CN108822447A - 一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：玻璃纤维35‑45份、环氧树脂3‑7份、特种氟碳树脂6‑15份、硫酸钡0.5‑0.8份、耐酸碱改性助剂1‑4份、乙撑双硬脂酰胺1‑3份、超细高岭土8‑13份、抗冲击改质剂1‑3份、阿拉伯树胶粉0.7‑2.7份、硅烷偶联剂3‑5份、抗氧剂2‑5份、消泡剂3‑5份、耐磨微粉3‑5份、纳米二氧化硅1‑3份，本发明添加的耐磨微粉能有效的改善整体的耐腐、耐磨、强度等特性，同时添加耐酸碱改性助剂，利用多孔无机硅对碱式碳酸镁和碳酸钙的吸附作用以及碱式碳酸镁和碳酸钙对酸碱的缓冲作用，从而提高了玻璃纤维布耐酸碱性的均匀性和耐酸碱性。

Description

一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布及其制备方法
技术领域
本发明涉及防火保温材料领域，具体是一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布及其制备方法。
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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维35-45份、环氧树脂3-7份、特种氟碳树脂6-15份、硫酸钡0.5-0.8份、耐酸碱改性助剂1-4份、乙撑双硬脂酰胺1-3份、超细高岭土8-13份、抗冲击改质剂1-3份、阿拉伯树胶粉0.7-2.7份、硅烷偶联剂3-5份、抗氧剂2-5份、消泡剂3-5份、耐磨微粉3-5份、纳米二氧化硅1-3份。
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维35份、环氧树脂3份、特种氟碳树脂6份、硫酸钡0.5份、耐酸碱改性助剂1份、乙撑双硬脂酰胺1份、超细高岭土8份、抗冲击改质剂1份、阿拉伯树胶粉0.7份、硅烷偶联剂3份、抗氧剂2份、消泡剂3份、耐磨微粉3份、纳米二氧化硅1份。
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维45份、环氧树脂7份、特种氟碳树脂15份、硫酸钡0.8份、耐酸碱改性助剂4份、乙撑双硬脂酰胺3份、超细高岭土13份、抗冲击改质剂3份、阿拉伯树胶粉2.7份、硅烷偶联剂5份、抗氧剂5份、消泡剂5份、耐磨微粉5份、纳米二氧化硅3份。
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维40份、环氧树脂5份、特种氟碳树脂10份、硫酸钡0.7份、耐酸碱改性助剂2.5份、乙撑双硬脂酰胺2份、超细高岭土11份、抗冲击改质剂2份、阿拉伯树胶粉1.7份、硅烷偶联剂4份、抗氧剂3.5份、消泡剂4份、耐磨微粉4份、纳米二氧化硅2份。
进一步的，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
进一步的，所述玻璃纤维直径为15-18μm。
进一步的，所述玻璃纤维密度为2.5-2.8g/cm3。
所述抗冲击改质剂为氯化聚乙烯，且氯化聚乙烯中氯元素的含量为
24-28wt％。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述耐酸碱改性助剂的原料按重量份包括：环氧树脂15-25份、聚氯乙烯5-10份、丙烯酰胺3-9份、多孔无机硅4-8份、碱式碳酸镁2-5份、碳酸钙2-6份、纳米碳化硅3-9份、无水乙醇5-15份、乙酸乙酯2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、氢氧化钡4-8份、木质纤维素4-8份。
所述耐磨微粉由以下重量份的原料制成：
海泡石6-12份、凹凸棒土5-10份、碳纳米管4-6份、碳纤维4-6份、聚四氟乙烯微粉3-7份、超细滑石粉2-5份、纳米氧化铝2-8份、纳米二氧化钛4-8份。
所述耐磨微粉，其制备方法包括如下步骤：
(1)先将海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为700-760℃，处理35-40min后再将加热炉内的温度升至920-980℃，处理45-50min后取出备用；
(2)将步骤(1)处理后的海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉、碳纳米管、碳纤维、聚四氟乙烯微粉、纳米氧化铝、纳米二氧化钛放入到盐酸溶液中浸泡处理20-25min，取出后用去离子水冲洗一遍后备用；
(3)将步骤(2)处理后的各原料放入到干燥箱内进行干燥处理，1-1.5h后取出备用；
(4)将步骤(3)处理后的各原料放入到改性液中，然后不断进行微波辐射处理，30-35min后将各原料滤出备用；所述改性液由如下重量份的物质组成：聚乙烯醇5-8份、硅烷偶联剂7-15份、甘油3-7份、丙烯酸4-6份、水200-30份；
(5)将步骤(4)处理后的各原料放入到干燥箱内进行二次干燥处理，40-50min后取出即可。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明选用合理的原料及配比，各原料协同作用，相辅相成，具有较强的耐磨、耐酸碱、耐腐蚀、耐老化和防渗透的特点，机械强度高，增加了产品的使用寿命；本发明生产的玻璃纤维布外观平整，颜色均匀一致，能很好的适用于各种后加工制造工艺。并且制备方法简单，对设备要求小，可以满足连续化工业生产的需求。耐磨微粉可提高玻璃纤维布的防水性。
本发明添加的耐磨微粉能有效的改善整体的耐腐、耐磨、强度等特性，具有很好的推广使用价值。本发明利用多孔无机硅对碱式碳酸镁和碳酸钙的吸附作用以及碱式碳酸镁和碳酸钙对酸碱的缓冲作用，从而提高了玻璃纤维布耐酸碱性的均匀性和耐酸碱性。特种氟碳树脂具有极佳耐候性、耐酸、耐碱，并有极佳的附着力，超细高岭土为经高温煅烧细度≤2000目的耐酸、碱、盐惰性填料。
耐磨微粉，对其组分进行了特殊的处理，先进行了煅烧处理，提升了其比表面积和吸附特性，随后进行了酸液浸泡处理，去除了杂质，并提高了表面的反应活性，疏通了通道结构，为后续的处理奠定了基础，之后用独配的改性液进行浸泡改性处理，将纳米二氧化钛引入插层接枝固定于海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉、碳纳米管内，提高了耐磨微粉整体的强度，同时又具有很好的耐磨性。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维35份、环氧树脂3份、特种氟碳树脂6份、硫酸钡0.5份、耐酸碱改性助剂1份、乙撑双硬脂酰胺1份、超细高岭土8份、抗冲击改质剂1份、阿拉伯树胶粉0.7份、硅烷偶联剂3份、抗氧剂2份、消泡剂3份、耐磨微粉3份、纳米二氧化硅1份。
进一步的，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
进一步的，所述玻璃纤维直径为15-18μm。
进一步的，所述玻璃纤维密度为2.5-2.8g/cm3。
所述抗冲击改质剂为氯化聚乙烯，且氯化聚乙烯中氯元素的含量为24-28wt％。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述耐酸碱改性助剂的原料按重量份包括：环氧树脂15-25份、聚氯乙烯5-10份、丙烯酰胺3-9份、多孔无机硅4-8份、碱式碳酸镁2-5份、碳酸钙2-6份、纳米碳化硅3-9份、无水乙醇5-15份、乙酸乙酯2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、氢氧化钡4-8份、木质纤维素4-8份。
所述耐磨微粉由以下重量份的原料制成：
海泡石6-12份、凹凸棒土5-10份、碳纳米管4-6份、碳纤维4-6份、聚四氟乙烯微粉3-7份、超细滑石粉2-5份、纳米氧化铝2-8份、纳米二氧化钛4-8份。
所述耐磨微粉，其制备方法包括如下步骤：
(1)先将海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为700-760℃，处理35-40min后再将加热炉内的温度升至920-980℃，处理45-50min后取出备用；
(2)将步骤(1)处理后的海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉、碳纳米管、碳纤维、聚四氟乙烯微粉、纳米氧化铝、纳米二氧化钛放入到盐酸溶液中浸泡处理20-25min，取出后用去离子水冲洗一遍后备用；
(3)将步骤(2)处理后的各原料放入到干燥箱内进行干燥处理，1-1.5h后取出备用；
(4)将步骤(3)处理后的各原料放入到改性液中，然后不断进行微波辐射处理，30-35min后将各原料滤出备用；所述改性液由如下重量份的物质组成：聚乙烯醇5-8份、硅烷偶联剂7-15份、甘油3-7份、丙烯酸4-6份、水200-30份；
(5)将步骤(4)处理后的各原料放入到干燥箱内进行二次干燥处理，40-50min后取出即可。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
实施例2
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维45份、环氧树脂7份、特种氟碳树脂15份、硫酸钡0.8份、耐酸碱改性助剂4份、乙撑双硬脂酰胺3份、超细高岭土13份、抗冲击改质剂3份、阿拉伯树胶粉2.7份、硅烷偶联剂5份、抗氧剂5份、消泡剂5份、耐磨微粉5份、纳米二氧化硅3份。
进一步的，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
进一步的，所述玻璃纤维直径为15-18μm。
进一步的，所述玻璃纤维密度为2.5-2.8g/cm3。
所述抗冲击改质剂为氯化聚乙烯，且氯化聚乙烯中氯元素的含量为
24-28wt％。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述耐酸碱改性助剂的原料按重量份包括：环氧树脂15-25份、聚氯乙烯5-10份、丙烯酰胺3-9份、多孔无机硅4-8份、碱式碳酸镁2-5份、碳酸钙2-6份、纳米碳化硅3-9份、无水乙醇5-15份、乙酸乙酯2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、氢氧化钡4-8份、木质纤维素4-8份。
所述耐磨微粉由以下重量份的原料制成：
海泡石6-12份、凹凸棒土5-10份、碳纳米管4-6份、碳纤维4-6份、聚四氟乙烯微粉3-7份、超细滑石粉2-5份、纳米氧化铝2-8份、纳米二氧化钛4-8份。
所述耐磨微粉，其制备方法包括如下步骤：
(1)先将海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为700-760℃，处理35-40min后再将加热炉内的温度升至920-980℃，处理45-50min后取出备用；
(2)将步骤(1)处理后的海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉、碳纳米管、碳纤维、聚四氟乙烯微粉、纳米氧化铝、纳米二氧化钛放入到盐酸溶液中浸泡处理20-25min，取出后用去离子水冲洗一遍后备用；
(3)将步骤(2)处理后的各原料放入到干燥箱内进行干燥处理，1-1.5h后取出备用；
(4)将步骤(3)处理后的各原料放入到改性液中，然后不断进行微波辐射处理，30-35min后将各原料滤出备用；所述改性液由如下重量份的物质组成：聚乙烯醇5-8份、硅烷偶联剂7-15份、甘油3-7份、丙烯酸4-6份、水200-30份；
(5)将步骤(4)处理后的各原料放入到干燥箱内进行二次干燥处理，40-50min后取出即可。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
实施例3
一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维40份、环氧树脂5份、特种氟碳树脂10份、硫酸钡0.7份、耐酸碱改性助剂2.5份、乙撑双硬脂酰胺2份、超细高岭土11份、抗冲击改质剂2份、阿拉伯树胶粉1.7份、硅烷偶联剂4份、抗氧剂3.5份、消泡剂4份、耐磨微粉4份、纳米二氧化硅2份。
进一步的，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
进一步的，所述玻璃纤维直径为15-18μm。
进一步的，所述玻璃纤维密度为2.5-2.8g/cm3。
所述抗冲击改质剂为氯化聚乙烯，且氯化聚乙烯中氯元素的含量为24-28wt％。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述耐酸碱改性助剂的原料按重量份包括：环氧树脂15-25份、聚氯乙烯5-10份、丙烯酰胺3-9份、多孔无机硅4-8份、碱式碳酸镁2-5份、碳酸钙2-6份、纳米碳化硅3-9份、无水乙醇5-15份、乙酸乙酯2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、氢氧化钡4-8份、木质纤维素4-8份。
所述耐磨微粉由以下重量份的原料制成：
海泡石6-12份、凹凸棒土5-10份、碳纳米管4-6份、碳纤维4-6份、聚四氟乙烯微粉3-7份、超细滑石粉2-5份、纳米氧化铝2-8份、纳米二氧化钛4-8份。
所述耐磨微粉，其制备方法包括如下步骤：
(1)先将海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为700-760℃，处理35-40min后再将加热炉内的温度升至920-980℃，处理45-50min后取出备用；
(2)将步骤(1)处理后的海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉、碳纳米管、碳纤维、聚四氟乙烯微粉、纳米氧化铝、纳米二氧化钛放入到盐酸溶液中浸泡处理20-25min，取出后用去离子水冲洗一遍后备用；
(3)将步骤(2)处理后的各原料放入到干燥箱内进行干燥处理，1-1.5h后取出备用；
(4)将步骤(3)处理后的各原料放入到改性液中，然后不断进行微波辐射处理，30-35min后将各原料滤出备用；所述改性液由如下重量份的物质组成：聚乙烯醇5-8份、硅烷偶联剂7-15份、甘油3-7份、丙烯酸4-6份、水200-30份；
(5)将步骤(4)处理后的各原料放入到干燥箱内进行二次干燥处理，40-50min后取出即可。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。

Claims (9)

1.一种耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维35-45份、环氧树脂3-7份、特种氟碳树脂6-15份、硫酸钡0.5-0.8份、耐酸碱改性助剂1-4份、乙撑双硬脂酰胺1-3份、超细高岭土8-13份、抗冲击改质剂1-3份、阿拉伯树胶粉0.7-2.7份、硅烷偶联剂3-5份、抗氧剂2-5份、消泡剂3-5份、耐磨微粉3-5份、纳米二氧化硅1-3份。
2.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维35份、环氧树脂3份、特种氟碳树脂6份、硫酸钡0.5份、耐酸碱改性助剂1份、乙撑双硬脂酰胺1份、超细高岭土8份、抗冲击改质剂1份、阿拉伯树胶粉0.7份、硅烷偶联剂3份、抗氧剂2份、消泡剂3份、耐磨微粉3份、纳米二氧化硅1份。
3.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维45份、环氧树脂7份、特种氟碳树脂15份、硫酸钡0.8份、耐酸碱改性助剂4份、乙撑双硬脂酰胺3份、超细高岭土13份、抗冲击改质剂3份、阿拉伯树胶粉2.7份、硅烷偶联剂5份、抗氧剂5份、消泡剂5份、耐磨微粉5份、纳米二氧化硅3份。
4.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，由如下原料按重量份组成：
玻璃纤维40份、环氧树脂5份、特种氟碳树脂10份、硫酸钡0.7份、耐酸碱改性助剂2.5份、乙撑双硬脂酰胺2份、超细高岭土11份、抗冲击改质剂2份、阿拉伯树胶粉1.7份、硅烷偶联剂4份、抗氧剂3.5份、消泡剂4份、耐磨微粉4份、纳米二氧化硅2份。
5.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述玻璃纤维直径为15-18μm，所述玻璃纤维密度为2.5-2.8g/cm3。
6.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，所述抗冲击改质剂为氯化聚乙烯，且氯化聚乙烯中氯元素的含量为25-30wt％。
7.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，所述耐酸碱改性助剂的原料按重量份包括：环氧树脂15-25份、聚氯乙烯5-10份、丙烯酰胺3-9份、多孔无机硅4-8份、碱式碳酸镁2-5份、碳酸钙2-6份、纳米碳化硅3-9份、无水乙醇5-15份、乙酸乙酯2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、氢氧化钡4-8份、木质纤维素4-8份。
9.根据权利要求1所述的耐磨耐酸碱玻璃纤维布，其特征在于，
所述耐磨微粉由以下重量份的原料制成：
海泡石6-12份、凹凸棒土5-10份、碳纳米管4-6份、碳纤维4-6份、聚四氟乙烯微粉3-7份、超细滑石粉2-5份、纳米氧化铝2-8份、纳米二氧化钛4-8份；
所述耐磨微粉，其制备方法包括如下步骤：
(1)先将海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为700-760℃，处理35-40min后再将加热炉内的温度升至920-980℃，处理45-50min后取出备用；
(2)将步骤(1)处理后的海泡石、凹凸棒土、超细滑石粉、碳纳米管、碳纤维、聚四氟乙烯微粉、纳米氧化铝、纳米二氧化钛放入到盐酸溶液中浸泡处理20-25min，取出后用去离子水冲洗一遍后备用；
(3)将步骤(2)处理后的各原料放入到干燥箱内进行干燥处理，1-1.5h后取出备用；
(4)将步骤(3)处理后的各原料放入到改性液中，然后不断进行微波辐射处理，30-35min后将各原料滤出备用；所述改性液由如下重量份的物质组成：聚乙烯醇5-8份、硅烷偶联剂7-15份、甘油3-7份、丙烯酸4-6份、水200-30份；
(5)将步骤(4)处理后的各原料放入到干燥箱内进行二次干燥处理，40-50min后取出即可。
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