一种银掺杂滤袋玻纤及其制备方法与流程

文档序号:16057815发布日期:2018-11-24 11:52阅读:130来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种银掺杂滤袋玻纤及其制备方法。



背景技术:

随着经济不断发展,工业冶炼、焊接等行业对于玻璃纤维的需求激增,目前部分使用无碱玻璃纤维,寿命极短,且隔热性不好,长时间处于高温环境下材料变脆,极易破损,从而危害人身安全,其耐酸碱性、刚性、抗老化、耐高温性能都有待于提高。玻璃纤维属于无机非金属材料,其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等诸多优点,因此成为增强复合材料中应用量最大的一类基体材料。随着无机非金属材料的广泛应用,工业上对玻璃纤维的要求也不断提高;然而,传统的玻纤材料不具有抑菌性能,因此,如何赋予成型玻纤良好的抑菌性能是目前研究的重点。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种银掺杂滤袋玻纤及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种银掺杂滤袋玻纤,它是由下述重量份的原料组成的:

偶氮二异丁腈0.1-0.2、玻璃纤维130-140、硼氢化钠0.3-1、1-2mmol/l的硝酸银水溶液30-40、烯丙基三苯基溴化膦5-7、2-巯基苯并噻唑6-9、聚甘油-10油酸酯0.3-1、异氰酸酯2-3、椰油酸1-2。

一种银掺杂滤袋玻纤的制备方法,包括以下步骤:

(1)取2-巯基苯并噻唑、玻璃纤维、烯丙基三苯基溴化膦混合,加入到混合料重量2-3倍的二氯甲烷中,搅拌均匀,通入氮气除氧,加入偶氮二异丁腈,紫外照射1-2小时,旋蒸除去溶剂,常温干燥,得季鏻盐改性玻璃纤维;

(2)取上述季鏻盐改性玻璃纤维,加入到其重量10-15倍的去离子水中,超声3-5分钟,加入异氰酸酯,升高温度为60-75℃,保温搅拌2-3小时,得氨基改性纤维溶液;

(3)取上述氨基改性纤维溶液,与1-2mmol/l的硝酸银水溶液共混,搅拌均匀,加入聚甘油-10油酸酯,送入到30-40℃的恒温水浴中,加入硼氢化钠,搅拌反应20-30分钟,加入椰油酸,升高温度为70-80℃,保温搅拌1-2小时,出料,送入到烘箱中,真空90-100℃下干燥至恒重,出料冷却,即得所述银掺杂滤袋玻纤。

本发明的优点:

本发明以2-巯基苯并噻唑、烯丙基三苯基溴化膦为原料处理玻璃纤维,在引发剂作用下反应,得到季鏻盐改性玻璃纤维,从而改善了玻璃纤维在水中的分散性能,再与异氰酸酯共混反应,将得到的氨基改性纤维溶液与硝酸银溶液共混,以硼氢化钠为还原剂,得到银掺杂的纤维玻璃纤维,而在掺杂过程中引入椰油酸,通过椰油酸与氨基的反应,从而提高了银对纤维的掺杂效果,从而提高了成品纤维的力学和抑菌性能。

具体实施方式

实施例1

一种银掺杂滤袋玻纤,它是由下述重量份的原料组成的:

偶氮二异丁腈0.2、玻璃纤维130-140、硼氢化钠1、2mmol/l的硝酸银水溶液40、烯丙基三苯基溴化膦7、2-巯基苯并噻唑9、聚甘油-10油酸酯1、异氰酸酯3、椰油酸2。

一种银掺杂滤袋玻纤的制备方法,包括以下步骤:

(1)取2-巯基苯并噻唑、玻璃纤维,与烯丙基三苯基溴化膦混合,加入到混合料重量3倍的二氯甲烷中,搅拌均匀,通入氮气除氧,加入偶氮二异丁腈,紫外照射2小时,旋蒸除去溶剂,常温干燥,得季鏻盐改性玻璃纤维;

(2)取上述季鏻盐改性玻璃纤维,加入到其重15倍的去离子水中,超声5分钟,加入异氰酸酯,升高温度为75℃,保温搅拌2-3小时,得氨基改性纤维溶液;

(3)取上述氨基改性纤维溶液,与2mmol/l的硝酸银水溶液共混,搅拌均匀,加入聚甘油-10油酸酯,送入到40℃的恒温水浴中,加入硼氢化钠,搅拌反应30分钟,加入椰油酸,升高温度为80℃,保温搅拌2小时,出料,送入到烘箱中,真空100℃下干燥至恒重,出料冷却,即得所述银掺杂滤袋玻纤。

实施例2

一种银掺杂滤袋玻纤,它是由下述重量份的原料组成的:

偶氮二异丁腈0.1、玻璃纤维130、硼氢化钠0.3、1-2mmol/l的硝酸银水溶液30、烯丙基三苯基溴化膦5、2-巯基苯并噻唑6、聚甘油-10油酸酯0.3、异氰酸酯2、椰油酸1。

一种银掺杂滤袋玻纤的制备方法,包括以下步骤:

(1)取2-巯基苯并噻唑、玻璃纤维、烯丙基三苯基溴化膦混合,加入到混合料重量2倍的二氯甲烷中,搅拌均匀,通入氮气除氧,加入偶氮二异丁腈,紫外照射1小时,旋蒸除去溶剂,常温干燥,得季鏻盐改性玻璃纤维;

(2)取上述季鏻盐改性玻璃纤维,加入到其重量10倍的去离子水中,超声3分钟,加入异氰酸酯,升高温度为60℃,保温搅拌2小时,得氨基改性纤维溶液;

(3)取上述氨基改性纤维溶液,与1mmol/l的硝酸银水溶液共混,搅拌均匀,加入聚甘油-10油酸酯,送入到30℃的恒温水浴中,加入硼氢化钠,搅拌反应20分钟,加入椰油酸,升高温度为70℃,保温搅拌1小时,出料,送入到烘箱中,真空90℃下干燥至恒重,出料冷却,即得所述银掺杂滤袋玻纤。

性能测试:

玻璃单丝强度测定方法:

用取样器和试样条取漏孔与绕丝筒之间的未经受磨损的单根纤维,用utm-11-20自动记录强力记测强力,用测量显微镜在800倍放大率的条件下测量纤维直径;测试条件:强力测试,选定纤维长度10mm、拉伸速率8mm/min、环境温度22~25℃、湿度40~55%;

由此测出的纤维单丝拉伸强度约为4907mpa;

玻璃纤维弹性模量测试方法:采用声波法,即把全铂拉丝坩埚拉制的原丝一端用松香焊在铜芯喇叭上,另一端用夹子固定,两固定点距离为100cm,把喇叭接在音频信号发生器上,测量音频信号发生器发射与接收信号达到最小时的频率。根据频率计算弹性模量;

由此测出的玻璃纤维弹性模量为89.1gpa;

抑菌对比测试:

选择相同尺寸、规格的实施例1的银掺杂滤袋玻纤、实施例2的银掺杂滤袋玻纤、市售玻璃纤维;分别涂覆相同量的黄曲霉菌,置于相同的环境下,经过20小时、40小时,分别测试黄曲霉菌的杀除率:

实施例1的银掺杂滤袋玻纤的黄曲霉菌的杀除率:

20小时:77.5%、40小时:90.1%;

实施例2的银掺杂滤袋玻纤的黄曲霉菌的杀除率:

20小时:80.2%、40小时:93.3%;

市售玻璃纤维的黄曲霉菌的杀除率:

20小时:19.5%、40小时:26.3%。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种银掺杂滤袋玻纤,它是由下述重量份的原料组成的:偶氮二异丁腈0.1‑0.2、玻璃纤维130‑140、硼氢化钠0.3‑1、1‑2mmol/l的硝酸银水溶液30‑40、烯丙基三苯基溴化膦5‑7、2‑巯基苯并噻唑6‑9、聚甘油‑10油酸酯0.3‑1、异氰酸酯2‑3、椰油酸1‑2。本发明以硼氢化钠为还原剂,得到银掺杂的纤维玻璃纤维,而在掺杂过程中引入椰油酸,通过椰油酸与氨基的反应,从而提高了银对纤维的掺杂效果,从而提高了成品纤维的力学和抑菌性能。

技术研发人员:孙雪源;凌悦良;谷学荣
受保护的技术使用者:旌德县源远新材料有限公司
技术研发日:2018.08.02
技术公布日:2018.11.23
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