一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃纤维制备技术领域，具体涉及一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维得到制备方法。
【背景技术】
[0002]玻璃纤维具有绝缘性好、导热系数低、吸音性能强等优异性能，近年来被广泛地应用于航空航天、军事化工等多个领域。隐身技术作为提高武器系统生存和突防能力、提高总体作战效能的有效手段，受到了世界各军事大国的高度重视，而隐身材料的发展和应用是隐身技术发展的关键因素之一，如何使得玻璃纤维在具有优异保温特性的同时具备红外吸收能力进而作为隐身材料是一个重要的课题。无碱玻璃纤维(E玻璃纤维)是一种非常好的轻质、高强、多功能的增强材料。无碱玻璃纤维的特点是其碱性金属氧化物含量小于1%，与中碱或者耐碱性玻璃纤维相比其物理性能优异而耐碱性较差，在建筑、化学腐蚀、保温材料、高端包装材料等耐碱性领域的应用有着很大的局限性。近年来，国内外在耐碱性玻璃纤维的研宄上也做出过大量的工作，但是他们的研宄成果主要是基于对玻璃配方中金属氧化物成分的调整，
即通过调整Zr02以及Ti02在玻璃配方中的含量来达到提高玻璃纤维的耐碱性的目的，但是这种方法成本高，同时玻璃配方改变也会对玻璃纤维整个拉丝工艺产生影响导致了产品性能的波动，并且在调整玻璃纤维含量中金属氧化物成分后，玻璃纤维的力学性质以及其他物理性能会受到很大的影响，所以找到一种新型耐碱性玻璃纤维的制备方法，在保留原有E玻璃纤维优异的物理性能的基础上提高E玻璃纤维的耐碱性能显得尤为重要，综上，对高红外吸收的耐碱性玻璃纤维得到制备方法的创新与改进是玻璃纤维工业发展的大势所趋。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的问题是提供一种工业用途广，发展前途大，加工方法简单的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维的制备方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:所提供的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维得到制备方法，包括如下步骤:
(1)E玻璃纤维的制备:制备直径为0.5?10 μ m的E玻璃纤维；
(2)A材料的制备:用等离子辅助化学气相沉积法在纤维表面沉积SiC过渡层作为粘结层，沉积条件为源物质为乙烯和四氯化硅的混合物，沉积温度为200?450°C，氩气为稀释气和载气，沉积时间为10?30min，获得A材料；
(3)焙烧:通过焙烧除去A材料表面的浸润剂；
(4)B材料的制备:关掉四氯化硅蒸汽，沉积条件为源物质为乙烯，沉积温度为200?4500C，氩气为稀释气和载气，沉积时间为0.5?2h，获得B材料；
(5)修饰:用硅烷偶联剂AllOO对B材料进行表面修饰；
(6)复合材料的制备:以每秒10?15°C的速度降温，降至室温后取出纤维，对纤维进行超声波处理20-30min，得到厚度为400nm?600nm的石墨稀层、厚度为10?10nm的玻璃纤维的复合材料。
[0005](7)表面处理:用硅烷偶联剂A187对复合材料进行表面处理；
(8)成品:使纳米氧化锆粒子附着于复合材料表面，并于80?130°C反应I?4小时，然后将其置于溶剂中浸泡2-3小时，最后烘干得到高红外吸收的耐碱性玻璃纤维。
[0006]优选的，所属步骤6超声波处理的振荡频率为38KHz或40KHz。
[0007]优选的，所述步骤(8)溶剂是甲苯、乙醇、丙酮、或去离子水/乙醇混合溶剂。
[0008]本发明的有益效果:本发明的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维所用材料的费用低，贮存时间长，采用等离子辅助化学气相沉积法制备同时兼具保温隔热和高红外吸收性能的玻璃纤维，这种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维可在保留原有E玻璃纤维优异的物理性能的基础上通过对玻璃纤维表面进行化学修饰来提高E玻璃纤维的耐碱性能。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0011]实施例1:
(1)E玻璃纤维的制备:制备直径为5μ m的E玻璃纤维；
(2)A材料的制备:用等离子辅助化学气相沉积法在纤维表面沉积SiC过渡层作为粘结层，沉积条件为源物质为乙烯和四氯化硅的混合物，沉积温度为300°C，氩气为稀释气和载气，沉积时间为20min，获得A材料；
(3)焙烧:通过焙烧除去A材料表面的浸润剂；
(4)B材料的制备:关掉四氯化硅蒸汽，沉积条件为源物质为乙烯，沉积温度为300°C，氩气为稀释气和载气，沉积时间为1.5h，获得B材料；
(5)修饰:用硅烷偶联剂AllOO对B材料进行表面修饰；
(6)复合材料的制备:以每秒12°C的速度降温，降至室温后取出纤维，对纤维进行超声波处理25min，得到厚度为500nm的石墨稀层、厚度为50nm的玻璃纤维的复合材料。
[0012](7)表面处理:用硅烷偶联剂A187对复合材料进行表面处理；
(8)成品:使纳米氧化锆粒子附着于复合材料表面，并于90°C反应3小时，然后将其置于溶剂中浸泡2.5小时，最后烘干得到高红外吸收的耐碱性玻璃纤维。
[0013]在本实施例中，所属步骤6超声波处理的振荡频率为38KHz或40KHz。所述步骤
(8)溶剂是甲苯、乙醇、丙酮、或去离子水/乙醇混合溶剂。
[0014]基于上述，本发明的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维所用材料的费用低，贮存时间长，采用等离子辅助化学气相沉积法制备同时兼具保温隔热和高红外吸收性能的玻璃纤维，这种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维可在保留原有E玻璃纤维优异的物理性能的基础上通过对玻璃纤维表面进行化学修饰来提高E玻璃纤维的耐碱性能。
[0015]显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)E玻璃纤维的制备:制备直径为0.5?10 μ m的E玻璃纤维； (2)A材料的制备:用等离子辅助化学气相沉积法在纤维表面沉积SiC过渡层作为粘结层，沉积条件为源物质为乙烯和四氯化硅的混合物，沉积温度为200?450°C，氩气为稀释气和载气，沉积时间为10?30min，获得A材料； (3)焙烧:通过焙烧除去A材料表面的浸润剂； (4)B材料的制备:关掉四氯化硅蒸汽，沉积条件为源物质为乙烯，沉积温度为200?4500C，氩气为稀释气和载气，沉积时间为0.5?2h，获得B材料； (5)修饰:用硅烷偶联剂AllOO对B材料进行表面修饰； (6)复合材料的制备:以每秒10?15°C的速度降温，降至室温后取出纤维，对纤维进行超声波处理20-30min，得到厚度为400nm?600nm的石墨稀层、厚度为10?10nm的玻璃纤维的复合材料； (7)表面处理:用硅烷偶联剂A187对复合材料进行表面处理； (8)成品:使纳米氧化锆粒子附着于复合材料表面，并于80?130°C反应I?4小时，然后将其置于溶剂中浸泡2-3小时，最后烘干得到高红外吸收的耐碱性玻璃纤维。2.根据权利要求1所述的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维的制备方法，其特征在于:所属步骤(6)超声波处理的振荡频率为38KHz或40KHz。3.根据权利要求1所述的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维的制备方法，其特征在于:所述步骤(8)溶剂是甲苯、乙醇、丙酮、或去离子水/乙醇混合溶剂。
【专利摘要】本发明公开了一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维的制备方法，涉及玻璃纤维的制备技术领域，包括E玻璃纤维的制备、A材料的制备、焙烧、B材料的制备、修饰、复合材料的制备、表面处理，成品八个加工步骤，本发明的一种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维所用材料的费用低，贮存时间长，采用等离子辅助化学气相沉积法制备同时兼具保温隔热和高红外吸收性能的玻璃纤维，这种高红外吸收的耐碱性玻璃纤维可在保留原有E玻璃纤维优异的物理性能的基础上通过对玻璃纤维表面进行化学修饰来提高E玻璃纤维的耐碱性能。
【IPC分类】C03C25/44, C03C25/22, C03C25/54, C03C25/40
【公开号】CN104909582
【申请号】CN201510280999
【发明人】徐大治, 汪洪, 童学功
【申请人】安徽丹凤集团桐城玻璃纤维有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月28日