[發明專利]一種耐腐蝕型玻璃纖維材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010127761.9
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111320387A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 張威勁;林純珍;陳志偉
• 申請（專利權）人: 泉州市派騰新材料科技有限公司
• 主分類號: C03C6/02
• 分類號: C03C6/02;C03C1/02;C03C13/06;C03B37/022
• 代理公司: 泉州市興博知識產權代理事務所(普通合伙) 35238
• 代理人: 李行

本發明公開了一種耐腐蝕型玻璃纖維材料及其制備方法，屬于玻璃材料制備技術領域。在本發明技術方案中，由于傳統的復合比例纖維中，纖維與玻璃的界面結構較差，所以本發明技術方案采用玄武巖纖維為改性材料，使其在使用過程中，通過玄武巖纖維在玻璃纖維開裂過程中延長裂紋擴展路徑，以此來吸收斷裂能量，通過在裂紋尖端處存在一個晶粒與玻璃的界面開裂區域，使晶粒把裂紋橋接起來阻止了裂紋的繼續擴展，有效抑制或減小腐蝕裂紋這樣，從本質上改善制備的玻璃材料中的致密結構，使其具有優異的密實性能，材料內部無法有效滲透腐蝕性物質，從而在提高材料性能的同時，改善材料的耐蝕性能。

技術領域

本發明公開了一種耐腐蝕型玻璃纖維材料及其制備方法，屬于玻璃材料制備技術領域。

背景技術

復合材料，由兩種或兩種以上的固相組合而成的材料。可以通過選擇恰當的工藝，各種材料在性能上互相取長補短，各組分間能夠充分的結合，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。玻璃鋼即玻璃纖維增強樹脂基復合材料(簡稱GFRP)，與傳統的金屬材料相比，GFRP具有得天獨厚的優點，比如具有密度低、高比剛度、高比強度、耐腐蝕、減震性能好、熱膨脹系數低等。

由于玻璃鋼可設計性好，能按船舶結構的不同要求，通過選材、鋪層研究和結構造型來實現優化設計而被廣泛應用，如甲板、煙囪、燃油箱、桅桿、儀表盤、救生筏、螺旋槳等船用部件；由于密度小、耐腐海水蝕性能好、表面光滑，可以增加航行速度，所以被廣泛應用于各類型船的船體。一般來說，GFRP的耐腐蝕性能遠優于鋼鐵等金屬材料，但它絕對不是不腐蝕、對其耐久性的改性完善程度。所以對其進行耐腐蝕改性很有必要。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對目前玻璃纖維耐腐蝕性能遠優于鋼鐵等金屬材料，但它絕對不是不腐蝕、對其耐久性的改性完善程度不佳，提供了一種耐腐蝕型玻璃纖維材料及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種耐腐蝕型玻璃纖維材料，由下列重量份物質組成：

25～30份花崗巖；

10～15份鋁溶膠；

1～2份硅烷偶聯劑；

6～8份酸蝕改性玄武巖纖維

所述酸蝕改性玄武巖纖維是通過玄武巖纖維煅燒改性后在酸蝕制備而成。

所述花崗巖粒徑為450～480目。

所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550或KH-660中的一種或兩種的混合物。所述酸蝕改性玄武巖纖維的制備步驟為：

(1)取玄武巖纖維并將其置于坩堝中，保溫煅燒后，升溫加熱，保溫煅燒，靜置冷卻至室溫，得煅燒改性玄武巖纖維；

(2)按質量比1:1，將改性玄武巖纖維添加至去離子水中，浸泡1～2h后，將其取出并干燥，得干燥玄武巖纖維，再按質量比1:5，將干燥玄武巖纖維添加至1mol/L鹽酸中，浸泡3～5h后，洗滌、干燥得酸蝕改性玄武巖纖維。

5.根據權利要求4所述的一種耐腐蝕型玻璃纖維材料，其特征在于，所述升溫加熱，保溫煅燒為將坩堝置于100～110℃下保溫煅燒3～5min后，再按5℃/min升溫至550～600℃，保溫煅燒并保溫15～20min。

一種耐腐蝕型玻璃纖維材料的制備方法具體制備步驟為：

(1)按重量份數計，分別稱量花崗巖、鋁溶膠、硅烷偶聯劑和酸蝕改性玄武巖纖維置于球磨罐中，球磨處理收集球磨漿料并置于干燥箱中干燥過篩得過篩漿料，按質量比1:10，將過篩漿料與質量分數5％聚乙烯醇溶液攪拌混合并研磨造粒，壓制成型，收集壓制坯料；