[發明專利]一種耐熱性較強的玻璃纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202110050666.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112624621A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 曹貝貝
• 申請（專利權）人: 曹貝貝
• 主分類號: C03C13/00
• 分類號: C03C13/00;C03B37/022;C03C25/16;C03C25/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種耐熱性較強的玻璃纖維及其制備方法，包括二氧化硅、自制偶聯劑、氧化鈣、氧化鋁、氧化錳、氧化鈦、氧化鐵、氟化物、聚乙烯亞胺、環氧氯丙烷。在玻璃纖維表面接枝環氧基團，然后接枝高分子聚合物聚乙烯亞胺，不僅可以更好的與偶聯劑結合，引入的氨基還可以使催化偶聯劑中?CN的固化，防止偶聯劑高溫下的分解，增強耐熱性；經過表面接枝改性的玻璃纖維使用進行偶聯劑包覆，在增強玻璃纖維的耐熱性能同時，增強玻璃纖維的抗拉伸性能和韌性；經過兩次熱處理形成的耐熱結構在玻璃纖維表面更加牢固，使玻璃纖維的抗拉伸強度更高，韌性更好。

技術領域

本發明涉及纖維領域，具體為一種耐熱性較強的玻璃纖維及其制備方法。

背景技術

玻璃屬于無機非金屬材料，其具有絕緣性好，耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高等諸多優點，因此成為增強復合材料中應用量最大的一類基體材料。玻璃纖維在交通、工業、建筑、環境等領域有著廣泛的用途，隨著無機非金屬材料的廣泛應用，工業設計對玻璃纖維的要求也不斷提高。作為耐熱材料，玻璃纖維的耐熱性能需要更好。但現有的玻璃纖維的耐熱性能并不能滿足需求。

根據市場需求，研究制備一種耐熱性能更強，并具備其他優異性能的玻璃纖維，是具備非常好的發展前景的。因此，制備一種抗拉伸性能加強的耐熱性能較強的玻璃纖維有必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐熱性較強的玻璃纖維，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面提供如下技術方案：一種耐熱性較強的玻璃纖維，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

50～60份二氧化硅、5～10份自制偶聯劑、15～25份氧化鈣、12～16份氧化鋁、0～5份氧化錳、0～1.5份氧化鈦、0.05～0.8份氧化鐵、0～1份氟化物、5～10份聚乙烯亞胺、5～10份環氧氯丙烷。

優選的，所述自制偶聯劑由含氰基的衍生物與3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反應制得。

優選的，所述含氰基的衍生物為2,3-二氨基-2-丁烯二腈和2-銅戊二酸縮合制得。

本發明第二方面提供：一種耐熱性較強的玻璃纖維的制備方法，其特征在于：

工藝流程為：

配合料制備，熔融，拉絲，冷卻，表面接枝改性，第一次熱處理與浸漬，第二次熱處理與浸漬，除去自制偶聯劑。

優選的，所述第一次熱處理浸漬，熱處理溫度為200～300℃，熱處理時間10～20h，浸漬時間4～6h。

優選的，所述第二次熱處理浸漬，熱處理溫度為200～300℃，熱處理時間40～60h，浸漬時間40～60h。

優選的，包括以下具體步驟：

(1)準確稱量二氧化硅、氧化鈣、氧化鋁、氧化錳、氧化鈦、氧化鐵、氟化物，混合均勻制成配合料；

(2)將配合料加入到熔窯中，先進行預熱，再進行熔融；

(3)使用拉絲機對熔融狀態的玻璃液進行拉絲，拉絲機的速度設定為3.5～5m/min；

(4)將拉出的玻璃纖維過水冷卻成型，冷卻水溫度為10～15℃；

(5)取環氧氯丙烷溶于1.5mol/L的氫氧化鈉溶液中，浸入玻璃纖維，25℃下反應12h，反應后用去離子水洗滌3～5次；

(6)取聚乙烯亞胺溶于無水乙醇中，浸泡步驟(5)得到的玻璃纖維，80℃下反應24h，用95％的乙醇在30℃條件下充分振蕩洗滌除去未反應的聚乙烯亞胺，將洗滌后的玻璃纖維放入鼓風干燥箱內40℃下干燥；