一种高弹抗裂玻璃棉毡的制作方法

文档序号:19156399发布日期:2019-11-16 00:50阅读:173来源:国知局
玻璃棉是以排列不规则的,直径有些变化但直径分布是相当均匀的定长玻璃纤维为基材,附以粘合剂,通过固化、切裁而形成各种规格的玻璃棉制品。玻璃棉质感轻柔、色泽美观,以其优异的保温性能、良好的防火性能、稳定的化学性能以及方便的施工性能。玻璃棉毡是玻璃纤维在空间无序交错穿插,纤维呈无定向三维结构的微孔材料,纤维层内部结构呈曲折路径,孔隙尺寸小,孔隙率高达70%~80%。玻璃棉毡优异的结构,使得其具有良好的保温和隔音性能,被广泛应用于生化、机电、冶金、石油、化工、煤炭、建筑及交通行业,尤其适用于汽车、轮船、火车等箱体的夹层保温及消音系统。玻璃棉及其制品与岩矿棉及其制品一样,是一种很普及的建筑保温材料,是在建筑业中一类较为常见的无机纤维绝热、吸声材料,它是以石英砂、白云石、蜡石等天然矿石,配以其他的化工原料,如纯碱、硼等,在融解状态下经拉制,吹制或甩制而成极细的纤维状材料。按其化学成分中碱金属等化物的含量,可分为无碱、中碱和高碱玻璃棉;按其生产方法可分为火焰法玻璃棉、离心喷吹法玻璃棉和蒸汽(或压缩空气)立吹法玻璃棉三种。由于建筑节能的需要,人们对玻璃棉及其制品的需求都在不断增加。但不可否认,它也存在着很多缺点,如纤维表面光滑、有吸附水膜、与高分子树脂黏合力较差。玻璃纤维具有强烈吸附极性分子的趋向。而水气就是最容易遇到的极性分子。因而在玻璃纤维表面就牢固地吸附着一层水分子,厚约为水分子的100倍。吸附过程异常迅速,在相对湿度为60%~70%时,仅需2~3s就达到吸附平衡。这种吸附力很强,需在约500℃和负压的情况下才能把这层水膜除去。这层水膜的存在会严重地影响玻璃纤维与高分子树脂的粘接强度。此外,吸附水还会渗入到玻璃纤维表面的微裂痕中,使玻璃水解成庞大的硅酸胶体,从而降低玻璃纤维的强度。中国专利cn1557753a(公开日为2004年12月29日)公开了一种防水玻璃棉板及其制备方法,该方法以玻璃棉为原料,经喷胶、压板、固化、切割制成玻璃棉板,其胶黏剂由树脂、偶联剂和水组成,该方法在保持原有玻璃棉板优良性能的同时,增加了防潮防水的性能,并提高了强度和硬度;憎水性能在一定程度上得到提高,但满足不了憎水要求非常高的应用。2003年《玻璃纤维》第3期中“玻璃纤维保温过滤毡的开发与应用”一文提及到“耐高温针刺毡”玻璃棉制品,该玻璃棉制品的制备工艺为将短切玻璃纤维开松、梳理、成网后经针刺工艺处理,最后收卷成为玻璃纤维针刺毡。该工艺生产的玻璃棉毡使用温度较传统玻璃棉毡高,有机物和杂质含量低,但是该玻璃棉毡撕裂强度小,回弹性不好,不能满足人们的需求。
背景技术
:本发明涉及玻璃棉毡领域,特别是涉及一种高弹抗裂玻璃棉毡。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前常用玻璃棉毡的撕裂强度、回弹性不佳的问题,提供一种高弹抗裂玻璃棉毡。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种高弹抗裂玻璃棉毡,按质量份数计,包括如下组分:12~20份石英砂、7~12份芒硝、3~8份石蜡、3~6份辅料、2~5份憎水剂,还包括:20~35份高弹抗裂改性料、35~55份复合纤维料。所述高弹抗裂改性料的制备方法,包括如下步骤:(1)取腐殖质冷冻粉碎过筛,收集过筛颗粒按质量比1:10~15加入盐酸溶液混合,于90~100℃保温活化,冷却,过滤,取滤渣按质量比1:10~15加入氢氧化钠溶液,于90~100℃搅拌混合,冷却至室温,减压蒸发,得腐殖质处理物;(2)按重量份数计,取12~20份腐殖质处理物、2~5份海藻酸钠、10~20份碎料、50~70份水混合,超声浸渍,过滤,取滤饼用无水乙醇洗涤,得浸渍料,按重量份数计,取20~30份浸渍料、2~5份添加剂、1~3份妥尔油、20~30份环氧树脂、4~8份混胶料、2~5份十六烷基三甲基溴化铵、60~80份水,先于55~75℃,取环氧树脂、添加剂、十六烷基三甲基溴化铵、水搅拌混合,降温至27~35℃,加入浸渍料、混胶料、妥尔油混合搅拌,抽真空,即得高弹抗裂改性料。所述步骤(2)中的碎料:按质量比2~5:1:1取桃核、花生壳、核桃壳混合研磨,即得碎料。所述步骤(2)中的添加剂:按质量比4~8:1取聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素混合,即得添加剂。所述步骤(2)中的混胶料:按重量比4~8:3:1:30取谷朊粉、桃胶、轻质碳酸钙、水混合,室温静置溶胀,即得混胶料。所述复合纤维料的制备:按质量比12~20:5取玻璃渣、碎料粉碎过筛,收集过筛颗粒按质量比1:20~30加入改性液混合,超声分散,得分散料,按重量份数计,取20~30份正硅酸乙酯、6~8份硼酸、4~6份氟化钠、2~5份成膜助剂、30~50份分散料,先于50~65℃,取分散料、硼酸、氟化钠混合,恒温搅拌,加入正硅酸乙酯,调节ph,搅拌反应,加入成膜助剂混合,减压蒸发,出料,即得复合纤维料。所述改性液:按质量比为1:7~12取硅烷偶联剂kh-570、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合,即得改性液。所述成膜助剂:按重量比3~6:1取十二碳醇酯、丙二醇混合,即得成膜助剂。所述辅料:按质量比3~6:1:1取硼砂、六次甲基四胺、氯化钙混合,即得辅料。所述憎水剂:按质量比5~8:3:1取珍珠岩、二甲基硅油、羟乙基纤维素混合,即得憎水剂。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明将腐殖质以酸液、碱液活化处理,溶出部分大分子芳香族、共轭双键化合物、少量钙离子、镁离子等金属离子等混杂物质,与环氧树脂、海藻酸钠溶液等共混,金属离子能够和海藻酸大分子链结构中的g单元交联形成特殊的蛋盒结构填充其中,共混联结其中多种活性基团,构成大分子交联网络,可保障本玻璃棉毡体系的抗撕裂强度和回弹性,另外,添加剂中所含聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素成分能够在水的作用下,很好地结合混胶料形成胶束聚合物,并在妥尔油作用下提供乳化、润滑作用,保障了本玻璃棉毡体系的抗撕裂和回弹性能;(2)本发明以桃核、花生壳、核桃壳碎料、玻璃渣作为纤维来源,对其进行粉碎,提高其比表面活性,接着用改性液浸泡,超声处理,引发空化效应等作用,使得改性液中的聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶联剂成分对其进行显著的表面修饰改性,可很好的提高了植物纤维的分散性,在玻璃纤维等较硬质成分形成多孔骨架,有利于环氧树脂等形成分散体系,进行缠连、贯穿,提升本纤维棉毡的回弹性及抗撕裂性能,保障了本发明内部的孔隙率,达到高弹的效果,另外,经表面修饰后表面吸附性能得以提升,也可有效吸附正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅,提供补强作用,硅烷偶联剂也可与硅油成分相作用,在纤维表面形成硅氧憎水膜,改善本发明的应用性能,添加成膜助剂,可稳定提高体系中有机大分子交联网络的交联密度,提高本玻璃棉毡体系的抗撕裂强度和回弹性;(3)本发明将腐殖质以酸液、碱液活化处理,溶出部分大分子芳香族、共轭双键化合物、少量钙离子、镁离子等金属离子等混杂物质,与环氧树脂、海藻酸钠溶液等共混处理,结合经过改性的复合纤维料进行分散填充,稳定提升抗撕裂强度和回弹性能,针对目前常用玻璃棉毡的抗撕裂强度、回弹性不佳的问题,改善效果显著,具有很好的应用前景。具体实施方式添加剂:按质量比4~8:1取聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素混合,即得添加剂。碎料:按质量比2~5:1:1取桃核、花生壳、核桃壳混合研磨,即得碎料。改性液:按质量比为1:7~12取硅烷偶联剂kh-570、质量分数为15%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合,即得改性液。成膜助剂:按重量比3~6:1取十二碳醇酯、丙二醇混合,即得成膜助剂。混胶料:按重量比4~8:3:1:30取谷朊粉、桃胶、轻质碳酸钙、水混合,室温静置溶胀,即得混胶料。憎水剂:按质量比5~8:3:1取珍珠岩、二甲基硅油、羟乙基纤维素混合,即得憎水剂。辅料:按质量比3~6:1:1取硼砂、六次甲基四胺、氯化钙混合,即得辅料。高弹抗裂改性料的制备方法,包括如下步骤:(1)取腐殖质进行冷冻粉碎过80目筛,收集过筛颗粒按质量比1:10~15加入质量分数为10%的盐酸溶液混合于90~100℃保温活化20~40min,自然冷却至室温,过滤,取滤渣按质量比1:10~15加入浓度为0.2mol/l氢氧化钠溶液,于90~100℃搅拌混合30~50min,待冷却至室温,减压蒸发至恒重,得腐殖质处理物;(2)按重量份数计,取12~20份腐殖质处理物、2~5份海藻酸钠、10~20份碎料、50~70份水混合,以超声频率为50~65khz,超声浸渍25~40min,过滤,取滤饼用无水乙醇洗涤3~5次,得浸渍料,按重量份数计,取20~30份浸渍料、2~5份添加剂、1~3份妥尔油、20~30份环氧树脂、4~8份混胶料、2~5份十六烷基三甲基溴化铵、60~80份水,先于55~75℃,取环氧树脂、添加剂、十六烷基三甲基溴化铵、水于混料机中,以500~800r/min搅拌混合2~5h,降温至27~35℃,加入浸渍料、妥尔油、混胶料混合,以400~700r/min搅拌1~3h,抽真空脱水,即得高弹抗裂改性料。复合纤维料的制备:按质量比12~20:5取玻璃渣、碎料于粉碎机粉碎过120目筛,收集过筛颗粒按质量比1:20~30加入改性液混合,转入超声分散仪,以50~65khz频率超声分散25~40min,得分散料,按重量份数计,取20~30份正硅酸乙酯、6~8份硼酸、4~6份氟化钠、2~5份成膜助剂、30~50份分散料,先于50~65℃,取分散料、硼酸、氟化钠混合,以400~700r/min恒温搅拌30~50min,加入正硅酸乙酯,用质量分数为20%的氨水调节ph至7.8~8.3,搅拌反应25~40min,加入成膜助剂搅拌混合2~4h,减压蒸发至恒重,出料,即得复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡,按质量份数计,包括如下组分:12~20份石英砂、7~12份芒硝、3~8份石蜡、3~6份辅料、2~5份憎水剂、20~35份高弹抗裂改性料、35~55份复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡的制备方法:按质量份数计,取12~20份石英砂、7~12份芒硝、3~8份石蜡、3~6份辅料、2~5份憎水剂、20~35份高弹抗裂改性料、35~55份复合纤维料送入打浆池内打浆分散1~3h,得浆料,取浆料以高压泵喷出,高温除水、气流打撒,收集所制玻璃纤维预制成毡,得预制毡,取预制毡于固化炉以180~200℃进行固化6~10min,自然冷却至室温,裁切,即得高弹抗裂玻璃棉毡。实施例1添加剂:按质量比4:1取聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素混合,即得添加剂。碎料:按质量比2:1:1取桃核、花生壳、核桃壳混合研磨,即得碎料。改性液:按质量比为1:7取硅烷偶联剂kh-570、质量分数为15%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合,即得改性液。成膜助剂:按重量比3:1取十二碳醇酯、丙二醇混合,即得成膜助剂。混胶料:按重量比4:3:1:30取谷朊粉、桃胶、轻质碳酸钙、水混合,室温静置溶胀,即得混胶料。憎水剂:按质量比5:3:1取珍珠岩、二甲基硅油、羟乙基纤维素混合,即得憎水剂。辅料:按质量比3:1:1取硼砂、六次甲基四胺、氯化钙混合,即得辅料。高弹抗裂改性料的制备方法,包括如下步骤:(1)取腐殖质进行冷冻粉碎过80目筛,收集过筛颗粒按质量比1:10加入质量分数为10%的盐酸溶液混合于90℃保温活化20min,自然冷却至室温,过滤,取滤渣按质量比1:10加入浓度为0.2mol/l氢氧化钠溶液,于90℃搅拌混合30min,待冷却至室温,减压蒸发至恒重,得腐殖质处理物;(2)按重量份数计,取12份腐殖质处理物、2份海藻酸钠、10份碎料、50份水混合,以超声频率为50khz,超声浸渍25min,过滤,取滤饼用无水乙醇洗涤3次,得浸渍料,按重量份数计,取20份浸渍料、2份添加剂、1份妥尔油、20份环氧树脂、4份混胶料、2份十六烷基三甲基溴化铵、60份水,先于55℃,取环氧树脂、添加剂、十六烷基三甲基溴化铵、水于混料机中,以500r/min搅拌混合2h,降温至27℃,加入浸渍料、妥尔油、混胶料混合,以400r/min搅拌1h,抽真空脱水,即得高弹抗裂改性料。复合纤维料的制备:按质量比12:5取玻璃渣、碎料于粉碎机粉碎过120目筛,收集过筛颗粒按质量比1:20加入改性液混合,转入超声分散仪,以50khz频率超声分散25min,得分散料,按重量份数计,取20份正硅酸乙酯、6份硼酸、4份氟化钠、2份成膜助剂、30份分散料,先于50℃,取分散料、硼酸、氟化钠混合,以400r/min恒温搅拌30min,加入正硅酸乙酯,用质量分数为20%的氨水调节ph至7.8,搅拌反应25min,加入成膜助剂搅拌混合2h,减压蒸发至恒重,出料,即得复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡,按质量份数计,包括如下组分:12份石英砂、7份芒硝、3份石蜡、3份辅料、2份憎水剂、20份高弹抗裂改性料、35份复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡的制备方法:按质量份数计,取12份石英砂、7份芒硝、3份石蜡、3份辅料、2份憎水剂、20份高弹抗裂改性料、35份复合纤维料送入打浆池内打浆分散1h,得浆料,取浆料以高压泵喷出,高温除水、气流打撒,收集所制玻璃纤维预制成毡,得预制毡,取预制毡于固化炉以180℃进行固化6min,自然冷却至室温,裁切,即得高弹抗裂玻璃棉毡。实施例2添加剂:按质量比8:1取聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素混合,即得添加剂。碎料:按质量比5:1:1取桃核、花生壳、核桃壳混合研磨,即得碎料。改性液:按质量比为1:12取硅烷偶联剂kh-570、质量分数为15%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合,即得改性液。成膜助剂:按重量比6:1取十二碳醇酯、丙二醇混合,即得成膜助剂。混胶料:按重量比8:3:1:30取谷朊粉、桃胶、轻质碳酸钙、水混合,室温静置溶胀,即得混胶料。憎水剂:按质量比8:3:1取珍珠岩、二甲基硅油、羟乙基纤维素混合,即得憎水剂。辅料:按质量比6:1:1取硼砂、六次甲基四胺、氯化钙混合,即得辅料。高弹抗裂改性料的制备方法,包括如下步骤:(1)取腐殖质进行冷冻粉碎过80目筛,收集过筛颗粒按质量比1:15加入质量分数为10%的盐酸溶液混合于100℃保温活化40min,自然冷却至室温,过滤,取滤渣按质量比1:15加入浓度为0.2mol/l氢氧化钠溶液,于100℃搅拌混合50min,待冷却至室温,减压蒸发至恒重,得腐殖质处理物;(2)按重量份数计,取20份腐殖质处理物、5份海藻酸钠、20份碎料、70份水混合,以超声频率为65khz,超声浸渍40min,过滤,取滤饼用无水乙醇洗涤5次,得浸渍料,按重量份数计,取30份浸渍料、5份添加剂、3份妥尔油、30份环氧树脂、8份混胶料、5份十六烷基三甲基溴化铵、80份水,先于75℃,取环氧树脂、添加剂、十六烷基三甲基溴化铵、水于混料机中,以800r/min搅拌混合5h,降温至35℃,加入浸渍料、妥尔油、混胶料混合,以700r/min搅拌3h,抽真空脱水,即得高弹抗裂改性料。复合纤维料的制备:按质量比20:5取玻璃渣、碎料于粉碎机粉碎过120目筛,收集过筛颗粒按质量比1:30加入改性液混合,转入超声分散仪,以65khz频率超声分散40min,得分散料,按重量份数计,取30份正硅酸乙酯、8份硼酸、6份氟化钠、5份成膜助剂、50份分散料,先于65℃,取分散料、硼酸、氟化钠混合,以700r/min恒温搅拌50min,加入正硅酸乙酯,用质量分数为20%的氨水调节ph至8.3,搅拌反应40min,加入成膜助剂搅拌混合4h,减压蒸发至恒重,出料,即得复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡,按质量份数计,包括如下组分:20份石英砂、12份芒硝、8份石蜡、6份辅料、5份憎水剂、35份高弹抗裂改性料、55份复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡的制备方法:按质量份数计,取20份石英砂、12份芒硝、8份石蜡、6份辅料、5份憎水剂、35份高弹抗裂改性料、55份复合纤维料送入打浆池内打浆分散3h,得浆料,取浆料以高压泵喷出,高温除水、气流打撒,收集所制玻璃纤维预制成毡,得预制毡,取预制毡于固化炉以200℃进行固化10min,自然冷却至室温,裁切,即得高弹抗裂玻璃棉毡。实施例3添加剂:按质量比6:1取聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素混合,即得添加剂。碎料:按质量比3:1:1取桃核、花生壳、核桃壳混合研磨,即得碎料。改性液:按质量比为1:10取硅烷偶联剂kh-570、质量分数为15%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合,即得改性液。成膜助剂:按重量比5:1取十二碳醇酯、丙二醇混合,即得成膜助剂。混胶料:按重量比6:3:1:30取谷朊粉、桃胶、轻质碳酸钙、水混合,室温静置溶胀,即得混胶料。憎水剂:按质量比7:3:1取珍珠岩、二甲基硅油、羟乙基纤维素混合,即得憎水剂。辅料:按质量比5:1:1取硼砂、六次甲基四胺、氯化钙混合,即得辅料。高弹抗裂改性料的制备方法,包括如下步骤:(1)取腐殖质进行冷冻粉碎过80目筛,收集过筛颗粒按质量比1:12加入质量分数为10%的盐酸溶液混合于95℃保温活化30min,自然冷却至室温,过滤,取滤渣按质量比1:12加入浓度为0.2mol/l氢氧化钠溶液,于95℃搅拌混合40min,待冷却至室温,减压蒸发至恒重,得腐殖质处理物;(2)按重量份数计,取15份腐殖质处理物、3份海藻酸钠、15份碎料、60份水混合,以超声频率为55khz,超声浸渍30min,过滤,取滤饼用无水乙醇洗涤4次,得浸渍料,按重量份数计,取25份浸渍料、3份添加剂、2份妥尔油、25份环氧树脂、6份混胶料、3份十六烷基三甲基溴化铵、70份水,先于65℃,取环氧树脂、添加剂、十六烷基三甲基溴化铵、水于混料机中,以600r/min搅拌混合3h,降温至30℃,加入浸渍料、妥尔油、混胶料混合,以600r/min搅拌2h,抽真空脱水,即得高弹抗裂改性料。复合纤维料的制备:按质量比15:5取玻璃渣、碎料于粉碎机粉碎过120目筛,收集过筛颗粒按质量比1:25加入改性液混合,转入超声分散仪,以55khz频率超声分散30min,得分散料,按重量份数计,取25份正硅酸乙酯、7份硼酸、5份氟化钠、3份成膜助剂、40份分散料,先于55℃,取分散料、硼酸、氟化钠混合,以600r/min恒温搅拌40min,加入正硅酸乙酯,用质量分数为20%的氨水调节ph至7.9,搅拌反应30min,加入成膜助剂搅拌混合3h,减压蒸发至恒重,出料,即得复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡,按质量份数计,包括如下组分:15份石英砂、11份芒硝、5份石蜡、5份辅料、3份憎水剂、25份高弹抗裂改性料、45份复合纤维料。一种高弹抗裂玻璃棉毡的制备方法:按质量份数计,取15份石英砂、9份芒硝、7份石蜡、5份辅料、3份憎水剂、25份高弹抗裂改性料、45份复合纤维料送入打浆池内打浆分散2h,得浆料,取浆料以高压泵喷出,高温除水、气流打撒,收集所制玻璃纤维预制成毡,得预制毡,取预制毡于固化炉以190℃进行固化8min,自然冷却至室温,裁切,即得高弹抗裂玻璃棉毡。对比例1:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少高弹抗裂改性料。对比例2:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合纤维料。对比例3:上海市某公司生产的高弹抗裂玻璃棉毡。将上述实施例与对比例得到的高弹抗裂玻璃棉毡根据gb/t5480-2008进行检测,其中含水率越低、憎水率越高,其回弹性能越好,反之亦然,得到的结果如表1所示。表1:检测项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3撕裂强度/n/m536528532496487359含水率/%0.50.60.60.70.70.9憎水率/%99.899.699.592.395.282.4综合上述,从表1可以看出本发明的高弹抗裂玻璃棉毡效果更好,值得推广使用,以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围内。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1