本发明属于玻璃纤维材料
技术领域：
，具体涉及高效防水玻璃纤维材料及其制备方法。
背景技术：
：玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠等，它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺，最后形成各类产品。玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维是非常好的金属替代材料，在建筑、船舶、化工管道、汽车、航空、风力发电等领域有着广阔的应用前景，并且其应用领域仍在不断拓展，全球市场空间巨大。玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好和机械强度高等诸多优点。但是，玻璃纤维材料还有一个致命缺点，其不防水，雨天吸水后，自重增加，而且短期内水分难以挥发，潮湿的部分容易造成腐蚀。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种高效防水玻璃纤维材料；目的之二在于提供一种高效防水玻璃纤维材料的制备方法。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：1、一种高效防水玻璃纤维材料，所述防水玻璃纤维材料由直径为0.4-0.55μm的无碱玻璃纤维和直径为8-12μm的中碱短切玻璃纤维及胶黏剂组成；所述无碱玻璃纤维与中碱短切玻璃纤维的质量比为10-20:80-90；所述胶黏剂按质量份计，由如下组分组成：三聚氰胺和尿素改性的酚醛树脂45-60份、硅油30-55份、硅烷偶联剂20-35份、氨水20-45份、软化水60-75份。优选的，所述硅油为甲基硅油或瓦克硅油中的至少一种。优选的，所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570或kh-792中的至少一种。2、所述的一种高效防水玻璃纤维材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)原料准备：按防水玻璃纤维材料中组份含量分别称取直径为0.4-0.55μm的无碱玻璃纤维和直径为8-12μm的中碱短切玻璃纤维；(2)分散制浆：将步骤(1)中所准备的原料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的ph值为3-4，质量浓度为1.5-3.5％；(3)湿法成型：将步骤(2)中所得浆料转至储存池稀释至质量浓度为0.15-0.35％，并调节ph值为2.5-3.5，然后将所述储存池中的浆料输送至成型器上成型，得到湿纸；(4)抽吸脱水：对步骤(3)中所得湿纸进行脱水处理，使所述湿纸含湿率小于25％；(5)施胶处理：以溢流式施胶法对经步骤(4)处理后的湿纸的一面进行施胶，同时对湿纸未被施胶的另一面进行抽真空处理；(6)干燥处理：对经步骤(5)处理后的湿纸进行干燥处理，得到初级玻璃纤维滤纸。优选的，步骤(2)中，所述打浆时的打浆度为20-25°sr。优选的，步骤(3)中，所述成型器为斜网成型造纸机。优选的，步骤(4)中，所述脱水处理过程中脱水真空度为0.04-0.10mpa。优选的，步骤(5)中，采用溢流式施胶法时，胶黏剂溢出的速度为2.0-5.0l/min，所述湿纸移动的速度为15-25m/min；所述抽真空处理时真空度为0.02-0.04mpa。优选的，步骤(6)中，所述干燥处理采用直接燃烧法，通过控制火焰在200-250℃下干燥5-15min。本发明的有益效果在于：本发明提供了一种高效防水玻璃纤维材料及其制备方法，通过合理设定该防水玻璃纤维材料中粗细纤维比例，可以保证最终制得的玻璃纤维材料具有较高的强度，提高其使用寿命。另外，通过优化胶黏剂的配方及施胶时的工艺条件，使胶黏剂更加均匀的分散在玻璃纤维材料中，对其进行更好的改性，有益于提高该玻璃纤维材料的憎水性能，从而达到防水的目的。该防水玻璃纤维材料制备工艺简单，易操作，成本低，适合工业化生产，其中，该制备工艺中采用斜网成型造纸机和直接燃烧法，由于斜网成型能够加快脱水速度、提高生产效率，并使防水玻璃纤维材料具有良好的均匀性，直接燃烧方式能过循环使用热风、使过材料均匀受热并降低了能耗，因此从根本上解决了生产线的技术难题和降能耗问题。具体实施方式下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例1制备一种高效防水玻璃纤维材料(1)原料准备：按质量比10:90分别称取直径为0.4μm的无碱玻璃纤维和直径为10μm的中碱短切玻璃纤维；(2)分散制浆：将步骤(1)中所准备的原料加入装有硫酸水溶液的分散器中以22°sr的打浆度打浆分散18min得到浆料，调节浆料的ph值为3.5，质量浓度为3％；(3)湿法成型：将步骤(2)中所得浆料转至储存池稀释至质量浓度为0.3％，并调节ph值为3，然后将所述储存池中的浆料输送至斜网成型造纸机上成型，得到湿纸；(4)抽吸脱水：将步骤(3)中所得的湿纸在真空度为0.08mpa下进行脱水处理，使该湿纸含湿率为15％；(5)施胶处理：以溢流式施胶法对经步骤(4)处理后的湿纸的一面进行施胶，胶黏剂溢出的速度为5.0l/min，湿纸移动的速度为25m/min，同时在真空度为0.03mpa下对湿纸未被施胶的另一面进行抽真空处理；其中胶黏剂按质量份计，由45份三聚氰胺和尿素改性的酚醛树脂、30份甲基硅油、30份kh-570、45份氨水和70份软化水组成；(6)干燥处理：对经步骤(5)处理后的湿纸采用直接燃烧法进行干燥，通过控制火焰在220℃下干燥10min，制得高效防水玻璃纤维材料。实施例2制备一种高效防水玻璃纤维材料(1)原料准备：按质量比15:85分别称取直径为0.55μm的无碱玻璃纤维和直径为12μm的中碱短切玻璃纤维；(2)分散制浆：将步骤(1)中所准备的原料加入装有硫酸水溶液的分散器中以25°sr的打浆度打浆分散15min得到浆料，调节浆料的ph值为4，质量浓度为3.5％；(3)湿法成型：将步骤(2)中所得浆料转至储存池稀释至质量浓度为0.35％，并调节ph值为3.5，然后将所述储存池中的浆料输送至斜网成型造纸机上成型，得到湿纸；(4)抽吸脱水：将步骤(3)中所得的湿纸在真空度为0.04mpa下进行脱水处理，使该湿纸含湿率为20％；(5)施胶处理：以溢流式施胶法对经步骤(4)处理后的湿纸的一面进行施胶，胶黏剂溢出的速度为2.0l/min，湿纸移动的速度为15m/min，同时在真空度为0.04mpa下对湿纸未被施胶的另一面进行抽真空处理；其中胶黏剂按质量份计，由60份三聚氰胺和尿素改性的酚醛树脂、55份硅油(20份甲基硅油和35份瓦克硅油)、20份kh-792、20份氨水和60份软化水组成；(6)干燥处理：对经步骤(5)处理后的湿纸采用直接燃烧法进行干燥，通过控制火焰在200℃下干燥15min，制得高效防水玻璃纤维材料。实施例3制备一种高效防水玻璃纤维材料(1)原料准备：按质量比20:80分别称取直径为0.5μm的无碱玻璃纤维和直径为8μm的中碱短切玻璃纤维；(2)分散制浆：将步骤(1)中所准备的原料加入装有硫酸水溶液的分散器中以20°sr的打浆度打浆分散20min得到浆料，调节浆料的ph值为3，质量浓度为1.5％；(3)湿法成型：将步骤(2)中所得浆料转至储存池稀释至质量浓度为0.15％，并调节ph值为2.5，然后将所述储存池中的浆料输送至斜网成型造纸机上成型，得到湿纸；(4)抽吸脱水：将步骤(3)中所得的湿纸在真空度为0.10mpa下进行脱水处理，使该湿纸含湿率为18％；(5)施胶处理：以溢流式施胶法对经步骤(4)处理后的湿纸的一面进行施胶，胶黏剂溢出的速度为4.0l/min，湿纸移动的速度为20m/min，同时在真空度为0.02mpa下对湿纸未被施胶的另一面进行抽真空处理；其中胶黏剂按质量份计，由50份三聚氰胺和尿素改性的酚醛树脂、45份瓦克硅油、35份硅烷偶联剂(10份kh-550和25份kh-560)、30份氨水和75份软化水组成；(6)干燥处理：对经步骤(5)处理后的湿纸采用直接燃烧法进行干燥，通过控制火焰在250℃下干燥5min，制得高效防水玻璃纤维材料。对实施例1-3中制备的高效防水玻璃纤维材料进行相关性能测定，测试结果见表1。表1实施例1至实施例3中制备的高效防水玻璃纤维材料性能测定结果测试样强度(n/m)憎水率(％)实施例1103698.6实施例2105699.2实施例3102699.0由表1可知，本发明中高效防水玻璃纤维材料机械强度好，且具有优异的憎水性能。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。当前第1页12