以?；⒅闉檩p質骨料，水泥、石膏和粉煤灰等膠凝材料為主要原料，經模壓成型制備的?；⒅闊o機保溫材料，其密度與力學強度要求往往不能兼顧.在此體系中引入增強纖維，可以使保溫材料在較小密度下具有較高強度，且適宜摻量的增強纖維不會對保溫材料的密度和導熱系數有較大影響.
聚丙烯纖維是一種柔性纖維，在水泥砂漿和混凝土制品中有著出色的阻裂效果[1-2],但聚丙烯纖維表面能低，表面不含任何活性基團，往往影響其應用效果.對聚丙烯纖維表面進行適當改性，可增強其與水泥等無機膠凝材料的界面結合力，提高復合材料的力學強度.
1試驗
1.1原材料
?；⒅椋荷綎|創智新材料科技有限公司產Ⅱ類?；⒅?，其主要性能指標見表1;聚丙烯纖維（PP）：四川華神化學建材有限責任公司產，其基本性能指標見表2;水泥：中聯水泥廠產42.5R快硬硫鋁酸鹽水泥；粉煤灰：華電國際鄒縣發電廠Ⅰ級粉煤灰，符合GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的各項要求；醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（簡稱VAE乳液）：南京丹沛化工有限公司產，固含量（文中涉及的固含量、濃度和摻量等除特別注明外均為質量分數）55.5%;聚乙烯醇縮甲醛膠，固含量3.38%;建筑石膏粉：0.2mm方孔篩篩余量8.7%,初凝時間5min,終凝時間26min;氫氧化鈉：分析純化學試劑，NaOH含量≥96%.
1.2聚丙烯纖維表面改性處理
堿處理：取適量聚丙烯纖維放入濃度為5%的NaOH溶液中浸泡8h后取出，用蒸餾水洗凈表面，晾干備用.
包覆改性處理：將堿處理后的聚丙烯纖維放入VAE乳液稀釋液（m（VAE乳液）∶m（水）=1∶1）中攪拌浸泡20min,取出纖維并壓擠出多余液體，物理分散、烘干后待用.
1.3試驗方法
按m（?；⒅椋胢（聚乙烯醇縮甲醛膠）∶m（水泥）∶m（粉煤灰）∶m（石膏）=1.00∶1.00∶0.80∶0.20∶0.08,準確稱量各物料.
聚丙烯纖維摻量與相應的試樣編號見表3,其中P組為摻加未改性聚丙烯纖維的復合保溫材料試樣、A組為摻加堿處理聚丙烯纖維的試樣、C組為摻加VAE乳液包覆改性聚丙烯纖維的試樣.
先將?；⒅?、聚丙烯纖維、水泥、粉煤灰和石膏混合均勻，聚乙烯醇縮甲醛膠通過噴射槍以霧化狀態均勻噴射到混合料中，再將混合料倒入500mm×300mm×80mm的模具中整平，并在0.47MPa壓力下模壓成型，1h后脫模，得到500mm×300mm×50mm的保溫板材.
在20℃,相對濕度95%的條件下養護3d后，將保溫板材放入60℃電熱鼓風干燥箱中烘干備用.
將制備的保溫板材按照標準要求分別加工成250mm×100mm×50mm的抗折試樣和100mm×100mm×50mm的抗壓試樣，依據GB/T 5486-2008《無機硬質絕熱制品試驗方法》分別測試各試樣的抗折強度和抗壓強度；參照GB/T 20473-2006《建筑保溫砂漿》測試試樣的軟化系數，試樣尺寸與抗壓強度測試尺寸相同；將板材加工成尺寸為300mm×300mm×25mm,依照GB/T 10294-2008《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護熱板法》，使用IMDRY3001-Ⅵ智能型雙平板導熱系數測定儀（精確至0.000 1,測量精度±3%）測試試樣的導熱系數；對改性前后聚丙烯纖維表面的微觀形貌及復合保溫材料的斷口形貌進行SEM分析.
2結果與討論
2.1聚丙烯纖維摻量對復合保溫材料力學性能的影響
聚丙烯纖維摻量對?；⒅閺秃媳夭牧显嚇恿W性能影響如圖1所示.
由圖1可以看出，復合保溫材料試樣的抗折強度隨聚丙烯纖維摻量的增加逐步增大，當纖維摻量超過1.0%后，試樣的抗折強度趨于穩定；復合保溫材料試樣的抗壓強度隨纖維摻量的增加先增大后減小，變化幅度不大；當聚丙烯纖維的摻量達到1.0%時，試樣的抗折強度和抗壓強度均達到最大，分別為0.62,1.47MPa,較空白試樣P0分別提高了93.75%和7.30%.
2.2聚丙烯纖維摻量對復合保溫材料密度和導熱系數的影響
復合保溫材料的密度和導熱系數測試結果見表4.由表4可以看出，聚丙烯纖維摻量對復合保溫材料的密度和導熱系數影響甚微，試樣的密度基本保持在299kg/m3,導熱系數為0.069 8~0.069 9W/（m·K）。
2.3聚丙烯纖維表面改性對復合保溫材料性能的影響
聚丙烯纖維表面改性對復合保溫材料力學性能和軟化系數的影響見圖2,3.
由圖2可知，聚丙烯纖維分別經堿處理和VAE乳液包覆改性處理后，可使復合保溫材料試樣A和試樣C的抗折強度由未改性處理試樣P5的0.62MPa分別提高到0.71,0.98MPa,增加了14.52%和58.06%;試樣A和試樣C的抗壓強度由試樣P5的1.47MPa分別提高到1.53,1.62MPa,增加了4.08%和10.20%.
由圖3可以看出，經堿處理的聚丙烯纖維對復合保溫材料的軟化系數基本沒有影響，而經VAE乳液包覆改性處理的聚丙烯纖維可使復合保溫材料的軟化系數由未改性處理試樣P5的0.40增大到0.45,提高了12.50%.由此可知，對聚丙烯纖維進行堿處理和包覆改性處理均可明顯改善?；⒅閺秃媳夭牧系目拐蹚姸?
對比2種表面改性處理方式的效果，發現經VAE乳液包覆改性處理的聚丙烯纖維對復合保溫材料力學強度和軟化系數的提高作用均明顯優于經堿處理的聚丙烯纖維.聚丙烯纖維表面處理方式對復合保溫材料密度和導熱系數的影響不大.復合保溫材料試樣A和試樣C的密度和導熱系數與未改性處理試樣P5相比均無明顯變化，3種復合保溫材料試樣的密度和導熱系數基本上保持在299kg/m3和0.069 9W/（m·K）左右.
2.4聚丙烯纖維表面改性效果分析
聚丙烯纖維的表面改性提高了?；⒅閺秃媳夭牧狭W強度和軟化系數，但纖維表面處理方式的增強效果明顯不同.為研究聚丙烯纖維表面處理方式對復合保溫材料增強效果的差異，利用SEM對纖維微觀形貌（圖4）進行觀察.
由圖4可見，未經表面改性處理的聚丙烯纖維表面光滑潔凈，纖維比表面積較??；經堿處理后的聚丙烯纖維表面出現一些點狀物和凹痕，粗糙度明顯提高，比表面積增加，表面能提高；經VAE乳液包覆改性處理的聚丙烯纖維表面改性效果最為明顯，表面包覆了1層乙烯與醋酸乙烯共聚物（EVA），呈現凹凸不平的形貌，纖維與基體材料的接觸面積顯著增大，改善了纖維與基體的界面吸附及結合狀況.
聚丙烯纖維在堿處理的過程中，纖維表面的雜質被侵蝕溶解，原來的雜質位置上留下微小孔隙；當纖維在VAE乳液中充分攪拌時，乳液中的EVA容易吸附在不光滑的纖維表面上，與纖維形成較為牢固的結合.EVA帶有的極性基團及凹凸不平的表面，均可提高其與體系中膠凝材料（水泥、石膏和粉煤灰）水化產物及聚乙烯醇縮甲醛膠的界面結合，從而改善復合材料的界面性能.
根據復合保溫材料成型工藝的特點，物料經攪拌和施膠后，?；⒅楹途郾├w維表面均黏附著1層水泥、粉煤灰、石膏顆粒及聚乙烯醇縮甲醛膠的混合物，經模壓成型后這些混合物間相互黏合，通過膠凝材料的水化形成一體.基體材料中的水泥熟料礦物和石膏通過水化反應生成AH3凝膠、C-S-H凝膠、鈣礬石及CaSO4·2H2O等水化產物，水化過程中釋放的Ca（OH）2與粉煤灰中的活性組分發生反應生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等.
