[發(fā)明專(zhuān)利]一種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化成膜、微膠囊型高溫自修復(fù)玄武巖纖維水基浸潤(rùn)劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010052358.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111153608B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航科高新材料研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C25/47
• 分類(lèi)號(hào): C03C25/47;C03C25/42;C03C25/40
• 代理公司: 南京鐘山專(zhuān)利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)?無(wú)機(jī)雜化成膜、微膠囊型高溫自修復(fù)玄武巖纖維水基浸潤(rùn)劑及其制備方法，浸潤(rùn)劑由以下組分及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)制成：甲基苯基有機(jī)硅樹(shù)脂乳液：15?28％；低溫熔融玻璃粉：10?20％；滑石粉：3?5％；云母粉：1?4％；偶聯(lián)劑KH–550：0.5?1％；鈉基膨潤(rùn)土：0.2?1％；水：余量。通過(guò)涂層改性技術(shù)的實(shí)施達(dá)到改善玄武巖纖維耐高溫、集束性、耐磨性以及對(duì)纖維起到柔化作用，進(jìn)而提高其力學(xué)性能，改善玄武巖纖維材料高溫界面性能的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于浸潤(rùn)劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種玄武巖纖維浸潤(rùn)劑，尤其涉及一種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化成膜、微膠囊型高溫自修復(fù)玄武巖纖維水基浸潤(rùn)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

玄武巖纖維是一種新型的無(wú)機(jī)纖維，具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等一系列的優(yōu)點(diǎn)，但是無(wú)機(jī)材料的特性也使其與傳統(tǒng)的有機(jī)纖維相比具有脆性大，生產(chǎn)和使用過(guò)程中易于損傷的不足。玄武巖纖維特有的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，使其在耐高溫(持續(xù)耐溫約300～500℃)、穩(wěn)定性、耐腐蝕性、耐水解性和絕緣性等許多技術(shù)指標(biāo)方面優(yōu)于玻璃纖維和化學(xué)纖維，成為理想的耐高溫?zé)o機(jī)纖維。

眾所周知，浸潤(rùn)劑應(yīng)與纖維品種和用途匹配，它決定纖維的作業(yè)性能和在復(fù)合材料中的表現(xiàn)。浸潤(rùn)劑的成膜劑是浸潤(rùn)劑配方中最重要的組分。浸潤(rùn)劑的重要性等同于IT行業(yè)的“芯片制造技術(shù)”。一般纖維制造商的每種產(chǎn)品都有自己獨(dú)特的配方，尤其是對(duì)脆性纖維而言浸潤(rùn)劑更是影響纖維制備和應(yīng)用的關(guān)鍵。雖然我國(guó)已經(jīng)掌握了玄武巖纖維的制造技術(shù)，但是對(duì)于玄武巖纖維專(zhuān)用浸潤(rùn)劑的研發(fā)尚屬空白，各廠(chǎng)家多借用玻纖浸潤(rùn)劑應(yīng)用于玄武巖纖維。

目前常用的玄武巖纖維浸潤(rùn)劑的成膜劑類(lèi)型有：環(huán)氧樹(shù)脂、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等。現(xiàn)有的玄武巖纖維浸潤(rùn)劑在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還存在一定局限性，一種成膜劑單獨(dú)使用成膜性能較差，后續(xù)加工易產(chǎn)生飛絲和毛羽現(xiàn)象。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201510370194.9)公開(kāi)了一種水基玄武巖纖維浸潤(rùn)劑，其中含有46-62％的環(huán)氧聚合乳液、8-12％的偶聯(lián)劑和1-2％的抗靜電劑，可以改善玄武巖纖維的力學(xué)性能和束集性。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201510981456.5)公開(kāi)了一種水基玄武巖纖維浸潤(rùn)劑，其中含有2-10％的水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、1-8％的聚乙烯醇、0.5-1％的偶聯(lián)劑、0.2％-0.8％的抗靜電劑和0.08-0.25％的pH調(diào)節(jié)劑，具有良好的粘接性和成膜性。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201510980061.3)公開(kāi)了一種水基玄武巖纖維浸潤(rùn)劑，其中含有3-8％的水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、2-6％的聚醋酸乙烯酯乳液、0.5-1％的偶聯(lián)劑、0.2％-0.8％的抗靜電劑、0.6-1.2％的增塑劑和0.08-0.20％的pH調(diào)節(jié)劑，對(duì)玄武巖纖維具有良好的粘接性和成膜性。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN20160547303.4)公開(kāi)了一種細(xì)旦氧化硼纖維用浸潤(rùn)劑及其制備方法，該浸潤(rùn)劑由正十二烷、正硅酸乙酯與聚醚改性有機(jī)硅類(lèi)抗靜電劑制成。本浸潤(rùn)劑涂覆于前驅(qū)體氧化硼纖維表面，一方面可以在氧化硼纖維表面形成一層致密的防護(hù)膜，可以對(duì)纖維進(jìn)行防護(hù)，可以提高氧化硼纖維強(qiáng)度；另一方面可以使細(xì)旦氧化硼纖維抗靜電性提升，使纖維毛絲斷絲減少，提高氧化硼纖維強(qiáng)度。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201710637728.9)公開(kāi)了一種氧化鋁連續(xù)纖維加捻紗專(zhuān)用浸潤(rùn)劑及其制備方法,該浸潤(rùn)劑按照重量百分比由以下成分組成：3～6％水性環(huán)氧乳液、0.2～0.6％潤(rùn)滑劑、0.1～0.2％抗靜電劑、0.3～0.8％有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑、0.02～0.05％pH值調(diào)節(jié)劑，余量為水。該發(fā)明的浸潤(rùn)劑賦予氧化鋁連續(xù)纖維優(yōu)良的柔韌性、集束性、潤(rùn)滑性，保護(hù)氧化鋁連續(xù)纖維力學(xué)性能不損失。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201810974812.4)公開(kāi)了一種玻璃纖維浸潤(rùn)劑，包括偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、聚醋酸乙烯酯乳液、環(huán)氧乳液、交聯(lián)劑、pH值調(diào)節(jié)劑和水。各組分的含量以質(zhì)量百分比表示如下：偶聯(lián)劑0.1～0.5％、潤(rùn)滑劑0.1～0.5％、聚醋酸乙烯酯乳液2.0～12.0％、環(huán)氧乳液1.0～6.0％、交聯(lián)劑0.05～0.5％、pH值調(diào)節(jié)劑0.05～0.5％、水80.0～96.7％。使用該浸潤(rùn)劑生產(chǎn)的玻纖紗不僅可以改善紗線(xiàn)的顏色和斷裂強(qiáng)度，還能有效提高玻纖流動(dòng)性并提高其與基體樹(shù)脂的相容性。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201811097845.1)公開(kāi)了一種耐腐蝕型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的制備方法，即將20-30份乙烯基樹(shù)脂、8-10份復(fù)配乳化劑、3-5份亞油酸、60-80份水?dāng)嚢璧玫?號(hào)混合漿液；將5-8份改性納米金屬粉、8-10份低熔點(diǎn)合金、10-20份正硅酸乙酯、20-30份醇、20-30份酸和5-8份改性海泡石加熱攪拌得到2號(hào)混合漿液；最后將2號(hào)和1號(hào)漿液按照1：5-1：10攪拌混合，制備得到耐腐蝕型玻璃纖維浸潤(rùn)劑。