shù)的一方面涉及一種緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述材料包括100重量份的高密度聚乙烯(HDPE)作為基礎(chǔ)樹脂；15-30重量份的具有極性基團(tuán)的共混樹脂；20-40重量份的偶聯(lián)劑處理的增強(qiáng)劑；以及O. 1-0. 4重量份的促進(jìn)劑。本專利技術(shù)的另一方面涉及制備所述緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料的方法，其特征在于，所述方法包括(A)將所述增強(qiáng)劑在100-120°C的高速混合機(jī)中攪拌5_10分鐘，質(zhì)量約O. 5%至約2%的偶聯(lián)劑加入高速混合機(jī)，攪拌5-10分鐘，攪拌過程中溫度控制在100-150°C內(nèi)；(B)將所述基礎(chǔ)樹脂、所述具有極性基團(tuán)的共混樹脂、所述促進(jìn)劑以及所述受阻酚類抗氧劑一起加入到所述高速混合機(jī)中，不加入或加入所述非極性潤滑劑、極性潤滑劑，攪拌5-10分鐘后得到混合好的母料；(C)將所述母料用雙螺桿共混擠出，并風(fēng)冷造粒。所述增強(qiáng)劑在高速混合機(jī)中的攪拌溫度和時(shí)間因增強(qiáng)劑的不同而不同。所述步驟(A)中的增強(qiáng)劑優(yōu)選為滑石粉，所述滑石粉在高速混合機(jī)中攪拌溫度優(yōu)選為110°C，時(shí)間優(yōu)選為5分鐘，加入所述偶聯(lián)劑后的攪拌時(shí)間優(yōu)選為10分鐘。所述步驟(B)中攪拌時(shí)間優(yōu)選為10分鐘。本專利技術(shù)的另一方面涉及一種由所述緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料包覆的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。本專利技術(shù)詳細(xì)說明本專利技術(shù)所使用的術(shù)語“基礎(chǔ)樹脂”，又稱“基體樹脂”，是指復(fù)合材料中占主要重量份的組分。本專利技術(shù)以HDPE為基礎(chǔ)樹脂，通過改性的方法改善其因基體樹脂表面的惰性和非極性而與固化后的粘結(jié)劑間粘結(jié)強(qiáng)度較弱的問題。本專利技術(shù)所使用的術(shù)語“具有極性基團(tuán)的共混樹脂”是指兩種或兩種以上具有極性基團(tuán)的共聚物或接枝聚合物。本專利技術(shù)所使用的術(shù)語“增強(qiáng)劑”是指對填加到基礎(chǔ)樹脂中，對基礎(chǔ)樹脂的基本力學(xué)性能起到改進(jìn)作用的外加劑。本專利技術(shù)所使用的術(shù)語“用偶聯(lián)劑預(yù)處理的增強(qiáng)劑”是指對增強(qiáng)劑填充到基礎(chǔ)樹脂前預(yù)先用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性，借助所述偶聯(lián)劑一端親無機(jī)基團(tuán)一端親有機(jī)基團(tuán)的特性提高其在基礎(chǔ)樹脂中的分散性。所述偶聯(lián)劑的常規(guī)用量為增強(qiáng)劑用量的O. 5 2%。本專利技術(shù)所使用的術(shù)語“促進(jìn)劑”是指促進(jìn)所用共混樹脂中極性基團(tuán)與緩粘結(jié)劑之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的助劑?！ぴ诒緦＠夹g(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述的具有極性基團(tuán)的共混樹脂根據(jù)材料的使用環(huán)境優(yōu)選為乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-GMA)中的一種或幾種的組合。在本專利技術(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述的增強(qiáng)劑優(yōu)選為滑石粉，規(guī)格優(yōu)選為約1000目至約2000目。所述的偶聯(lián)劑優(yōu)選為鈦酸酯型偶聯(lián)劑，更優(yōu)選為異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(DN-1010)。 在本專利技術(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述的促進(jìn)劑優(yōu)選為乙酰丙酮類過度金屬化合物，更優(yōu)選為乙酰丙酮鋁。在本專利技術(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料還包括0-2重量份的非極性潤滑劑和0-2重量份的極性潤滑劑。在本專利技術(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料還包括O. 01-0.1重量份的受阻酚類抗氧劑。在本專利技術(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述非極性潤滑劑為聚乙烯蠟、固體石蠟、液體石蠟和白油中的一種或幾種的組合；極性潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅以及硬脂酸鈣中的一種或幾種的組合。其中，非極性潤滑劑主要起內(nèi)部潤滑作用；極性潤滑劑主要起外部潤滑作用。本專利技術(shù)所述的非極性潤滑劑優(yōu)選為聚乙烯蠟，本專利技術(shù)所述的極性潤滑劑優(yōu)選為硬脂酸。在本專利技術(shù)的某些具體實(shí)施方案中，本專利技術(shù)所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑264，優(yōu)選為抗氧劑1010。本專利技術(shù)所述制備所述緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料的方法，其包括(A)將所述增強(qiáng)劑在100-120°C的高速混合機(jī)中攪拌5_10分鐘，質(zhì)量約O. 5%至約2%的偶聯(lián)劑加入高速混合機(jī)，攪拌5-10分鐘，攪拌過程中溫度控制在100-150°C內(nèi)；(B)將所述基礎(chǔ)樹脂、所述具有極性基團(tuán)的共混樹脂、所述促進(jìn)劑以及所述受阻酚類抗氧劑一起加入到所述高速混合機(jī)中，不加入或加入所述非極性潤滑劑、極性潤滑劑，攪拌5-10分鐘后得到混合好的母料；(C)將所述母料用雙螺桿共混擠出，并風(fēng)冷造粒。所述增強(qiáng)劑在高速混合機(jī)中的攪拌溫度和時(shí)間因增強(qiáng)劑的不同而不同。所述步驟(A)中的增強(qiáng)劑優(yōu)選為滑石粉，所述滑石粉在高速混合機(jī)中攪拌溫度優(yōu)選為110°C，時(shí)間優(yōu)選為5分鐘，加入偶聯(lián)劑后的攪拌時(shí)間優(yōu)選為10分鐘；所述步驟(B)中攪拌時(shí)間優(yōu)選為10分鐘；所述高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)選為650RPM-1300RPM。在本專利技術(shù)制備所述緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料的某些具體實(shí)施方案中，所述步驟(C)中所述母料經(jīng)由雙螺桿擠出機(jī)分十段溫度擠出，十段雙螺桿的溫度范圍為180-220 V，所述十段溫度分別優(yōu)選為180 V，190 V，195 V，195 V，200 V，205 V，205 V，205。。，200。。，200。。。將由上述制備方案制得的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料在單螺桿擠出涂覆機(jī)上對預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行包覆，得到一種外層護(hù)套與中間粘結(jié)劑具有很好粘合性的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。實(shí)施例 豐要原料>高密度聚乙烯一HDPE和聚乙烯蠟北京燕山石化公司；>乙烯丙烯酸共聚物一EAA :揚(yáng)子巴斯夫公司；>乙烯醋酸乙烯共聚物一EVA :美國?？松梨?；>滑石粉海城市他山輕燒鎂廠；>硬脂酸淄博魯川化工有限公司；>偶聯(lián)劑一異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(DN-1010)和促進(jìn)劑乙酰丙酮鋁南京品寧偶聯(lián)劑有限公司；>抗氧劑1010 :天津北方金恒化工廠。主要儀器設(shè)備>高速混合機(jī)GRH-10，遼寧阜新輕工機(jī)電設(shè)備廠；>平行雙螺桿擠出機(jī)ZSK-25WLE，直徑25mm，長徑比50，德國WP公司；>注射成型機(jī)HTF120，寧波海天塑機(jī)有限公司；&本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述材料包括：100重量份的高密度聚乙烯(HDPE)作為基礎(chǔ)樹脂；15?30重量份的具有極性基團(tuán)的共混樹脂；20?40重量份的偶聯(lián)劑處理的增強(qiáng)劑；以及0.1?0.4重量份的促進(jìn)劑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述材料包括100重量份的高密度聚乙烯(HDPE)作為基礎(chǔ)樹脂；15-30重量份的具有極性基團(tuán)的共混樹脂；20-40重量份的偶聯(lián)劑處理的增強(qiáng)劑；以及O. 1-0. 4重量份的促進(jìn)劑。2.如權(quán)利要求1所述的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述具有極性基團(tuán)的共混樹脂為乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-GMA)中的一種或幾種的組合。3.如權(quán)利要求1所述的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述的增強(qiáng)劑為纖維增強(qiáng)劑或礦物粉類增強(qiáng)劑中的一種或幾種組合，纖維增強(qiáng)劑優(yōu)選為玻璃纖維、碳纖維；礦物粉類增強(qiáng)劑優(yōu)選為滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、云母。4.如權(quán)利要求1-3所述的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述的增強(qiáng)劑優(yōu)選為礦物粉類增強(qiáng)劑，更優(yōu)選為約1000目至約2000目的滑石粉；所述偶聯(lián)劑優(yōu)選鈦酸酯型偶聯(lián)劑，更優(yōu)選為異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(DN-1010)；所述促進(jìn)劑為乙酰丙酮類過度金屬化合物，更優(yōu)選為乙酰丙酮鋁。5.如權(quán)利要求1-4所述的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述材料還包括0-2重量份的非極性潤滑劑和0-2重量份的極性潤滑劑。6.如權(quán)利要求1-5所述的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性材料，其特征在于，所述材料還包括O. 01-0.1重量份的受阻酚類抗氧劑。7.如權(quán)利要求5-6所述的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套改性...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳轉(zhuǎn)琴，劉付永，王玉玨，范蘊(yùn)蘊(yùn)，尚仁杰，
申請(專利權(quán))人：中國京冶工程技術(shù)有限公司，中冶建筑研究總院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：