CN106700180A - 一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法 - Google Patents

一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106700180A
CN106700180A CN201611140980.0A CN201611140980A CN106700180A CN 106700180 A CN106700180 A CN 106700180A CN 201611140980 A CN201611140980 A CN 201611140980A CN 106700180 A CN106700180 A CN 106700180A
Authority
CN
China
Prior art keywords
basalt
preparation
parts
polyolefin
basalt fibre
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611140980.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106700180B (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xiangdong Plastic Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Deyang Li Long Yun Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deyang Li Long Yun Intellectual Property Operation Co Ltd filed Critical Deyang Li Long Yun Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority to CN201611140980.0A priority Critical patent/CN106700180B/zh
Publication of CN106700180A publication Critical patent/CN106700180A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106700180B publication Critical patent/CN106700180B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/10—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/07—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof
    • D06M11/30—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof with oxides of halogens, oxyacids of halogens or their salts, e.g. with perchlorates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/184—Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
    • D06M13/188—Monocarboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/224—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic acid
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/327—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated alcohols or esters thereof
    • D06M15/333—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated alcohols or esters thereof of vinyl acetate; Polyvinylalcohol

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法，本发明玄武岩纤维是将玄武岩与磷酸钡共混熔融拉丝后经浸润剂改性处理得到的，所述浸润剂包括以下重量份组分：40‑60份的成膜剂、3‑5份的偶联剂、1‑5份润滑剂、30‑50份的溶剂、2‑5份的次氯酸盐；该玄武岩纤维由于表面嵌有大量更容易与有机基团键接的磷酸钡，使玄武岩纤维与有机材料之间的化学键合能力更强，该玄武岩纤维与聚烯烃的相容性好，能在聚烯烃中大量添加和应用。

Description

一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及玄武岩纤维材料领域，具体涉及一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法。
背景技术
玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，是未来我国重点发展的四大高性能纤维之一，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过纺丝工艺制备而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能，而且，玄武岩在我国分布较广，价格便宜，而玄武岩纤维的制造成本低，相对化学纤维、玻璃纤维、碳纤维等有较为明显的综合优势，在耐高低温、力学、电学、声学性能及化学稳定性等方而均具有较大优势，替代潜力大，是高科技含量和高附加值的新产品。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。
聚烯烃是由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称，聚烯烃具有较好的综合性能，绝缘性、耐腐蚀性好，在使用温度内具有良好的机械性能；但由于烯键具有较强的还原性，导致聚烯烃存在耐高温性能差，耐磨性差，耐老化性能差等缺陷，因此，在某些特殊环境下，聚烯烃需要进行耐高温、耐老化性等增强改性处理后才能进行应用。现今对聚烯烃的纤维增强改性主要采用玻璃纤维材料和碳纤维材料进行改性处理，改性效果显著，但玻璃纤维和碳纤维生产成本高、环境污染大，严重限制了改性聚烯烃的应用，开发一种成本低廉、绿色环保、性能优异的新型纤维材料替代玻璃纤维和碳纤维对聚烯烃进行改性处理的问题急需得到解决。因而，可以预见，将无毒、无污染、来源广泛、性能优异、稳定好的玄武岩纤维用于聚烯烃的增强必将是今后提高聚烯烃性能的新趋势。但由于现有技术生产的玄武岩纤维自身结构和性能稳定，纤维表面光滑、表面活性位点少，造成玄武岩纤维在改性过程中难以与聚烯烃化学键合和机械铆合形成统一的、稳定的整体，即玄武岩纤维与聚烯烃相容性差，对聚烯烃的改性增强作用减弱，增强效果不甚理想，且玄武岩纤维的添加量少。
发明内容
本发明的目的在于克服现有玄武岩纤维与聚烯烃相容性差的缺陷，提供一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法；本发明玄武岩纤维是将玄武岩与磷酸钡共混熔融拉丝后经浸润改性处理得到的，该玄武岩纤维由于表面嵌有大量更容易与有机基团键接的磷酸钡，使玄武岩纤维与有机材料之间的化学键合能力更强，该玄武岩纤维与聚烯烃的相容性好，能在聚烯烃中大量添加和应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将玄武岩矿石进行粉碎处理，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加磷酸钡粉体材料，混合后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热，熔融，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得玄武岩纤维原丝；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到聚烯烃增强专用玄武岩纤维。
其中，所述的磷酸钡中含有磷酸根，磷酸根与有机基团的键接能力强，能降低玄武岩纤维与有机材料的极性，增加与有机材料的相容性。
其中，步骤4中所述浸润剂包括以下重量份组分：40-60份的成膜剂、3-5份的偶联剂、1-5份润滑剂、30-50份的溶剂、2-5份的次氯酸盐；所述浸润剂能将玄武岩纤维表面在偶联剂的作用下与成膜剂键接的同时，能使成膜剂直接与玄武岩纤维中的磷酸钡键接，形成与玄武岩纤维双化学键合的有机物膜层，从而使玄武岩纤维与有机材料不易发生相分离，且该有机物膜层与聚烯烃材料相容性极好。
其中，所述的次氯酸盐为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、次氯酸钡中的一种或多种；其中所述的成膜剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、聚醋酸乙烯乳液中的一种；其中所述的偶联剂为硅烷系偶联剂；其中所述的润滑剂为硬脂酸甲酯和硬脂酸锌中的一种。
其中，所述的溶剂为甘油的水溶液；所述溶剂中甘油与水的体积比为1-3︰1；优选的，甘油的水溶液中甘油与水的体积比为2︰1。
一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维材料的制备方法，本发明方法先在玄武岩中添加更容易与有机基团键接的磷酸钡，再通过浸润剂处理使成膜剂在偶联剂的作用下与磷酸钡化学键接，从而得到与聚烯烃相容性很好的玄武岩纤维；该玄武岩纤维能在聚烯烃中大量添加和应用，不易发生相分离。
上述一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其中步骤1中所述的玄武岩矿石粉体粒径为0.1-2mm，粒径越小，加热熔融时速度越快，耗能越低，但粉碎成本增加优选的，所述玄武岩矿石粉体粒径为0.5-1mm。
上述一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其中步骤2中所述的磷酸钡粉体材料添加量为玄武岩重量的0.1-2%；用量过大，对玄武岩纤维的性能影响大，用量过少，对玄武岩纤维的改性效果差；优选的，所述磷酸钡粉体材料添加量为玄武岩重量的0.3-0.8%。
上述一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其中步骤2中所述的磷酸钡粉体材料的粒径为1-20nm；磷酸钡粉体粒径越小，在玄武岩纤维表面分散越密集，能与成膜剂键合的点位越多，键合能力越强；优选的，所述的磷酸钡粉体材料的粒径为3-10nm。
上述一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其中步骤3中所述的熔融温度为1100-1500℃，温度过低，熔融速度慢，耗时长，耗能高，温度过高，对设备要求高，设备成本增加；优选的，所述熔融温度为1250-1350℃。
上述一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其中步骤4中所述的拉丝的速度为1500-3000m/min，拉丝速度过快，拉伸张力过大，会造成纤维断裂；拉丝速度过慢，得到的玄武岩纤维直径较大，不利于玄武岩纤维的应用。
上述一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其中步骤4中所述的玄武岩纤维原丝直径控制在3-20μm，原丝直径过大，冷却慢，造成纤维内外应力分布不仅，纤维缺陷大，不利于实际应用，原丝直径过小，拉丝工艺操作困难，容易断裂；优选的，所述的玄武岩纤维原丝直径控制在5-10μm。
为了实现上述发明目的，进一步的，本发明提供了一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维，所述聚烯烃增强专用玄武岩纤维是通过上述制备方法制备得到的；通过上述制备方法制备的得到的聚烯烃增强专用玄武岩纤维，与成膜剂之间的键合能力强，不易发生相分离，同时，与聚烯烃的相容性好，能在聚烯烃中大量添加和应用，对聚烯烃材料的增强作用显著。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，先在玄武岩中添加更容易与有机基团键接的磷酸钡，再通过浸润剂处理使成膜剂在偶联剂的作用下与磷酸钡化学键接，从而得到与聚烯烃相容性很好的玄武岩纤维。
2、本发明聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，直接在玄武岩纤维生产过程中进行改性处理，将纤维的生产和改性合二为一，简化了生产步骤，节约了生产成本，缩短了生产周期。
3、本发明聚烯烃增强专用玄武岩纤维，与成膜剂之间的键合能力强，不易发生相分离，同时，与聚烯烃的相容性好，能在聚烯烃中大量添加和应用，对聚烯烃材料的增强作用显著。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为0.5mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加0.3%的粒径为10nm的磷酸钡粉体材料，混合均匀后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热到1250℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液以3000m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为10μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括60份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、5份的硅烷偶联剂、5份硬脂酸甲酯、30份的甘油与水的体积比为2︰1的混合溶液、2份的次氯酸钠；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到聚烯烃增强专用玄武岩纤维。
实施例2
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为1mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加0.8%的粒径为3nm的磷酸钡粉体材料，混合均匀后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热到1350℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液以3000m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为5μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括60份的聚醋酸乙烯乳液、3份的硅烷偶联剂、1份硬脂酸锌、50份的甘油与水的体积比为1︰1的混合溶液、5份的次氯酸钾；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到聚烯烃增强专用玄武岩纤维。
实施例3
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为0.1mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加0.1%的粒径为1nm的磷酸钡粉体材料，混合均匀后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热到1100℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液以1500m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为10μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括60份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、4份的硅烷偶联剂、3份硬脂酸甲酯、40份的甘油与水的体积比为3︰1的混合溶液、3份的次氯酸钙；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到聚烯烃增强专用玄武岩纤维。
实施例4
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为2mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加2%的粒径为20nm的磷酸钡粉体材料，混合均匀后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热到1500℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液以3000m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为5μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括50份的聚醋酸乙烯乳液、3份的硅烷偶联剂、4份硬脂酸锌、30份的甘油与水的体积比为2︰1的混合溶液、2份的次氯酸钡；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到聚烯烃增强专用玄武岩纤维。
对比例1
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为0.5mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）将步骤1得到玄武岩粉体材料加热到1250℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（3）将步骤2得到的纺丝熔液以3000m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为10μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括60份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、5份的硅烷偶联剂、5份硬脂酸甲酯、30份的甘油与水的体积比为2︰1的混合溶液、2份的次氯酸钠；
（4）将步骤3得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到玄武岩纤维。
对比例2
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为0.5mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加3%的粒径为10nm的磷酸钡粉体材料，混合均匀后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热到1250℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液以3000m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为10μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括60份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、5份的硅烷偶联剂、5份硬脂酸甲酯、30份的甘油与水的体积比为2︰1的混合溶液、2份的次氯酸钠；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到玄武岩纤维。
对比例3
（1）将玄武岩矿石粉碎成粒径为0.5mm的粉体，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加0.3%的粒径为10nm的磷酸钡粉体材料，混合均匀后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热到1250℃，完全熔融后，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液以3000m/min的速度进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得直径为10μm的玄武岩纤维原丝；所述浸润剂包括60份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、5份的硅烷偶联剂、5份硬脂酸甲酯、30份的甘油与水的体积比为2︰1的混合溶液；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到玄武岩纤维。
将上述实施例1-4和对比例1-3中制备得到的玄武岩纤维进行性能测试，同时进行聚乙烯塑料（聚乙烯树脂拉伸强度14.5MPa，冲击强度6.8 KJ/m2）增强（玄武岩纤维用量为聚烯烃质量的10%）实验，记录实验结果，记录数据如下：
编号 玄武岩纤维拉伸强度（MPa） 玄武岩纤维断裂伸长率（%） 改性后聚烯烃塑料冲击强度（kJ/m2） 改性后聚烯烃塑料拉伸强度（MPa）
实施例1 3650 2.5 13.8 27.5
实施例2 3620 2.6 13.7 27.5
实施例3 3640 2.5 13.9 27.4
实施例4 3630 2.4 13.6 27.3
对比例1 3640 2.5 10.4 21.8
对比例2 3250 1.7 11.2 22.7
对比例3 3720 2.3 10.9 20.5
对上述实验数据分析可知，实施例1-4中采用本发明技术方案制备得到的玄武岩纤维拉伸强度和断裂伸长率好，与聚烯烃塑料的相容性好，对聚烯烃塑料增强效果显著；而对比例1制备方法中未添加磷酸钡，制备得到的玄武岩纤维与聚烯烃材料相容性差，与聚烯烃材料的化学键合作用差，对聚烯烃材料增强作用显著降低；对比例2制备方法中使用的磷酸钡不是本发明中所保护的用量，磷酸钡用量过大，对玄武岩纤维结构造成破坏，导致玄武岩纤维的拉伸强度显著降低；对比例3制备方法中使用的浸润剂中为添加无机酸，浸润剂对玄武岩纤维的键接能力变弱，玄武岩纤维与成膜剂易发生相分离，对聚烯烃材料增强作用显著降低。

Claims (10)

1.一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将玄武岩矿石进行粉碎处理，得到玄武岩矿石粉体；
（2）在步骤1得到的玄武岩矿石粉体中添加磷酸钡粉体材料，混合后得混合粉体材料；
（3）将步骤2得到混合粉体材料加热，熔融，形成纺丝熔液；
（4）将步骤3得到的纺丝熔液进行拉丝，并用浸润剂进行浸润改性处理得玄武岩纤维原丝；
（5）将步骤4得到的经过浸润改性处理的玄武岩纤维原丝进行退解、并捻，得到聚烯烃增强专用玄武岩纤维；
所述磷酸钡粉体材料用量为玄武岩矿石粉体重量的0.1-2%；所述浸润剂包括以下重量份组分：40-60份的成膜剂、3-5份的偶联剂、1-5份润滑剂、30-50份的溶剂、2-5份的次氯酸盐。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的次氯酸盐为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、次氯酸钡中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的成膜剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、聚醋酸乙烯乳液中的一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂中甘油与水的体积比为1-3︰1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸钡粉体材料添加量为玄武岩重量的0.3-0.8%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸钡粉体材料的粒径为1-20nm。
7.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的磷酸钡粉体材料的粒径为3-10nm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中熔融温度为1100-1500℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中玄武岩纤维原丝直径控制在3-20μm。
10.一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维，其特征在于，是通过权利要求1-9任一项所述制备方法制备得到的。
CN201611140980.0A 2016-12-12 2016-12-12 一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法 Expired - Fee Related CN106700180B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140980.0A CN106700180B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140980.0A CN106700180B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106700180A true CN106700180A (zh) 2017-05-24
CN106700180B CN106700180B (zh) 2018-12-28

Family

ID=58935715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611140980.0A Expired - Fee Related CN106700180B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106700180B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114805884A (zh) * 2022-05-10 2022-07-29 兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院 一种玄武岩纤维无人机机壳的制备方法
CN114889234A (zh) * 2022-04-28 2022-08-12 兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院 一种用于复杂环境下的含玄武岩纤维防护服的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110060095A1 (en) * 2009-08-20 2011-03-10 Georgia-Pacific Chemicals Llc Modified binders for making fiberglass products
CN105036572A (zh) * 2015-06-30 2015-11-11 四川航天五源复合材料有限公司 一种稳定型玄武岩连续纤维浸润剂的制备方法
CN105837024A (zh) * 2016-03-28 2016-08-10 四川力久知识产权服务有限公司 一种连续玄武岩纤维的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110060095A1 (en) * 2009-08-20 2011-03-10 Georgia-Pacific Chemicals Llc Modified binders for making fiberglass products
CN105036572A (zh) * 2015-06-30 2015-11-11 四川航天五源复合材料有限公司 一种稳定型玄武岩连续纤维浸润剂的制备方法
CN105837024A (zh) * 2016-03-28 2016-08-10 四川力久知识产权服务有限公司 一种连续玄武岩纤维的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114889234A (zh) * 2022-04-28 2022-08-12 兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院 一种用于复杂环境下的含玄武岩纤维防护服的制备方法
CN114889234B (zh) * 2022-04-28 2023-09-26 兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院 一种用于复杂环境下的含玄武岩纤维防护服的制备方法
CN114805884A (zh) * 2022-05-10 2022-07-29 兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院 一种玄武岩纤维无人机机壳的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106700180B (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106397942B (zh) 一种聚乙烯树脂材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN105482480B (zh) 一种竹纤维增强热塑性塑料
CN106832504A (zh) 一种石墨烯改性聚乙烯阻燃复合材料及其制备方法
CN102924910B (zh) 一种高性能玻璃纤维增强聚酰胺导电复合材料的制备方法
CN106757526B (zh) 一种聚醚砜增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN103570255A (zh) 一种玻璃纤维浸润剂组合物、制备方法及应用
CN104387671A (zh) 一种pa6/pp/碳纳米管高性能纳米复合材料的制备方法
CN109337192A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107868535A (zh) 一种玄武岩纤维抗裂涂料及其制备方法
CN103146058B (zh) 一种增韧的聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102995496B (zh) 一种汽油滤清器用滤纸及其制备方法
CN110643102A (zh) 一种竹纤维增强热塑性树脂复合材料及其制备方法
CN106700180A (zh) 一种聚烯烃增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN106746582A (zh) 一种聚碳酸酯增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN106521709B (zh) 一种聚苯硫醚材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN106750858A (zh) 一种聚乙烯树脂材料增强玄武岩纤维专用浸润剂及其制备方法
CN107033584B (zh) 一种聚酰胺材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN106430938A (zh) 一种水泥基材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN106435836B (zh) 一种微生物载体专用玄武岩纤维及其制备方法
CN106366611B (zh) 一种聚碳酸酯材料增强玄武岩纤维专用浸润剂及其制备方法
CN104131459A (zh) 一种含CNTs的乙烯基酯类碳纤维上浆剂及其制备方法
CN106630582A (zh) 一种聚碳酸酯材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法
CN102977590A (zh) 一种汽车进回油管夹层用尼龙pa6材料及其制备方法
CN105801937A (zh) 一种汽车充电桩用环保型电缆
CN107475813B (zh) 一种聚甲醛材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190517

Address after: 225321 No. 4, East Side of Gaoyong Road, Port Street, Gaogang District, Taizhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Xiangdong Plastic Technology Co., Ltd.

Address before: 618000 1 Cui Hu house, A, south of Cui Hu Road, Deyang, Sichuan.

Patentee before: Deyang Li Long Yun Intellectual Property Operation Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181228

Termination date: 20201212