[發(fā)明專利]一種氮化硅纖維表面處理劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010035355.X
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111188195A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許健根
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東東方一哥新材料股份有限公司
• 主分類號: D06M15/256
• 分類號: D06M15/256;D06M15/356;D06M13/432;D06M13/328;D06M15/643;D06M15/647;D06M13/148;D06M13/144;D06M13/165;D06M15/09;D06M15/15
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發(fā)明公開了一種氮化硅纖維表面處理劑及其制備方法，該表面處理劑包括以下按照重量份的原料：聚四氟乙烯34?49份、聚二甲基二烯丙基氯化銨17?28份、尿素9?17份、乙氧基化脂肪族烷基胺8?14份、親水油劑2?6份、助劑1.6?3.9份、增稠劑2?6份。本發(fā)明的表面處理劑在各組分的協(xié)同作用下能夠有效作用于氮化硅纖維，增強(qiáng)氮化硅纖維的耐高溫性能，避免其在高溫下發(fā)生分解而使強(qiáng)度產(chǎn)生下降，保證其作為耐高溫材料的有效使用，同時不會對氮化硅限位的其他性能產(chǎn)生太大影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維原料相關(guān)領(lǐng)域，具體是一種氮化硅纖維表面處理劑及其制備方法。

背景技術(shù)

氮化硅纖維一種耐高溫、高強(qiáng)度陶瓷纖維，其化學(xué)式為Si3N4，具有類似于碳化硅纖維的力學(xué)性能和應(yīng)用領(lǐng)域，耐化學(xué)腐蝕和耐高溫性能好，是高性能陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維之一。該材料是未來航天航空、汽車發(fā)動機(jī)等耐高溫部件最有希望的候選材料，有著廣泛的應(yīng)用前景。

雖然氮化硅纖維的各項性能較為優(yōu)異，但是仍存在一定的缺陷，比如其在作為耐高溫材料時，由于碳化硅纖維由于含有較多的SixCyOz相，故在高溫時容易發(fā)生分解而使強(qiáng)度急劇下降，因此有必要對碳化硅纖維進(jìn)行一定的預(yù)處理，而較為常見的方式就是利用表面處理劑對碳化硅纖維進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氮化硅纖維表面處理劑及其制備方法，以解決上述問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種氮化硅纖維表面處理劑，包括以下按照重量份的原料：聚四氟乙烯34-49份、聚二甲基二烯丙基氯化銨17-28份、尿素9-17份、乙氧基化脂肪族烷基胺8-14份、親水油劑2-6份、助劑1.6-3.9份、增稠劑2-6份。

在進(jìn)一步的方案中：包括以下按照重量份的原料：聚四氟乙烯39-44份、聚二甲基二烯丙基氯化銨20-25份、尿素11-15份、乙氧基化脂肪族烷基胺10-12份、親水油劑3-5份、助劑2.1-3.3份、增稠劑3-5份。

在進(jìn)一步的方案中：包括以下按照重量份的原料：聚四氟乙烯42份、聚二甲基二烯丙基氯化銨22份、尿素13份、乙氧基化脂肪族烷基胺11份、親水油劑4份、助劑2.8份、增稠劑4份。

在進(jìn)一步的方案中：所述親水油劑由硅油劑、自乳化硅油、雙氨基硅油和聚醚硅油中的至少兩種混合而成。

在進(jìn)一步的方案中：所述親水油劑由硅油劑和雙氨基硅油按照重量比4:3混合而成。

在進(jìn)一步的方案中：所述助劑為丙二醇、丁醚、乙二醇丁、乙二醇或叔丁醇。

在進(jìn)一步的方案中：所述增稠劑由羧甲基纖維素和丙二醇藻蛋白酸酯按照重量比1:2混合而成。

所述氮化硅纖維表面處理劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚二甲基二烯丙基氯化銨溶于質(zhì)量倍是其2-4倍的去離子水，充分?jǐn)嚢瑁稚⒕鶆蚝蟮玫骄鄱谆┍然@溶液備用；

2)將聚四氟乙烯和乙氧基化脂肪族烷基胺混合，升溫至56-71℃，并在該溫度下攪拌12-17min，然后再升溫至102-115℃，繼續(xù)攪拌5-9min，得到混合物A；

3)在混合物A中加入聚二甲基二烯丙基氯化銨溶液，混合均勻后再加入尿素，升溫至95-107℃，超聲波處理5-11min，得到混合物B；

4)在混合物B中加入親水油劑、助劑和增稠劑，在常溫下混合均勻，即得所述氮化硅纖維表面處理劑。

在進(jìn)一步的方案中：所述步驟3)中超聲波功率為800-1100W。

在進(jìn)一步的方案中：所述步驟3)中聚二甲基二烯丙基氯化銨溶液分至少兩次計入到混合物中，加入期間不斷攪拌。