一种鳞片材料的制备方法与流程

文档序号:15172290发布日期:2018-08-14 18:03阅读:190来源:国知局

本发明属于鳞片材料技术领域,特别涉及一种鳞片材料的制备方法。



背景技术:

随着现代工业的发展,石油工业、化学工业以及海洋开发工业对于防腐技术提出了越来越高的要求,这些工业领域长期处于恶劣的腐蚀环境之中,一般防腐材料已不能满足工业生产的需求。重防腐材料玻璃鳞片的出现,以其优良的防腐蚀性能,较为简便的施工方法,受到了材料工业界的重视。玻璃鳞片材料研究始于本世纪50年代,首先由美国owens-corning玻璃纤维公司开发研制,这种材料外观呈细小鱼鳞片状,闪闪发光,因此得名玻璃鳞片。以玻璃鳞片作填料,所得到的涂层具有优异的抗渗性能,涂层使命寿命达15~20年。60年代以来,美国、日本的一些公司对玻璃鳞片涂料进行了长期的研究。

玄武岩鳞片属于玻璃鳞片的一种,但是由于玄武岩中含有较高的氧化铝和氧化铁,因此其具有非常好的耐酸碱性能,因此用玄武岩制备鳞片材料,能显著提高耐腐蚀涂料的抗侵蚀性能。

目前玻璃鳞片及玄武岩鳞片都是采用鼓泡破碎法制备,该种工艺是利用高温下玻璃成玻璃液后通过快速吹泡,使得玻璃变成很大的玻璃泡后破碎,由于玻璃气泡足够大,表观为二维的鳞片状。而cn103570222a专利介绍了一种不同大小且内壁厚度均匀的玻璃鳞片的制备方法,该专利首先用鼓泡法制备空心玻璃微珠,然后利用鼓风系统对刚刚成型的空心玻璃微珠进行球化,使其内壁厚度均匀,然后经过钢辊的辗压,得到不同大小且内壁厚度均匀的玻璃鳞片。该产品制备的玻璃鳞片尺寸偏小,很难实现在较大的鳞片。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种鳞片材料的制备方法,本发明主要利用长的玻璃纤维或玄武岩纤维拼接的方法,通过热处理,使得一维的玻璃纤维或玄武岩纤维,直接连接成二维的玻璃鳞片或玄武岩鳞片。该方法工艺简单,制备的鳞片平整度高,能最大层数的填充在涂层中,而且每个鳞片由于纤维连接处还有很多凹槽,大大增加了鳞片与树脂的表面摩擦力,能有效提高防腐涂料的性能。

本发明的一种鳞片材料的制备方法,包括:

将玻璃纤维或玄武岩纤维连续排列成一排,在850~1150℃下热处理5~20min,然后在500~800℃下退火1~5h,得到鳞片材料。其中热处理主要是提高鳞片材料的强度,退火主要是防止鳞片材料出现裂纹甚至粉化现象。

所述玻璃纤维或玄武岩纤维的直径为4~20μm,长度为10~50mm,但不限于此。

所述排列的方式为两端固定或上下固定。

所述排列采用纤维固定器。

所述热处理采用厢式间歇式热处理炉或辊道式连续热处理炉,但不限于此。

有益效果

(1)本发明制备的鳞片具有非常好的平整性,在涂料的层数方面有优势。

(2)本发明制备的鳞片厚度由纤维直径来决定,因此鳞片厚度可控性较好,并且能制备较大厚度的鳞片。

(3)本发明制备的鳞片,在纤维连接处有波浪纹,能提高鳞片与树脂基体的联结力,使得鳞片不容易脱落,提高鳞片的综合性能。

(4)本发明的制备工艺与常规的鼓泡法或中空微珠工艺更加简单,已操作可控,适用于大规模生产。

(5)本发明制备工艺中的热处理主要是提高鳞片材料的强度,退火主要是防止鳞片材料出现裂纹甚至粉化现象,可有效改善鳞片材料的性能。

附图说明

图1为本发明的纤维排列以及纤维固定器示意图。

图2为本发明制备得到的纤维鳞片示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于

本技术:
所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

采用纤维固定器将直径为6微米的e玻璃纤维以两端固定的排列方式连续排成一排,将纤维的长度控制在15mm,然后把玻璃纤维连同纤维固定器放入硅碳棒电炉中,在980℃下热处理8min,然后在650℃下退火2h,得到二维的玻璃鳞片。

本实施例得到的玻璃鳞片的厚度为6微米,长度方向破碎后一般在200~1000微米。

利用本实施例制得的玻璃鳞片,质量分数为25%,与环氧树脂制备成玻璃鳞片防腐涂层,用500g重钢球从500mm高垂直自由落体落下,冲击上述涂层,涂层无脱落,无裂纹产生。

利用本实施例制得的玻璃鳞片,质量分数为15%,与环氧树脂制备成玻璃鳞片复合材料,测试其拉伸性能,同时用常规玻璃鳞片做对比试验,结果表明以本实施例玻璃鳞片制得的复合材料的拉伸强度同比提高7.6%。

实施例2

采用纤维固定器将直径为16微米的玄武岩纤维以两端固定的排列方式连续排成一排,将纤维的长度控制在20mm,然后把玻璃纤维连同纤维固定器放入硅碳棒电炉中,在1150℃下热处理12min,然后在850℃下退火3h,得到二维的玄武岩鳞片。

本实施例得到的玄武岩鳞片的厚度为16微米,长度方向破碎后一般在100~500微米。

利用本实施例制得的玄武岩鳞片,质量分数为25%,与环氧树脂制备成玄武岩鳞片防腐涂层,用500g重钢球从500mm高垂直自由落体落下,冲击上述涂层,涂层无脱落,无裂纹产生。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种鳞片材料的制备方法,包括:将玻璃纤维或玄武岩纤维连续排列成一排,在850~1150℃下热处理5~20min,然后在500~800℃下退火1~5h,得到鳞片材料。本发明工艺简单,制备的鳞片平整度高,能最大层数的填充在涂层中,而且每个鳞片由于纤维连接处还有很多凹槽,大大增加了鳞片与树脂的表面摩擦力,能有效提高防腐涂料的性能。

技术研发人员:汪庆卫;薛晓薇;罗理达;王君;马倩;汪晨;刘津;肖吉文
受保护的技术使用者:东华大学;江苏天龙玄武岩连续纤维股份有限公司
技术研发日:2018.03.09
技术公布日:2018.08.14
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