[發(fā)明專利]一種高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510280999.4
• 申請(qǐng)日: 2015-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN104909582A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐大治;汪洪;童學(xué)功
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽丹鳳集團(tuán)桐城玻璃纖維有限公司
• 主分類號(hào): C03C25/54
• 分類號(hào): C03C25/54;C03C25/22;C03C25/44;C03C25/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及玻璃纖維制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維得到制備方法。

背景技術(shù)

????玻璃纖維具有絕緣性好、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸音性能強(qiáng)等優(yōu)異性能，近年來被廣泛地應(yīng)用于航空航天、軍事化工等多個(gè)領(lǐng)域。隱身技術(shù)作為提高武器系統(tǒng)生存和突防能力、提高總體作戰(zhàn)效能的有效手段，受到了世界各軍事大國的高度重視，而隱身材料的發(fā)展和應(yīng)用是隱身技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，如何使得玻璃纖維在具有優(yōu)異保溫特性的同時(shí)具備紅外吸收能力進(jìn)而作為隱身材料是一個(gè)重要的課題。無堿玻璃纖維（E玻璃纖維）是一種非常好的輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能的增強(qiáng)材料。無堿玻璃纖維的特點(diǎn)是其堿性金屬氧化物含量小于1%，與中堿或者耐堿性玻璃纖維相比其物理性能優(yōu)異而耐堿性較差，在建筑、化學(xué)腐蝕、保溫材料、高端包裝材料等耐堿性領(lǐng)域的應(yīng)用有著很大的局限性。近年來，國內(nèi)外在耐堿性玻璃纖維的研究上也做出過大量的工作，但是他們的研究成果主要是基于對(duì)玻璃配方中金屬氧化物成分的調(diào)整，

即通過調(diào)整ZrO2以及TiO2在玻璃配方中的含量來達(dá)到提高玻璃纖維的耐堿性的目的，但是這種方法成本高，同時(shí)玻璃配方改變也會(huì)對(duì)玻璃纖維整個(gè)拉絲工藝產(chǎn)生影響導(dǎo)致了產(chǎn)品性能的波動(dòng)，并且在調(diào)整玻璃纖維含量中金屬氧化物成分后，玻璃纖維的力學(xué)性質(zhì)以及其他物理性能會(huì)受到很大的影響，所以找到一種新型耐堿性玻璃纖維的制備方法，在保留原有E玻璃纖維優(yōu)異的物理性能的基礎(chǔ)上提高E玻璃纖維的耐堿性能顯得尤為重要，綜上，對(duì)高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維得到制備方法的創(chuàng)新與改進(jìn)是玻璃纖維工業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種工業(yè)用途廣，發(fā)展前途大，加工方法簡(jiǎn)單的一種高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：所提供的一種高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維得到制備方法，包括如下步驟：

（1）E玻璃纖維的制備：制備直徑為0.5～10μm的E玻璃纖維；

（2）A材料的制備：用等離子輔助化學(xué)氣相沉積法在纖維表面沉積SiC過渡層作為粘結(jié)層，沉積條件為源物質(zhì)為乙烯和四氯化硅的混合物，沉積溫度為200～450℃，氬氣為稀釋氣和載氣，沉積時(shí)間為10～30min，獲得A材料；

????（3）焙燒：通過焙燒除去A材料表面的浸潤劑；

（4）B材料的制備：關(guān)掉四氯化硅蒸汽，沉積條件為源物質(zhì)為乙烯，沉積溫度為200～450℃，氬氣為稀釋氣和載氣，沉積時(shí)間為0.5～2h，獲得B材料；

??（5）修飾：用硅烷偶聯(lián)劑A1100對(duì)B材料進(jìn)行表面修飾；

??（6）復(fù)合材料的制備：以每秒10～15℃的速度降溫，降至室溫后取出纖維，對(duì)纖維進(jìn)行超聲波處理20-30min，得到厚度為400nm～600nm的石墨烯層、厚度為10～100nm的玻璃纖維的復(fù)合材料。

??（7）表面處理：用硅烷偶聯(lián)劑A187對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表面處理；

??（8）成品：使納米氧化鋯粒子附著于復(fù)合材料表面，并于80～130℃反應(yīng)1～4小時(shí)，然后將其置于溶劑中浸泡2-3小時(shí)，最后烘干得到高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維。

???優(yōu)選的，所屬步驟6超聲波處理的振蕩頻率為38KHz或40KHz。

???優(yōu)選的，所述步驟（8）溶劑是甲苯、乙醇、丙酮、或去離子水/乙醇混合溶劑。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維所用材料的費(fèi)用低，貯存時(shí)間長，采用等離子輔助化學(xué)氣相沉積法制備同時(shí)兼具保溫隔熱和高紅外吸收性能的玻璃纖維，這種高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維可在保留原有E玻璃纖維優(yōu)異的物理性能的基礎(chǔ)上通過對(duì)玻璃纖維表面進(jìn)行化學(xué)修飾來提高E玻璃纖維的耐堿性能。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1：

（1）E玻璃纖維的制備：制備直徑為5μm的E玻璃纖維；

（2）A材料的制備：用等離子輔助化學(xué)氣相沉積法在纖維表面沉積SiC過渡層作為粘結(jié)層，沉積條件為源物質(zhì)為乙烯和四氯化硅的混合物，沉積溫度為300℃，氬氣為稀釋氣和載氣，沉積時(shí)間為20min，獲得A材料；

???（3）焙燒：通過焙燒除去A材料表面的浸潤劑；

???（4）B材料的制備：關(guān)掉四氯化硅蒸汽，沉積條件為源物質(zhì)為乙烯，沉積溫度為300℃，氬氣為稀釋氣和載氣，沉積時(shí)間為1.5h，獲得B材料；