[发明专利]一种改性玻璃纤维粉增强型聚氨酯混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性玻璃纤维粉增强型聚氨酯混凝土，属于聚氨酯混凝土技术领域。其原料组分包括聚氨酯胶黏剂和骨料，所述聚氨酯胶黏剂包括5‑20wt％硅氧烷偶联剂改性玻璃纤维粉；所述硅氧烷偶联剂改性玻璃纤维粉的制备方法如下：将硅氧烷偶联剂溶解在水/乙醇混合溶液里，搅拌均匀；玻璃纤维研磨过1000目筛得玻璃纤维粉，加入溶液中，超声处理；超声之后，乙醇清洗、干燥，即得。相对于纯聚氨酯混凝土，添加15wt％玻璃纤维粉复合物制备的聚合物增强了38.7％的静态弹性模量，112.0％抗折强度，225.3％抗折模量和44.9％的粘接强度。

技术领域

本发明涉及聚氨酯混凝土技术领域，特别涉及一种改性玻璃纤维粉增强型聚氨酯混凝土及其制备方法。

背景技术

聚氨酯混凝土，是以聚氨酯胶黏剂替代水泥基材料作为胶凝材料，与无机骨料物理混合，形成的一种路面修补材料。因为其快速的固化时间和强的粘接能力，吸引了工业界和学术界大量的关注。与普通水泥相比，聚合物混凝土具有独特的性能，包括强的耐化学腐蚀，高的比强度，短的固化时间，强的粘接能力，出色的隔音隔声性能。

聚氨酯胶黏剂相对于其他树脂，具有更好点的韧性，更快的固化速率，出色的低温弹性，低成本和能够无溶剂制备。聚氨酯主要是作为修补材料或者装饰材料，但是它们最近在一些领域也作为主要的建筑材料主体来使用。聚氨酯聚合物混凝土具有高抗压强度，高抗折强度，也能快速固化。聚氨酯混凝土具有出色的耐化学腐蚀，耐候性，耐磨，不易产生裂缝和损坏。普通的水泥混凝土非常容易生成空洞和裂缝，并且造成了二次裂缝的生成。受到腐蚀的基材的通过裂缝和空隙移动，造成了混凝土的破碎，并最终导致整体结构发生破坏。在聚氨酯聚合物混凝土中，聚合物能够填充骨料之间的空隙，从而降低了外界腐蚀侵袭混凝土的概率。

然而，室温快速固化的胶黏剂聚氨酯胶黏剂运用于聚合物混凝土时，其静态弹性模量和抗折模量比较弱，容易变形，限制了其使用范围，同时也容易导致破裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改性型玻璃纤维粉增强聚氨酯混凝土及其制备方法，采用改性玻璃纤维粉所制备的聚氨酯混凝土具有较高的弹性模量和抗折模量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种改性玻璃纤维粉增强型聚氨酯混凝土，其原料组分包括聚氨酯胶黏剂和骨料，所述聚氨酯胶黏剂包括5-20wt％硅氧烷偶联剂改性玻璃纤维粉；所述骨料为符合工业标准(JC/T108-2008)的中国标准砂；

所述硅氧烷偶联剂改性玻璃纤维粉的制备方法如下：

将硅氧烷偶联剂溶解在水/乙醇混合溶液里，搅拌均匀；玻璃纤维研磨过1000目筛得玻璃纤维粉，加入溶液中，超声处理；超声之后，乙醇清洗、干燥，即得。

具体地，玻璃纤维粉利用研磨机将废弃的玻纤粉研磨成粉末，将粉末过1000目筛。采用硅氧烷偶联剂处理改性粒子表面的官能团。首先，氧烷偶联剂溶解在水/乙醇混合溶剂中，搅拌1小时。接着，玻璃纤维粉加入溶液中，上述混合物用细胞粉碎机超声1小时。超声之后，玻璃纤维粉用乙醇清洗两遍，除去剩余的硅氧烷，最后在120℃的烘箱中干燥2小时。

优选地，所述硅氧烷偶联剂的用量为水/乙醇混合溶液质量的1.9～2.1wt％。

优选地，所述水/乙醇混合溶液中水和乙醇的质量比1:1～1.2。

优选地，玻璃纤维粉与硅氧烷偶联剂的质量比为50～55:1。

优选地，硅氧烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种。