一种耐火纤维材料的制作方法

文档序号:1662768阅读:479来源:国知局
专利名称:一种耐火纤维材料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种耐火纤维材料,属于复合材料制造领域。
背景技术
耐火纤维以耐高温、耐振动、尽热、吸声和重量轻等优点,已取代砖结构和浇注料而成为耐火、保温、隔热、隔声、防火的优选材料,在冶金、石油、化工、机械、建筑等行业得到广泛应用。
耐火纤维分为非晶质和多晶质两大类。非晶质耐火纤维,包括硅酸铝质、高纯硅酸铝质、含铬硅酸铝质和高铝质耐火纤维。多晶质耐火纤维,包括莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维。一般多晶质耐火纤维的使用温度为1400°C 1600°C,随着工业的发展,对耐火纤维耐火温度和其强度的要求越来越高。发明内容
本发明的目的是提供一种耐火纤维材料,该纤维材料具有强度高、耐火性好、柔韧性好等特点。
一种耐火纤维材料,所述材料按下述方法制备将耐火纤维布浸入热固性树脂材料l(T30min后取出,将取出的纤维布逐层黏贴压实,压实后于l(T50Mpa、180°C 220°C下保温Ih 6h,成型,
所述纤维布由耐火纤维经丝和纬丝交织而成,所述纬丝选自耐火纤维和定型纤维中的至少一种,所述耐火纤维按下述方法制备,所述方法包括原料处理、制浆、纺丝和热处理的步骤,所述原料处理的步骤中,所述原料按质量百分比,由下述组分组成
MtsSiO^]0% 30%Sb2O310% 30%SiO220%-30%ZnO5% 10%TiO25%-10%Al2O,20%-30%
所述MgSi03、Sb203、SiO2, ZnO、TiO2 和 Al2O3 的平均粒径均在 200nm 以下;
所述定型纤维为聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇吡咯烷酮纤维中的至少一种。
所述热固性树脂材料为不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、酚醛树脂或聚酰亚胺树脂。
本发明所述耐火纤维的制备方法中优选所述原料处理的步骤中,所述原料按质量百分比,由下述组分组成4
MgSiO.-,20% 30%Sb2O310%-20%SiO220% 30%ZnO5%-10%TiO25% 10%Al2O320% 30%
本发明所述耐火纤维的制备方法中优选所述原料处理的步骤中,所述原料按质量百分比,由下述组分组成
MgSiO330*Sb2O320%SiO220%ZnO5%TiO25%AItOt20%
本发明所述耐火纤维的制备方法中优选所述MgSi03、Sb203、Si02、Zn0、Ti02和Al2O3 的平均粒径为80nnTl20nm。
本发明所述耐火纤维的制备方法中优选所述制浆步骤为将原料溶于聚合物溶质中,所述聚合物的分子量为50000 200000。
本发明所述耐火纤维的制备方法中优选述聚合物为聚乙烯醇吡咯烷酮、聚乳酸、 聚丙烯腈或聚环氧乙烷。
本发明所述耐火纤维的制备方法进一步优选下述技术方案
①原料处理按比例备料,将MgSi03、Sb203、Si02、Zn0、Ti02和A1203的平均粒径均在200nm以下的原料均匀混合;
②制浆将步骤①所得原料溶于聚合物溶质中,所述聚合物的分子量为 50000^200000 ;
③纺丝将步骤②所得浆液置于熔融纺丝装置中,真空下加热至80°C 120°C,保温O. 5^1h,随后以10(T200m/min的速度进行纺丝,直径为5 50 μ m的原丝;
④热处理将步骤③所得原丝置于高温炉中,在真空下以5°C /min的速度,升温至 1600 0C 2000。。,处理 6 48h。
本发明的有益效果是本发明提供一种耐火纤维材料,该材料是将耐火纤维布浸入热固性树脂材料IOlOmin后取出,将取出的纤维布逐层黏贴压实,压实后于l(T50Mpa、 180°C 22(TC下保温ltT6h,成型所得。该纤维材料具有强度高、耐火性好、柔韧性好等特点,可广泛用于冶金、石油、化工、机械、建筑等领域。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例I
①原料处理按比例备料,将MgSi03、Sb203、Si02、Zn0、Ti02和Al2O3原料均匀混合;
MgSiO、30%Sb2O.,20%SiO220%ZnO5%TiO25%Al2O,20%
所述MgSi03、Sb203、SiO2, ZnO、TiO2 和 Al2O3 的平均粒径为 80nm。
②制浆将步骤①所得原料溶于聚乙烯醇吡咯烷酮溶质中,所述聚乙烯醇吡咯烷酮的分子量为100000 ;
③纺丝将步骤②所得浆液置于熔融纺丝装置中,真空下加热至120°C,保温 O. 5h,随后以150m/min的速度进行纺丝,直径为50 μ m的原丝;
④热处理将步骤③所得原丝置于高温炉中,在真空下以5°C /min的速度,升温至 1850°C,处理 12h。
该纤维布所述纤维布由耐火纤维经丝和纬丝交织而成,所述纬丝为耐火纤维和聚乙烯醇吡咯烷酮纤维纤维。
将耐火纤维布浸入热固性树脂材料15min后取出,将取出的纤维布逐层黏贴压实,压实后于20Mpa、220°C下保温3h,成型。
权利要求
1.ー种耐火纤维材料,其特征在于所述材料按下述方法制备将耐火纤维布浸入热固性树脂材料l(T30min后取出,将取出的纤维布逐层黏贴压实,压实后于l(T50Mpa、180°C 220°C下保温lh 6h,成型, 所述纤维布由耐火纤维经丝和纬丝交织而成,所述纬丝选自耐火纤维和定型纤维中的至少ー种,所述耐火纤维按下述方法制备,所述方法包括原料处理、制浆、纺丝和热处理的步骤,所述原料处理的步骤中,所述原料按质量百分比,由下述组分组成MgSiO310% 30%Sb2O310% 30%SiO220% 30%ZnO5% 10%TiO25% 10%Al O20°V-30% 所述 MgSi03、Sb2O3> SiO2, ZnO、TiO2 和 Al2O3 的平均粒径均在 200nm 以下;所述定型纤维为聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚こ烯醇吡咯烷酮纤维中的至少ー种; 所述热固性树脂材料为不饱和聚酯、こ烯基酷、环氧树脂、酚醛树脂或聚酰亚胺树脂。
2.根据权利要求I所述的材料,其特征在于所述原料处理的步骤中,所述原料按质量百分比,由下述组分组成MgSiC);,20%-30%Sb2Oi10%~20%SiO220%~30%ZnO5% 10%TiO25%-10%Al2O,20%、300。
3.根据权利要求I所述的材料,其特征在于所述原料处理的步骤中,所述原料按质量百分比,由下述组分组成MgSiO330%Sb2O320%SiO220%ZnO5%TiO25%Al2O320% ο
4.根据权利要求I所述的材料,其特征在于所述MgSi03、Sb203、Si02、Zn0JiOjPAl2O3的平均粒径为80nnTl20nm。
5.根据权利要求I所述的材料,其特征在于所述制浆步骤为将原料溶于聚合物溶质中,所述聚合物的分子量为50000 200000。
6.根据权利要求5所述的材料,其特征在于所述聚合物为聚こ烯醇吡咯烷酮、聚乳酸、聚丙烯腈或聚环氧こ烷。
7.根据权利要求I所述的材料,其特征在于所述制备方法包括下述エ艺步骤 ①原料处理按比例备料,将MgSi03、Sb203、SiO2,ZnO、TiO2和Al2O3的平均粒径均在200nm以下的原料均勻混合; ②制浆将步骤①所得原料溶于聚合物溶质中,所述聚合物的分子量为50000^200000;③纺丝将步骤②所得浆液置于熔融纺丝装置中,真空下加热至80°C 120°C,保温O.5^1h,随后以10(T200m/min的速度进行纺丝,直径为5 50 μ m的原丝; ④热处理将步骤③所得原丝置于高温炉中,在真空下以5°C/min的速度,升温至1600 0C "2000 0C,处理 6 48h。
全文摘要
本发明涉及一种耐火纤维材料,属于复合材料制造领域。本发明提供一种耐火纤维材料,该材料是将耐火纤维布浸入热固性树脂材料10~30min后取出,将取出的纤维布逐层黏贴压实,压实后于10~50Mpa、180℃~220℃下保温1h~6h,成型所得。该纤维材料具有强度高、耐火性好、柔韧性好等特点,可广泛用于冶金、石油、化工、机械、建筑等领域。
文档编号D03D15/12GK102977573SQ201210508708
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者王忠举 申请人:王忠举
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