[發明專利]一種玻璃纖維空心球的制備方法

在審

• 申請號: 201710075652.5
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106882935A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 王渤
• 申請（專利權）人: 廣東國利先進復合材料研發有限公司
• 主分類號: C04B26/00
• 分類號: C04B26/00;C04B111/42
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙)44307
• 代理人: 詹仲國

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，更具體是涉及一種玻璃纖維空心球的制備方法。

背景技術

纖維空心球廣泛應用于浮力材料及其它輕質物體的制造，由于空心球為真空體，其在航空、航天、新型高速列車、豪華游艇、隔熱涂料、保齡球等領域得到廣泛應用，對最終產品能夠起到輕質化、強度好、不吸水防潮、隔音保溫效果，其主要原料之一玻璃微珠，玻璃微珠主要成分是硼硅酸鹽，粒度為10-250微米，在肉眼看來更近似于一種粉體。目前雖然國內有一些科研機構在從事玻璃纖維空心球的制備研究，但還無法制造成相應性能的產品，比如如何解決空心球中的真空問題，就無法得到有效解決，甚至有人采用抽真空的方式來解決，其不僅生產效率極低，也不能實現有效的工業化生產。因此，目前我國相應的材料如深海中的浮力材料全部是依賴于進口，很多方面還處于技術上的空白，也沒有在其它領域加以應用。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種不僅制備簡單方便，制備的產品具有輕質、高強、不吸水、穩定性好等優點的玻璃纖維空心球的制備方法。

本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種玻璃纖維空心球的制備方法，其特征在于，它是以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由玻璃纖維制成的經真空靜電處理的纖維條的環境中，使高壓飛懸的玻璃纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到纖維實心球體；再將纖維實心球體送入100℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化；；最后將溫度提升至120℃以上，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的空心纖維球。

作為上述方案的進一步說明，它包括如下具體的方法步驟：

a、將玻璃纖維切割成長度為1-100mm的纖維條，再送入真空靜電環境，通過負電壓使纖維整個懸浮單向飛起；

b、制備作為載體的球體，采用聚苯乙烯發泡至所需直徑的圓球，將圓球投入膠水槽，對發泡材料進行浸膠之后，進行風干處理，使膠水流動性大幅度降低；

c、將球體送入高壓靜電環境，同高壓飛懸的纖維在高電荷狀態下合成，得到纖維實心球體；

d、將纖維實心球體放入膠水槽完全浸泡，使表面覆蓋附著纖維被膠水充分浸潤；

e、纖維實心球體表面覆蓋附著纖維被膠水充分浸潤后，送入100℃以上的高溫熱風道加熱15-20分鐘，使實心球內部發泡材料熔化；

f、將溫度提升至120℃以上，進行熱風吹動加溫，使膠水完全固化，制得真空密閉的空心纖維球。

進一步地，在步驟a中，是先將玻璃纖維材料放入水中，并添加分散劑、偶聯劑浸泡后再進行切割。

進一步地，在步驟a中，纖維條在送入真空靜電箱之前，先加入耦合劑進行加工處理，使之有初步的打開效果；再將其送入高壓真空倉，通過熱風循環吹風，使材料干燥并充分打開。

進一步地，步驟b中的膠水采用水基膠水。

進一步地，步驟a和步驟b的順序互換。

本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是：

本發明采用以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由玻璃纖維制成的纖維條的真空靜電箱中，使高壓飛懸的玻璃纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到纖維實心球體；再將纖維實心球體送入100℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化；；最后將溫度提升至120℃以上，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的重量為3-180KG/m³的空心纖維球，制備方法簡單方便，生產效率高，制備的產品穩定性好，具有輕質、高強、不吸水等優點。

本發明材料制備的纖維空心球可就用于浮力材料等制作。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本技術方案作詳細的描述。

實施例1

本發明是一種玻璃纖維空心球的制備方法，它是以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由玻璃纖維制成的經過真空靜電處理的纖維條的真空靜電箱中，使高壓飛懸的玻璃纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到纖維實心球體；再將纖維實心球體送入120℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化；；最后將溫度提升至150℃，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的空心纖維球。它的具體方法步驟如下：