本發(fā)明涉及可以用于增強(qiáng)混凝土的聚酯-樹脂復(fù)合纖維和用于獲得所述聚酯-樹脂復(fù)合纖維的方法。

背景技術(shù)：

1、由于高的壓縮強(qiáng)度、耐久性、壽命和恢復(fù)力，混凝土可以說(shuō)是當(dāng)今最廣泛使用的建筑材料。其性質(zhì)使其成為首選材料，特別是在建筑、道路和工程結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中。

2、混凝土主要由通過粘合劑(最通常是波特蘭水泥)結(jié)合在一起的骨料組成。為了改善混凝土的性質(zhì)，已知的是使用添加劑，例如超細(xì)顆粒(例如硅灰)、超增塑劑(也稱為減水增塑劑)或者金屬纖維、合成纖維或礦物纖維。

3、盡管非常耐壓縮，但是混凝土具有低的拉伸強(qiáng)度，張力通常伴隨著裂紋的出現(xiàn)。為了解決這一問題，已知的做法是使用增強(qiáng)纖維。由于其機(jī)械性質(zhì)，金屬纖維特別有利于增強(qiáng)混凝土。因此，它們非常廣泛地用于使混凝土更具延展性，并改善其抗開裂性。

4、然而，金屬纖維的缺點(diǎn)在于對(duì)腐蝕敏感，這會(huì)不利于包括這種纖維的混凝土的壽命。此外，它們的密度通常大于7.7，因此在具有較低密度的混凝土中不能均勻分布(在重力的作用下，或甚至在振動(dòng)混凝土以除去在澆注的過程中可能形成的任何氣泡時(shí)在振動(dòng)的作用下，金屬纖維易于下沉)。

5、為了解決這一問題，已經(jīng)提出使用合成纖維代替金屬纖維。然而，這些纖維的機(jī)械強(qiáng)度(例如彈性(楊氏)模量、拉伸強(qiáng)度)不如金屬纖維好。此外，它們的工作溫度(通常在100℃和160℃之間)遠(yuǎn)低于金屬纖維的工作溫度(約在600℃和900℃之間)，這可能會(huì)限制它們?cè)谀承?yīng)用中的使用。

6、因此，仍然有利的是具有這樣的纖維，所述纖維是耐腐蝕的(以提高混凝土的使用壽命)，并且與目前的非金屬纖維相比具有改善的機(jī)械性質(zhì)(以改善抗開裂性)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在從事研究中，本申請(qǐng)人出人意料地發(fā)現(xiàn)，使用特定的聚酯-樹脂復(fù)合纖維能夠解決上述問題。

2、本申請(qǐng)人還觀察到根據(jù)本發(fā)明的纖維獲得的許多優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)的混凝土的纖維相比，它們非常容易實(shí)施，特別是在混合混凝土的各種組分的階段中(容易分散)，以及在干燥混凝土的階段中：因?yàn)樗鼈兊拿芏冉咏诨炷恋拿芏?，因此纖維在混凝土中保持均勻分布(它們不會(huì)像密度大于混凝土的金屬纖維那樣易于下沉，也不會(huì)像密度小于混凝土的合成纖維那樣易于上升)。與目前使用的合成纖維相比，本發(fā)明的纖維還具有高得多的最高使用溫度。此外，更通常地，根據(jù)本發(fā)明的纖維的使用由于其密度和其增強(qiáng)能力而使得對(duì)于相同的增強(qiáng)水平，與使用現(xiàn)有技術(shù)的其它纖維相比能夠大大減少co2的總體排放。

3、因此，本發(fā)明涉及一種聚酯-樹脂復(fù)合單絲，所述聚酯-樹脂復(fù)合單絲包括嵌入在交聯(lián)樹脂中的聚酯絲線，具有范圍為0.2mm至1.3mm的直徑，并且其特征在于，單絲的孔隙度小于2％。

4、本發(fā)明還涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的單絲的卷筒，并且還涉及一種用于制造聚酯-樹脂復(fù)合單絲的方法，所述聚酯-樹脂復(fù)合單絲包括嵌入在交聯(lián)樹脂中的聚酯絲線，所述方法包括以下連續(xù)步驟：

5、-形成聚酯絲線的直線布置，并沿進(jìn)料方向輸送這種布置，

6、-在真空室中通過真空的作用對(duì)所述布置的聚酯絲線進(jìn)行脫氣，

7、-在真空室的出口處，在脫氣之后，穿過真空浸漬室，以使用液體狀態(tài)的可光交聯(lián)性樹脂組合物(稱為“浸漬樹脂”)浸漬所述布置的聚酯絲線，從而獲得包含聚酯絲線和樹脂組合物的預(yù)浸料，

8、-使所述預(yù)浸料穿過橫截面具有預(yù)定面積和形狀的整形模具，從而使其具有單絲的形狀，

9、-在模具的下游，在紫外照射室中，在紫外線的作用下使樹脂組合物聚合，照射室包括對(duì)紫外線透明的管(稱為照射管)，使要形成的單絲行進(jìn)通過所述照射管，并且惰性氣體流穿過所述照射管，單絲通過照射室的運(yùn)行速度(表示為vir)大于50m/min，單絲在照射室中的照射時(shí)間(表示為dir)等于或大于1.5s。

10、i-定義

11、在本申請(qǐng)中，除非另外明確說(shuō)明，否則示出的所有百分比(％)均為重量百分比(％)。

12、表述“組合物基于”應(yīng)理解為意指組合物包含所使用的各種組分的混合物和/或原位反應(yīng)產(chǎn)物，這些組分中的一些能夠和/或旨在在組合物的各個(gè)制造階段的過程中至少部分地彼此反應(yīng)；因此，組合物可以處于完全或部分交聯(lián)狀態(tài)，或者處于未交聯(lián)狀態(tài)。

13、此外，由表述“在a和b之間”表示的任何數(shù)值區(qū)間表示從大于a延伸至小于b的數(shù)值范圍(即不包括端值a和b)，而由表述“a至b”表示的任何數(shù)值區(qū)間意指從a延伸直至b的數(shù)值范圍(即包括嚴(yán)格端值a和b)。在本申請(qǐng)中，當(dāng)通過表述“a至b”表示數(shù)值區(qū)間時(shí)，也優(yōu)選地表示由表述“在a和b之間”表示的區(qū)間。

14、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)astm?d3418(1999年)，以已知的方式通過dsc(差示掃描量熱法)測(cè)量本文描述的所有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度“tg”值。

技術(shù)特征：

1.聚酯-樹脂復(fù)合單絲，所述聚酯-樹脂復(fù)合單絲包括嵌入在交聯(lián)樹脂中的聚酯絲線，具有范圍為0.2mm至1.3mm的直徑，其特征在于，單絲的孔隙度小于2％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單絲，所述單絲的直徑在0.25mm至1.25mm，優(yōu)選0.3mm至1.2mm的范圍內(nèi)。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，其中，所述聚酯絲線占單絲的20重量％至60重量％，優(yōu)選25重量％至40重量％，并且所述交聯(lián)樹脂占單絲的40重量％至80重量％，優(yōu)選60重量％至75重量％。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，其中，所述聚酯絲線各自的平均直徑在15μm至35μm，更優(yōu)選15μm至25μm的范圍內(nèi)。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，其中，所述交聯(lián)樹脂至少基于：

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，所述單絲的長(zhǎng)度在1km至60km，優(yōu)選10km至50km的范圍內(nèi)。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，其中，所述聚酯絲線是選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的絲線，優(yōu)選地所述聚酯絲線完全由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，所述單絲的孔隙度小于1％，優(yōu)選地小于0.5％。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，所述單絲的斷裂應(yīng)力大于300mpa，優(yōu)選地大于或等于320mpa。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單絲，其中，所述單絲在23℃下測(cè)得的表示為e23的初始拉伸模量大于4gpa，優(yōu)選地大于4.5gpa。

11.卷筒，所述卷筒包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的單絲。

12.用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的聚酯-樹脂復(fù)合單絲的方法，所述聚酯-樹脂復(fù)合單絲包括嵌入在交聯(lián)樹脂中的聚酯絲線，所述方法包括以下連續(xù)步驟：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述單絲的直徑的范圍為0.2mm至1.3mm，優(yōu)選地為0.25mm至1.25mm，優(yōu)選地為0.3mm至1.2mm。

14.根據(jù)權(quán)利要求12至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述聚酯絲線是選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的絲線，優(yōu)選地所述聚酯絲線完全由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種可以用于增強(qiáng)混凝土的聚酯?樹脂復(fù)合單絲，單絲包括嵌入在交聯(lián)樹脂中的聚酯絲線，單絲具有0.2mm至1.3mm的直徑和小于2％的孔隙度。本發(fā)明還涉及包括單絲的線筒和用于獲得所述單絲的方法。

技術(shù)研發(fā)人員：K·羅斯,P·普盧曾納,F·佩斯奎特,S·里戈
受保護(hù)的技術(shù)使用者：米其林集團(tuán)總公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28