[發(fā)明專(zhuān)利]一種用聚醚多元醇作增強(qiáng)劑處理高硅氧玻璃纖維的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210580617.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103073198A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鋼;劉勇;付明高;劉學(xué)貴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川威玻股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C25/42
• 分類(lèi)號(hào): C03C25/42;C03C25/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高硅氧玻璃纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用聚醚多元醇作增強(qiáng)劑處理高硅氧玻璃纖維的方法。

背景技術(shù)

聚醚多元醇：聚合物分子主鏈含有醚鍵(—R—O—R—)其端基或側(cè)基含有大于2個(gè)羥基(—OH)的聚合物統(tǒng)稱(chēng)為聚醚多元醇。常溫下為無(wú)色至棕色黏稠液體，通常易溶于芳烴、鹵代烴、醇、酮，有吸濕性。在催化劑作用下，采用多羥基或多胺基化合物為起始劑，同氧化烯烴開(kāi)環(huán)均聚或共聚反應(yīng)合成。如甘油同環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得的分子量為3000-5000的聚醚三醇，常用于制造通用聚氨酯泡沫塑料、膠黏劑和彈性體等。特殊聚醚多元醇還用作消泡劑、表面活性劑等。

高硅氧玻璃屬Na₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃，用于生產(chǎn)高硅氧玻璃纖維，是一種耐高溫?zé)o機(jī)纖維，經(jīng)過(guò)后處理后SiO₂含量大于96%，軟化點(diǎn)接近1700℃，可在900℃下長(zhǎng)期使用，由于化學(xué)性能穩(wěn)定、耐高溫、耐燒蝕等優(yōu)良性能，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、化工、建材、消防等領(lǐng)域。

高硅氧玻璃纖維其工藝原理是利用玻璃在熔融或冷卻過(guò)程中，二個(gè)或二個(gè)以上互不相容的液相彼此分離，成為不均勻性，利用其結(jié)構(gòu)的分相而產(chǎn)生的，高硅氧玻璃成分組成落于分相區(qū)內(nèi)，當(dāng)玻璃冷卻或再加熱時(shí)，會(huì)分離成兩相，一相基本都是SiO2，另一相則富有B2O3和Na2O，它們很容易被酸溶出。從玻璃結(jié)構(gòu)上看當(dāng)SiO2含量較高，而分子比Na2O：B2O3<1時(shí)，玻璃中同時(shí)存在著[SiO4]四面體、[BO4]四面體和[BO3]三角體，其中一部分[BO4]四面體、[SiO4]四面體組成均勻、統(tǒng)一和連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而另一部分形成獨(dú)立的層狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，因此在玻璃中存在一定的分相。而SiO2相對(duì)酸很穩(wěn)定，B2O3-Na2O則易溶于酸。高硅氧玻璃纖維的生產(chǎn)就是利用這種原理，將具有基礎(chǔ)玻璃成分的紗或織物在一定條件下進(jìn)行酸瀝濾，使B2O3-Na2O相轉(zhuǎn)入溶液中，留下微孔結(jié)構(gòu)的硅氧骨架，然后再經(jīng)600-800℃高溫處理，使微孔閉合，骨架結(jié)構(gòu)趨于緊密，從而獲得高穩(wěn)定性的纖維材料，這樣三組分的納硼硅酸鹽玻璃就轉(zhuǎn)化成高硅氧玻璃纖維了。

上述工藝生產(chǎn)的高硅氧玻璃纖維，其后處理主要工序是酸瀝濾、清洗、甩干、烘干、浸膠、再烘干的工藝流程，在酸瀝濾過(guò)程中，B₂O₃-Na₂O轉(zhuǎn)入溶液中，留下微孔結(jié)構(gòu)的硅氧骨架，該硅氧骨架中存在微空洞，而且表面有凹坑，不能滿足玻璃纖維在后續(xù)使用中的拉力要求，強(qiáng)度低，容易發(fā)生斷裂等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用聚醚多元醇作增強(qiáng)劑處理高硅氧玻璃纖維的方法，該方法解決了經(jīng)酸處理后的高硅氧玻璃纖維強(qiáng)度低、容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象的問(wèn)題，大大提高了高硅氧玻璃纖維的強(qiáng)度。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種用聚醚多元醇作增強(qiáng)劑處理高硅氧玻璃纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、計(jì)量：各原料按重量份計(jì)配比為：鹽酸120~140份，聚醚多元醇原液10~20份，水840~860份，各原料配比之和為1000；將上述原料分別計(jì)量放入處理池中待用；

b、配料：將鹽酸、水按比例加入處理池中混合，再加入聚醚多元醇原液，攪拌至均勻度大于98%；

c、酸洗：利用蒸汽對(duì)步驟b得到的物料進(jìn)行加熱，升溫至96~105℃，再加入高硅氧玻璃纖維，酸洗90~120min；

d、清洗：將步驟c制得的物料置于溫度為70~80℃的水中，浸泡60~90min，再在常溫下進(jìn)行清洗，至高硅氧玻璃纖維表面pH值為5~7；

e、甩干：將步驟d制得的物料置于離心機(jī)中，離心15~20min，至高硅氧玻璃纖維表面的水分含量≤12%；

f、烘干：將步驟e制得的物料采用蒸汽或電加熱方式進(jìn)行烘干，烘干溫度為120~150℃，烘干時(shí)間為3~4h；

g、后工序：將步驟f烘干后的高硅氧玻璃纖維進(jìn)行檢驗(yàn)、包裝，即可。

綜上所述：本發(fā)明提供的用聚醚多元醇作增強(qiáng)劑處理高硅氧玻璃纖維的方法通過(guò)在酸瀝濾過(guò)程中加入聚醚多元醇，利用其聚合物中的聚合鍵將纖維中的[BO₄]四面體、[SiO₄]四面體組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合在一起，同時(shí)修復(fù)纖維表面部分因酸瀝濾過(guò)程中形成的表面凹坑，減少局部拉力不均，進(jìn)而增強(qiáng)纖維的拉力和韌性，減少玻璃纖維在后續(xù)工序過(guò)程中容易斷裂的現(xiàn)象，大大增強(qiáng)其強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式