CN109853238A - 一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由以下重量份数的原料制成:聚乙烯醇0.2‑0.8份,改性硅油0.1‑1.5份,烷基酚聚氧乙烯醚0.5‑3.5份,苯甲酸0.1‑0.25份,去离子水100份。本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,应用于聚碳硅烷先驱体转化的陶瓷纤维,如第二代、第三代连续碳化硅纤维、透波型连续碳化硅纤维、宽频吸波连续碳化硅纤维等陶瓷纤维,可加强松散的纤维丝粘合成束;有利于纤维柔软降低纤维束的摩擦力而使纤维束更易于编织;有利于纤维表面缺陷孔洞的掩盖和补救,提高纤维的强度;有利于提高纤维表面的抗静电性能,减少吸附大气中的水分子和尘埃颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂及其制备方法和应用,尤其涉及一种以聚碳硅烷(以下称之为PCS)为先驱体转化的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂及其制备方法和应用,如连续碳化硅纤维、连续氮化硅纤维等。
背景技术
PCS先驱体法生产连续陶瓷纤维,如第二代、第三代碳化硅纤维、透波型氮化硅纤维、宽频吸波碳化硅纤维(以下简称为“各种纤维”)等的它具有高强高模、耐高温抗氧化、低蠕变、低密度、抗烧蚀、抗辐照等特性,是长寿命热端结构及隐身用高性能复合材料的关键组元。
现有工艺技术生产上述各种纤维时,纤维容易产生毛丝甚至断裂,使其强度降低。其次在未来使用编织过程中,由于受到了反腐拉伸、摩擦、弯曲、扭曲等作用,造成起毛、松散、劈丝,导致纤维难以编织,并且强度降低。另外,纤维的显微结构也存在很多缺陷、比如颗粒吸附、划痕凹凸不平,会增加纤维卷绕、包装运输、使用编织过程的摩擦,造成更大的损害。同时,纤维的起毛现象,肉眼看不见,但是会对空间环境和人体造成危害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,开发一种能解决处理现有上述各种纤维在生产过程中出现的易起毛、断头、缺陷或尘埃吸附等问题的上浆剂,提高纤维连续性,改善其柔软性和编织。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由以下重量份数的原料制成:聚乙烯醇0.2-0.8份,改性硅油0.1-1.5份,烷基酚聚氧乙烯醚0.5-3.5份,苯甲酸0.1-0.25份,去离子水100份。
优选的,所述聚乙烯醇为PVA17-88,其中该聚乙烯醇的表聚合度为1700,其醇解度为88%。
优选的,所述改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
优选的,所述的烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
优选的,所述苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将0.5-3.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.1-0.25份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶;
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至60-80℃,搅拌速度为800-1200转/min,然后缓慢加入0.2-0.8份聚乙烯醇和0.1-1.5份聚醚氨基嵌段改性硅油,后持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,从而得到所述上浆剂。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的氮化硅纤维和碳化硅纤维,分别以一定的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再分别经过烘干炉进行快速烘干;
(二)、将步骤(一)烘干后的氮化硅纤维束、碳化硅纤维分别经过收丝、卷绕设备、纸筒收卷,即得到连续碳化硅纤维和氮化硅纤维。
优选的,所述烘干速度和走丝速度均为2.0-5.0m/min,所述烘干温度为150-200℃,所述烘干炉的长度为5米。
由上述对本发明结构的描述可知,和现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、应用于聚碳硅烷先驱体转化的陶瓷纤维,如第二代、第三代连续碳化硅纤维、透波型连续碳化硅纤维、宽频吸波连续碳化硅纤维等陶瓷纤维,可加强松散的纤维丝粘合成束;有利于纤维柔软降低纤维束的摩擦力而使纤维束更易于编织;有利于纤维表面缺陷孔洞的掩盖和补救,提高纤维的强度;有利于提高纤维表面的抗静电性能,减少吸附大气中的水分子和尘埃颗粒。
2、采用最新一代的非离子型表面活性剂、分散剂等组分,提高分散效果和效率;这些组分多为在食品行中应用,对人体无害,对大气友好;各组分不含碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会对纤维造成化学腐蚀而保持非常良好的耐高温抗氧化性能;且各种原材料易得,价格便宜,工艺及其设备简单,所配制的上浆剂性能稳定,容易、方便在连续生产线上实施。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.2份,改性硅油0.1份,烷基酚聚氧乙烯醚0.5份,苯甲酸0.1份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将0.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.1份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至60℃,搅拌速度为800转/min,然后缓慢加入0.2份聚乙烯醇和0.1份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-01。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以2.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为150℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品01。采用高温煅烧法测试其上浆率。
实施例2
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.8份,改性硅油1.5份,烷基酚聚氧乙烯醚3.5份,苯甲酸0.25份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将3.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.25份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至80℃,搅拌速度为1200转/min,然后缓慢加入0.8份聚乙烯醇和1.5份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-02。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以5.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为200℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品02。采用高温煅烧法测试其上浆率。
实施例3
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.3份,改性硅油0.2份,烷基酚聚氧乙烯醚1.0份,苯甲酸0.13份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将1.0份烷基酚聚氧乙烯醚、0.13份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至60℃,搅拌速度为800转/min,然后缓慢加入0.3份聚乙烯醇和0.2份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-03。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以3.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为180℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品03。采用高温煅烧法测试其上浆率。
实施例4
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.4份,改性硅油0.4份,烷基酚聚氧乙烯醚1.5份,苯甲酸0.16份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将1.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.16份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至70℃,搅拌速度为1000转/min,然后缓慢加入0.4份聚乙烯醇和0.4份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-04。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以3.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为180℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品04。采用高温煅烧法测试其上浆率。
实施例5
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.5份,改性硅油0.6份,烷基酚聚氧乙烯醚2.0份,苯甲酸0.2份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将2.0份烷基酚聚氧乙烯醚、0.2份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至70℃,搅拌速度为1000转/min,然后缓慢加入0.5份聚乙烯醇和0.6份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-05。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以4.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为185℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品05。采用高温煅烧法测试其上浆率。
实施例6
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.6份,改性硅油0.8份,烷基酚聚氧乙烯醚2.5份,苯甲酸0.2份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将2.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.22份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至80℃,搅拌速度为1200转/min,然后缓慢加入0.6份聚乙烯醇和0.8份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-06。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以4.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为190℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品06。采用高温煅烧法测试其上浆率。
实施例7
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,由重量份数聚乙烯醇0.7份,改性硅油1.0份,烷基酚聚氧乙烯醚3.0份,苯甲酸0.24份,去离子水100份。
聚乙烯醇为PVA17-88,即表聚合度为1700,醇解度为88%的聚乙烯醇。为上浆剂的有效物质。
改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂,比其他常规的改性硅油更具有亲水性,并赋予纤维或者织物一定抗静电性,减少纤维吸附水分子和尘埃,同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为:
烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚,形态是浅黄色液体,化学稳定性高,在高温下不易被强酸、强碱破坏,同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂,常用于果蔬保鲜,安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为:
苯甲酸为防腐剂,添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间,防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+),不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐,保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素,保证了上浆剂在高温使用时候不会生产有害气体,保证了上浆剂的大气友好性。
本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,它按以下步骤进行:
(1)、将3.0份烷基酚聚氧乙烯醚、0.24份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶。
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至80℃,搅拌速度为1200转/min,然后缓慢加入0.75份聚乙烯醇和1.2份聚醚氨基嵌段改性硅油。持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,即为上浆剂,记为上浆剂-07。
本发明还提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维,其包括包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的碳化硅纤维,以5.0m/min,的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再经过烘干炉快速烘干,烘干炉长度为5米,烘干温度为200℃。烘干速度与走丝速度一致;
(二)、将烘干的碳化硅纤维束经过收丝、卷绕设备,卷绕到纸筒,每一筒定长定重,即得到连续碳化硅纤维,记为纤维样品07。采用高温煅烧法测试其上浆率。
表1几种纤维在不同上浆剂及其上浆工艺条件下的上浆率
上浆剂序号 | 纤维样品序号 | 纤维类型 | 上浆率 |
上浆剂01 | 纤维样品01 | 碳化硅 | 0.21% |
上浆剂02 | 纤维样品02 | 氮化硅 | 2.87% |
上浆剂03 | 纤维样品03 | 宽频吸波 | 0.55% |
上浆剂04 | 纤维样品04 | 碳化硅 | 1.87% |
上浆剂05 | 纤维样品05 | 氮化硅 | 2.08 |
上浆剂06 | 纤维样品06 | 碳化硅 | 2.36% |
上浆剂07 | 纤维样品07 | 碳化硅 | 2.55% |
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,其特征在于,该碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂由以下重量份数的原料制成:聚乙烯醇0.2-0.8份,改性硅油0.1-1.5份,烷基酚聚氧乙烯醚0.5-3.5份,苯甲酸0.1-0.25份,去离子水100份。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,其特征在于:所述聚乙烯醇为PVA17-88,其中该聚乙烯醇的表聚合度为1700,其醇解度为88%。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,其特征在于:所述改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂,其特征在于:所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1至4任一项所述的碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法,其特征在于它按以下步骤进行:
(1)、将0.5-3.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.1-0.25份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀,制成A溶液,置于加热搅拌桶;
(2)、将步骤(1)制成的A溶液加热至60-80℃,搅拌速度为800-1200转/min,然后缓慢加入0.2-0.8份聚乙烯醇和0.1-1.5份聚醚氨基嵌段改性硅油,后持续搅拌至形成均匀稳定的乳液,从而得到所述上浆剂。
6.根据权利要求1至4任一项所述的碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,其特征在于,其用于制备连续碳化硅纤维和氮化硅纤维。
7.根据权利要求6所述的碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,其特征在于,包括如下步骤:
(一)、将高温热解后的氮化硅纤维和碳化硅纤维,分别以一定的走丝速度经过盛有本发明制备的上浆剂的上浆槽,再分别经过烘干炉进行快速烘干;
(二)、将步骤(一)烘干后的氮化硅纤维束、碳化硅纤维分别经过收丝、卷绕设备、纸筒收卷,即得到连续碳化硅纤维和氮化硅纤维。
8.根据权利要求7所述的碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的应用,其特征在于:所述烘干速度和走丝速度均为2.0-5.0m/min,所述烘干温度为150-200℃,所述烘干炉的长度为5米。
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