本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種高強度玄武巖纖維復(fù)合筋。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有的復(fù)合材料領(lǐng)域，作為復(fù)合筋增強體的纖維主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、聚乙烯纖維等，但由于價格因素的限制，大部分纖維都只用于軍事領(lǐng)域，只有玻璃纖維還廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域，但在實際應(yīng)用過程中，玻璃纖維作為復(fù)合筋增強體還存在一定的缺陷，如：（1）玻璃纖維的生產(chǎn)過程能耗較大，不利于節(jié)能環(huán)保；（2）玻璃纖維的制備工藝對對人體有害，尤其是玻璃纖維毛會對人體皮膚產(chǎn)生刺激作用，吸入人體后不能被分解或吸收，很可能引起肺部疾病甚至產(chǎn)生癌變；（3）環(huán)境污染大，玻璃纖維復(fù)合筋廢棄后不能回收利用或自然降解，不利于環(huán)境的保護，等等。為克服上述復(fù)合筋增強體的使用缺陷，人們提出了采用玄武巖纖維作為復(fù)合筋增強體的使用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高強度玄武巖纖維復(fù)合筋，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種高強度玄武巖纖維復(fù)合筋，所述的高強度玄武巖纖維復(fù)合筋是由玄武巖纖維經(jīng)表面處理劑處理后，再由基體樹脂浸漬并固化而成的纖維筋材；所述玄武巖纖維按重量份計由以下成分制成：玄武巖石料120-130、納米碳化鈦0.2-0.3、料姜石0.5-0.6；所述基體樹脂按重量份計由聚丙烯樹脂8-10、乙烯基酯樹脂42-45、松香1-2制成。進一步的：所述的玄武巖纖維制備方法為：玄武巖石料、納米碳化鈦、料姜石在1480℃下熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。進一步的：所述的玄武巖纖維直徑為6-13μm。進一步的：所述的表面處理劑為沃蘭處理劑和KH560處理劑按4:1質(zhì)量比例混合而成。進一步的，所述的高強度玄武巖纖維復(fù)合筋的制備方法，包括如下步驟：（1）玄武巖纖維表面處理：將表面處理劑調(diào)配好后，與去離子水按1:85質(zhì)量比例混合制成混合水溶液，將玄武巖放入制成的混合水溶液中浸泡，浸泡溫度為55℃，浸泡時間為40min，然后取出，烘干，自然放置10min后，再放入混合水溶液中浸泡，浸泡溫度為45℃，浸泡時間為30min，然后取出，烘干，即可；（2）浸漬基體樹脂：在基體樹脂中依次加入促進劑和固化劑，攪拌均勻后制得膠液，基體樹脂：促進劑：固化劑的重量配比為350:0.4:0.8，使用涂刷工具將該膠液涂覆上在經(jīng)表面處理后的玄武巖纖維上；（3）固化成型：將步驟（2）制得的玄武巖纖維按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型裝置中加壓1.2MPa，升溫至125℃，30min后，加壓壓力調(diào)節(jié)至0.8MPa，溫度調(diào)節(jié)至100℃，1h后，即可制得高強度玄武巖纖維復(fù)合筋。本發(fā)明有益效果：本發(fā)明涉及的玄武巖纖維復(fù)合筋具有較強的力學(xué)性能，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用等建筑行業(yè)、石油工業(yè)以及航空工業(yè)等等。本發(fā)明玄武巖纖維復(fù)合筋制備方法不僅制作步驟簡單、快捷，還可實現(xiàn)工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)，制作成本低廉，通過本發(fā)明制備方法能夠提高玄武巖纖維復(fù)合筋3-4%的拉伸強度和1-2%的彎曲強度。經(jīng)試驗證明，通過在玄武巖石料制備玄武巖纖維時添加一定量的碳化鈦和料姜石，能夠極大的提高玄武巖纖維單絲拉伸強度，由此制成的玄武巖纖維復(fù)合筋性能更加優(yōu)異，本發(fā)明制備的玄武巖纖維復(fù)合筋具有耐腐蝕及良好空氣穩(wěn)定性，韌性和強度高等特點。具體實施方式實施例1一種高強度玄武巖纖維復(fù)合筋，所述的高強度玄武巖纖維復(fù)合筋是由玄武巖纖維經(jīng)表面處理劑處理后，再由基體樹脂浸漬并固化而成的纖維筋材；所述玄武巖纖維按重量份計由以下成分制成：玄武巖石料120、納米碳化鈦0.2、料姜石0.5；所述基體樹脂按重量份計由聚丙烯樹脂8、乙烯基酯樹脂42、松香1制成。實施例2一種高強度玄武巖纖維復(fù)合筋，所述的高強度玄武巖纖維復(fù)合筋是由玄武巖纖維經(jīng)表面處理劑處理后，再由基體樹脂浸漬并固化而成的纖維筋材；所述玄武巖纖維按重量份計由以下成分制成：玄武巖石料130、納米碳化鈦0.3、料姜石0.6；所述基體樹脂按重量份計由聚丙烯樹脂10、乙烯基酯樹脂45、松香2制成。實施例3一種高強度玄武巖纖維復(fù)合筋，所述的高強度玄武巖纖維復(fù)合筋是由玄武巖纖維經(jīng)表面處理劑處理后，再由基體樹脂浸漬并固化而成的纖維筋材；所述玄武巖纖維按重量份計由以下成分制成：玄武巖石料125、納米碳化鈦0.25、料姜石0.55；所述基體樹脂按重量份計由聚丙烯樹脂9、乙烯基酯樹脂43、松香1.5制成。上述實施例中：進一步的：所述的玄武巖纖維制備方法為：玄武巖石料、納米碳化鈦、料姜石在1480℃下熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。進一步的：所述的玄武巖纖維直徑為6-13μm。進一步的：所述的表面處理劑為沃蘭處理劑和KH560處理劑按4:1質(zhì)量比例混合而成。進一步的，所述的高強度玄武巖纖維復(fù)合筋的制備方法，包括如下步驟：（1）玄武巖纖維表面處理：將表面處理劑調(diào)配好后，與去離子水按1:85質(zhì)量比例混合制成混合水溶液，將玄武巖放入制成的混合水溶液中浸泡，浸泡溫度為55℃，浸泡時間為40min，然后取出，烘干，自然放置10min后，再放入混合水溶液中浸泡，浸泡溫度為45℃，浸泡時間為30min，然后取出，烘干，即可；（2）浸漬基體樹脂：在基體樹脂中依次加入促進劑和固化劑，攪拌均勻后制得膠液，基體樹脂：促進劑：固化劑的重量配比為350:0.4:0.8，使用涂刷工具將該膠液涂覆上在經(jīng)表面處理后的玄武巖纖維上；（3）固化成型：將步驟（2）制得的玄武巖纖維按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型裝置中加壓1.2MPa，升溫至125℃，30min后，加壓壓力調(diào)節(jié)至0.8MPa，溫度調(diào)節(jié)至100℃，1h后，即可制得高強度玄武巖纖維復(fù)合筋。對比例1：與實施例1區(qū)別僅為采用普通玄武巖纖維制備玄武巖纖維復(fù)合筋。對比例2：與實施例1區(qū)別僅為在制備玄武巖纖維時不添加納米碳化鈦。對比例3：與實施例1區(qū)別僅在于在玄武巖纖維復(fù)合筋制備過程中的固化成型時，將步驟（2）制得的玄武巖纖維按照0°或90°方向正交排列，放入固化成型裝置中加壓1.2MPa，升溫至125℃，30min后，即可制得高強度玄武巖纖維復(fù)合筋。玄武巖纖維復(fù)合筋性能（玄武巖纖維直徑為7微米，玄武巖纖維體積含量為37%）：表1拉伸強度MPa彈性模量MPa彎曲強度MPa彎曲模量MPa實施例1286.816.9504.317.7實施例2286.416.8504.117.6實施例3286.516.6504.217.4對比例1257.414.2478.715.6對比例2262.514.9489.416.2對比例3277.416.3498.917.1由表1可以看出本發(fā)明制備的玄武巖纖維復(fù)合筋性能優(yōu)越。當前第1頁1 2 3