CN113005638B - 一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉毡及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉及其制备方法,所述玻璃微纤维棉包括超细玻璃纤维棉,改性单组分水性树脂,偶联剂和水性色浆,所述超细玻璃纤维棉由三种叩解度SR°49±1、SR°34±1和SR°24±1的玻璃微纤维组成,所述改性单组分水性树脂包括A类和B类,其中,A类为改性水性酚醛树脂,B类为改性水性聚氨酯树脂,将B类改性单组分水性树脂和偶联剂均匀混合成的混合溶液B,将A类改性单组分水性树脂和水性色浆均匀混合成的混合溶液A,将混合溶液B和混合溶液A分两步涂覆与玻璃微纤维表面并成型成玻璃微纤维棉,得到了具有柔软性能好、憎水性强、机械强度高、隔热隔音优异的航空用保温隔音玻璃微纤维棉。

Description

一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉毡及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉毡及其制备方法,属于玻璃微纤维复合材料技术领域。
背景技术
航空用玻璃纤维棉因具有轻质、A级不燃、化学稳定和优异的隔声性能而被广泛用作航空飞行器机舱内部的保温隔音材料,并且随着我国提出了大飞机国产化的目标和C919试飞成功,加速了高性能航空用保温隔音玻璃纤维棉的研制和开发。但由于现有玻璃纤维棉生产技术以及生产设备的制约,导致制成的航空用玻璃纤维棉的纤维孔隙结构和粘接体系不均匀以及隔热隔声性能衰减问题出现。因此,本发明的目的就是利用火焰喷吹法生产三种不同叩解度的玻璃微纤维,再经过两步涂覆施胶工艺后进行纤维网状结构和孔隙结构的可控构建,提供一种具有柔软性能好、憎水性强、机械强度高、隔热隔音性能优异的航空用保温隔音玻璃微纤维棉制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉毡及其制备方法,以解决现有技术制备的航空用玻璃纤维棉的纤维孔隙结构和粘接体系不均匀和隔热隔声性能衰减的问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉,所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉按质量百分数计组分包括:超细玻璃纤维棉85~95wt%,改性单组分水性树脂5~12wt%,偶联剂1~3wt%和水性色浆 0.5~1wt%,所述超细玻璃纤维棉由三种叩解度SR°49±1、SR°34±1和SR°24 ±1的玻璃微纤维组成,三种叩解度的玻璃微纤维按质量百分数计包括:SR°49 ±1:60~70wt%,SR°34±1:20~30%和SR°24±1:5~15wt%。
进一步的,所述超细玻璃纤维的组分按质量百分数计包括:SiO2:67~78wt%,R2O:7~9.5wt%,B2O3:4~9wt%,Al2O3:4~7.5wt%,MgO:3~5.5wt%,CaO: 4~8.5wt%,Fe2O3+ZnO+BaO:0.5~3wt%,其中,R为Na元素和K元素的组合。
进一步的,所述改性单组分水性树脂按质量百分数计包括A类:75~85wt%, B类:15~25wt%,其中,A类为改性水性酚醛树脂,B类为改性水性聚氨酯树脂,A类改性水性酚醛树脂为有机氟改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂中的一种或几种;B类改性水性聚氨酯树脂为有机氟改性聚氨酯树脂和有机硅改性聚氨酯树脂中的一种或几种。
进一步的,所述偶联剂选用环氧基硅烷KH550、三甲基氯硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、六甲基二硅烷中的一种或几种。
所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉的颜色经水性色浆调配后最终为白色、茶色、绿色、黄色或紫色。所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉的面密度50~400g/m2,面密度均匀度范围(-8%~+8%),所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉的孔隙率≥98%,按体积占比,微孔占30~40%,介孔占50~60%和大孔占10~20%,各种孔隙所占比例由三种不同叩解度的玻璃微纤维构建形成,其中,微孔定义为孔径≤2nm,介孔定义为2nm<孔径≤50nm,大孔定义为孔径>50nm。
一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉的制备方法,包括如下步骤:
步骤1,根据航空用保温隔音玻璃微纤维棉中超细玻璃纤维棉成分组成,选取适量的平板废玻璃、石英砂、纯碱、钠长石、钾长石、硼砂、方解石、白云石、碳酸钡和氧化锌混合均匀后投入窑炉熔炼成无杂质透明的玻璃液,然后玻璃液经过同一条窑炉料道分别流入并排摆放的1#合金漏板、2#合金漏板和3#合金漏板,然后分别形成各自的一次玻璃纤维丝;
步骤2,经过1#合金漏板、2#合金漏板和3#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝分别流入1#火焰喷吹炉头、2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头,再分别在混合燃气作用下被二次熔融后高速牵拉成叩解度为SR°49±1、SR°34±1和SR°24 ±1的玻璃微纤维;
步骤3,将B类改性单组分水性树脂和偶联剂均匀混合成的混合溶液B,将 A类改性单组分水性树脂和水性色浆均匀混合成的混合溶液A,将混合溶液B 和混合溶液A分两步涂覆与玻璃微纤维表面并成型成玻璃微纤维棉。具体为:
步骤3.1,在三个火焰喷吹炉头的一定水平距离0.5m处各有一个外混式喷胶环,将混合溶液B均匀雾化喷洒在步骤2的每一根玻璃微纤维表面;
步骤3.2,将步骤3.1已经均匀涂覆混合溶液B的三种叩解度超细玻璃纤维棉依靠各自混合燃气的高速牵拉和成型网箱负压吸附的复合作用下,高速混合后飞向同一张裹有玻璃纤维布的成型集棉网带,然后通过成型集棉网带上下两排外混式喷头将混合溶液A均匀雾化喷洒在每一根复合玻璃微纤维上,最后均匀的分散在成型集棉网带上;
步骤4,经三段式压制定型、固化和烘干后制得航空用保温隔音玻璃微纤维棉。
进一步的,步骤1中所述窑炉煅烧温度为1410±10℃,玻璃液温度1100± 10℃,料道温度1040±10℃,1#合金漏板温度990±5℃,2#合金漏板温度980 ±5℃,3#合金漏板温度970±5℃,1#火焰喷吹炉头温度为1015±5℃,2#火焰喷吹炉头温度为1010±5℃,3#火焰喷吹炉头温度为1005±5℃。
进一步的,步骤1中所述1#合金漏板材质为PtRh6、PtRh10或PtRh20的铂铑合金其中的一种,漏板孔数450±10孔;2#合金漏板材质为GH605或GH4169 的钴镍合金中的一种,漏板孔数360±10孔;3#合金漏板材质为GH605或GH4169 的钴镍合金中的一种,漏板孔数280±10孔。
进一步的,步骤2中所述2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头以1#火焰喷吹炉头为中心分居在其两侧,2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头与1#火焰喷吹炉头水平距离均为0.5~1m,2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头的喷射方向与1#火焰喷吹炉头的喷射方向呈15~60°夹角。
进一步的,步骤3中所述1#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在2.5~3.5Mpa,喷射流量控制在180~235Kg/h;2#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在1.5~2Mpa,喷射流量控制在122~185Kg/h,3#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在0.5~1Mpa,喷射流量控制在 85~105Kg/h。上下两排外混式喷头的雾化喷洒的喷射压力控制在上排5~7.5Mpa,下排6~8Mpa,喷射流量控制在上排250~300Kg/h,下排300~350Kg/h;
进一步的,步骤4中所述压制定型、固化和烘干三段式固化炉的三段温度区间分别为A段130~150℃,B段150~195℃,C段100~155℃,三段压制定型压力区间分别为A段500~800Pa,B段350~500Pa,C段50~350Pa。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明提出航空用保温隔音玻璃微纤维棉由三种叩解度为SR°49±1、 SR°34±1和SR°24±1的玻璃微纤维搭配组成,利用合金漏板温度和孔数来控制三种叩解度超细玻璃纤维棉质量的组成,其中三种叩解度的玻璃微纤维按质量百分数计包括:SR°49±1:60~70wt%,SR°34±1:20~30%和SR°24±1:5~15wt %,粗细搭配的超细玻璃纤维棉组合可以实现玻璃微纤维棉纤维网络结构的可控构建,可有效提升制成玻璃微纤维棉的机械性能,进而可以实现不同直径的玻璃微纤维之间多级孔隙结构的可控可调,最终实现制备出的航空用保温隔音玻璃微纤维棉的孔隙率≥98%,其中微孔(孔径≤2nm)占30~40%,介孔(2nm<孔径≤50nm)占50~60%和大孔(孔径>50nm)占10~20%。不同直径的纤维之间缠绕程度加剧致使棉内部孔隙曲折度增加,导致空气流动受阻空气流阻增大,进而有效提升制备出玻璃微纤维棉的隔音隔热性能。
(2)本发明提出利用A、B两类改性单组分水性树脂作为粘接剂,其中改性水性聚氨酯树脂作为粘接剂之一代替酚醛树脂,①聚氨酯树脂本身隔热、隔音、抗震、防毒性能良好,并且硬质聚氨酯塑料更是经常被作为保温隔音的结构材料;②聚氨酯树脂经过有机氟和有机硅改性后具有憎水性,无需在粘结助剂中添加抗水剂;③相比于酚醛树脂,改性水性聚氨酯树脂既无游离态的甲醛释放,又无需添加有机溶剂,在使用过程中具有环境绿色友好的特点。
(3)本发明提出两步涂覆施胶工艺,第一步利用外混式喷胶环在每一个火焰喷吹炉头将B类改性单组分水性树脂和偶联剂的混合溶液均匀雾化喷洒在形成的每一根玻璃微纤维表面,保证了无机物的玻璃纤维与有机物的粘接剂的充分融合,使得玻璃纤维外层均匀包覆了高分子聚合物,为下一步均匀包覆改性水性酚醛树脂粘接剂做好了界面准备。第二步利用成型集棉网带上下两排外混式喷头将A类改性单组分水性树脂和水性色浆的混合溶液均匀雾化喷洒在每一根复合玻璃微纤维表面,①对每一根复合玻璃微纤维表面进行了二次改性水性酚醛树脂包覆,保证了玻璃微纤维棉纤维网络结构和多级孔隙结构的可控构建,确保了最终制备出的航空用玻璃微纤维棉的隔音隔热性能,同时也确保了改性水性酚醛树脂充分发挥其优异的阻燃性能;②靠近网带处温度相对较低,施加改性水性酚醛树脂和水性色浆的混合溶液不会导致酚醛树脂中游离态甲醛和色浆大量挥发,从而保证了制备出航空用保温隔音玻璃微纤维棉的的综合性能,也同时保护了生产车间的工作环境。
(4)本发明提出利用A、B两类改性单组分水性树脂均是经过有机硅和有机氟改性,改性后自身作为粘结剂的憎水性大大提升,无需外加抗水剂来获得强憎水性航空用玻璃微纤维棉。
(5)本发明提出成型集棉网带上包裹一张玻璃纤维布用来吸附承接均匀包裹粘结剂的复合超细玻璃纤维棉,可以有效避免复合超细玻璃纤维棉在成型集棉网带上发生黏粘,进而避免制备出的航空用保温隔音玻璃微纤维棉发生撕裂、厚度不均匀和堵棉无法顺畅进入固化炉。
附图说明:
图1为航空用保温隔音玻璃微纤维棉的纤维网络结构和多级孔隙结构的示意图。
图2为玻璃微纤维经过两步涂覆施胶工艺均匀包覆A、B两类混合溶液后的示意图。
具体实施方式
以下实施例一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉的制备方法,但本实施例不能用于限制本发明,凡是采用本发明的相似方法及其相似变化,均应列入本发明的保护范围。
纤维准备:实施例1-3的玻璃微纤维选取组分为SiO2:70wt%,Na2O:4wt%, K2O:4wt%,CaO:5wt%,Al2O3:6wt%,MgO:4wt%,B2O3:5.5wt%, Fe2O3+BaO:1.5wt%的平板废玻璃和矿石作为原料,然后将原料混合均匀后投入到1410℃的窑炉中熔炼成无杂质透明的玻璃液,其中熔融均匀的玻璃液温度为1100℃,然后玻璃液经过同一条温度为1040℃的窑炉料道分别流入并排摆放的材质为PtRh10的1#合金漏板、材质为GH605的2#合金漏板和材质为GH4169 的3#合金漏板来形成各自不同质量组合的一次玻璃纤维丝。
实施例1-3按照如下步骤实施:
实施例1
玻璃液流入温度为985℃、孔数为440孔的1#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1010℃的1#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为SR°49的玻璃微纤维。同时,相同玻璃液流入温度为 975℃、孔数为350孔的2#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1005℃的 2#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为 SR°34的玻璃微纤维。同时,相同玻璃液流入温度为975℃、孔数为290的3#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1015℃的3#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为SR°24的玻璃微纤维,最终形成三种不同叩解度的玻璃微纤维按质量百分数计包括:SR°49:60wt%, SR°34:25wt%和SR°24:15wt%。其中2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头以1#火焰喷吹炉头为中心分居在两侧,水平距离控制在0.5m,喷射角度各成15°。在三个火焰喷吹炉头的水平距离0.5m处各有一个外混式喷胶环,将6wt%有机氟改性聚氨酯树脂和2wt%三甲基氯硅烷偶联剂的混合溶液B均匀雾化喷洒在形成的每一根玻璃微纤维表面。其中1#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在2.5Mpa,喷射流量控制在180Kg/h;2#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在1.8Mpa,喷射流量控制在160Kg/h;3#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在1Mpa,喷射流量控制在105Kg/h。然后已经均匀涂覆混合溶液B的三种叩解度超细玻璃纤维棉依靠各自混合燃气的高速牵拉和成型网箱负压吸附的复合作用下,高速混合后飞向同一张裹有玻璃纤维布的成型集棉网带,然后通过成型集棉网带上下两排外混式喷头将6wt%有机氟改性酚醛树脂和1wt%水性色浆的混合溶液A均匀雾化喷洒在每一根复合玻璃微纤维上,最后均匀的分散在成型集棉网带上。上下两排外混式喷头的雾化喷洒的喷射压力控制在上排5Mpa,下排6Mpa,喷射流量控制在上排250Kg/h,下排 300Kg/h。最后再进入三段式固化炉进行压制定型、固化和烘干,其中三段温度区间分别为A段130℃,B段150℃,C段105℃;三段压制定型压力区间分别为A段500Pa,B段350Pa,C段50Pa。制备出的茶色航空用保温隔音玻璃微纤维棉面密度为350g/m2,孔隙率为98%,按体积占比微孔占30%,介孔占50%和大孔占20%,长度方向机械强度为12N/25mm,宽度方向机械强度7N/25mm, 1000Hz的传声损耗≥15dB,2000Hz的传声损耗≥22dB,4000Hz的传声损耗≥32dB,导热系数为0.024W/(m·K),憎水性16g。
实施例2
玻璃液流入温度为990℃、孔数为450孔的1#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1015℃的1#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为SR°49的玻璃微纤维。同时,相同玻璃液流入温度为 980℃、孔数为360孔的2#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1010℃的2#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为 SR°34的玻璃微纤维。同时,相同玻璃液流入温度为970℃、孔数为280的3#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1010℃的3#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为SR°24的玻璃微纤维,最终形成三种不同叩解度的玻璃微纤维按质量百分数计包括:SR°49:65wt%, SR°34:25%和SR°24:10wt%。其中2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头以1#火焰喷吹炉头为中心分居在两侧,水平距离控制在0.5m,喷射角度各成15°。在三个火焰喷吹炉头的水平距离0.5m处各有一个外混式喷胶环,将6wt%有机氟改性聚氨酯树脂和2wt%三甲基氯硅烷偶联剂的混合溶液B均匀雾化喷洒在形成的每一根玻璃微纤维表面。其中1#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在3Mpa,喷射流量控制在205Kg/h;2#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在1.8Mpa,喷射流量控制在160Kg/h;3#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在0.75Mpa,喷射流量控制在95Kg/h。然后已经均匀涂覆混合溶液B的三种叩解度超细玻璃纤维棉依靠各自混合燃气的高速牵拉和成型网箱负压吸附的复合作用下,高速混合后飞向同一张裹有玻璃纤维布的成型集棉网带,然后通过成型集棉网带上下两排外混式喷头将6wt%有机氟改性酚醛树脂和1wt%水性色浆的混合溶液A均匀雾化喷洒在每一根复合玻璃微纤维上,最后均匀的分散在成型集棉网带上。上下两排外混式喷头的雾化喷洒的喷射压力控制在上排6.5Mpa,下排7Mpa,喷射流量控制在上排275Kg/h,下排 325Kg/h。最后再进入三段式固化炉进行压制定型、固化和烘干,其中三段温度区间分别为A段140℃,B段175℃,C段135℃;三段压制定型压力区间分别为 A段650Pa,B段350Pa,C段200Pa。制备出的茶色航空用保温隔音玻璃微纤维棉面密度为350g/m2,孔隙率为98.5%,按体积占比微孔占35%,介孔占55%和大孔占15%,长度方向机械强度为15N/25mm,宽度方向机械强度10N/25mm, 1000Hz的传声损耗≥18dB,2000Hz的传声损耗≥25dB,4000Hz的传声损耗≥35dB,导热系数为0.023W/(m·K),憎水性14g。
实施例3
玻璃液流入温度为995℃、孔数为460孔的1#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1020℃的1#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为SR°49的玻璃微纤维。同时,相同玻璃液流入温度为 985℃、孔数为360孔的2#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1015℃的 2#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为 SR°34的玻璃微纤维。同时,相同玻璃液流入温度为965℃、孔数为270的3#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝流入温度为1005℃的3#火焰喷吹炉头,在高温高压的混合燃气作用下被二次熔融高速牵拉成叩解度为SR°24的玻璃微纤维,最终形成三种不同叩解度的玻璃微纤维按质量百分数计包括:SR°49:70wt%, SR°34:25%和SR°24:5wt%。其中2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头以1#火焰喷吹炉头为中心分居在两侧,水平距离控制在0.5m,喷射角度各成15°。在三个火焰喷吹炉头的水平距离0.5m处各有一个外混式喷胶环,将6wt%有机氟改性聚氨酯树脂和2wt%三甲基氯硅烷偶联剂的混合溶液B均匀雾化喷洒在形成的每一根玻璃微纤维表面。其中1#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在3.5Mpa,喷射流量控制在235Kg/h;2#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在2Mpa,喷射流量控制在185Kg/h;3#火焰喷吹炉头对应的喷胶环雾化喷洒的喷射压力控制在0.5Mpa,喷射流量控制在85Kg/h。然后已经均匀涂覆混合溶液B的三种叩解度超细玻璃纤维棉依靠各自混合燃气的高速牵拉和成型网箱负压吸附的复合作用下,高速混合后飞向同一张裹有玻璃纤维布的成型集棉网带,然后通过成型集棉网带上下两排外混式喷头将6wt%有机氟改性酚醛树脂和1wt%水性色浆的混合溶液A均匀雾化喷洒在每一根复合玻璃微纤维上,最后均匀的分散在成型集棉网带上。上下两排外混式喷头的雾化喷洒的喷射压力控制在上排7.5Mpa,下排8Mpa,喷射流量控制在上排300Kg/h,下排 350Kg/h。最后再进入三段式固化炉进行压制定型、固化和烘干,其中三段温度区间分别为A段155℃,B段195℃,C段150℃;三段压制定型压力区间分别为A段800Pa,B段500Pa,C段350Pa。制备出的茶色航空用保温隔音玻璃微纤维棉面密度为350g/m2,孔隙率为99%,按体积占比微孔占40%,介孔占50%和大孔占10%,长度方向机械强度为18N/25mm,宽度方向机械强度12N/25mm, 1000Hz的传声损耗≥20dB,2000Hz的传声损耗≥28dB,4000Hz的传声损耗≥39dB,导热系数为0.021W/(m·K),憎水性12g。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉,其特征在于,所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉按质量百分数计组分包括:超细玻璃纤维棉85~95wt%,改性单组分水性树脂5~12wt%,偶联剂1~3wt%和水性色浆0.5~1wt%,所述超细玻璃纤维棉由三种叩解度SR°49±1、SR°34±1和SR°24±1的玻璃微纤维组成,三种叩解度的玻璃微纤维按质量百分数计包括:SR°49±1:60~70wt%,SR°34±1:20~30wt%和SR°24±1:5~15wt%,所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉的孔隙率≥98%,按体积占比,微孔占30~40%,介孔占50~60%和大孔占10~20%,各种孔隙所占比例由三种不同叩解度的玻璃微纤维构建形成,其中,微孔定义为孔径≤2nm,介孔定义为2nm<孔径≤50nm,大孔定义为孔径>50nm;
所述改性单组分水性树脂按质量百分数计包括A类:75~85wt%和B类:15~25wt%,其中,A类为改性水性酚醛树脂,B类为改性水性聚氨酯树脂,A类改性水性酚醛树脂为有机氟改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂中的一种或几种;B类改性水性聚氨酯树脂为有机氟改性聚氨酯树脂和有机硅改性聚氨酯树脂中的一种或几种;
所述航空用保温隔音玻璃微纤维棉的制备方法,包括如下步骤:
步骤1,根据航空用保温隔音玻璃微纤维棉中超细玻璃纤维棉成分组成,选取适量的平板废玻璃、石英砂、纯碱、钠长石、钾长石、硼砂、方解石、白云石、碳酸钡和氧化锌混合均匀后投入窑炉熔炼成无杂质透明的玻璃液,然后玻璃液经过同一条窑炉料道分别流入并排摆放的1#合金漏板、2#合金漏板和3#合金漏板,然后分别形成各自的一次玻璃纤维丝;
步骤2,经过1#合金漏板、2#合金漏板和3#合金漏板形成的一次玻璃纤维丝分别流入1#火焰喷吹炉头、2#火焰喷吹炉头和3#火焰喷吹炉头,再分别在混合燃气作用下被二次熔融后高速牵拉成叩解度为SR°49±1、SR°34±1和SR°24±1的玻璃微纤维;
步骤3,将B类改性单组分水性树脂和偶联剂均匀混合成的混合溶液B,将A类改性单组分水性树脂和水性色浆均匀混合成的混合溶液A,将混合溶液B和混合溶液A分两步涂覆与玻璃微纤维表面并成型成玻璃微纤维棉;
步骤4,经三段式压制定型、固化和烘干后制得航空用保温隔音玻璃微纤维棉。
2.根据权利要求1所述一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉,其特征在于,所述超细玻璃纤维棉的组分按质量百分数计包括:SiO2:67~78wt%,R2O:7~9.5wt%,B2O3:4~9wt%,Al2O3:4~7.5wt%,MgO:3~5.5wt%,CaO:4~8.5wt%,Fe2O3+ZnO+BaO:0.5~3wt%,其中,R为Na元素和K元素的组合。
3.根据权利要求1所述一种航空用保温隔音玻璃微纤维棉,其特征在于,所述步骤3的将混合溶液B和混合溶液A分两步涂覆的具体过程为:
步骤3.1,在三个火焰喷吹炉头的一定水平距离0.5m处各有一个外混式喷胶环,将混合溶液B均匀雾化喷洒在步骤2的每一根玻璃微纤维表面;
步骤3.2,将步骤3.1已经均匀涂覆混合溶液B的三种叩解度超细玻璃纤维棉依靠各自混合燃气的高速牵拉和成型网箱负压吸附的复合作用下,高速混合后飞向同一张裹有玻璃纤维布的成型集棉网带,然后通过成型集棉网带上下两排外混式喷头将混合溶液A均匀雾化喷洒在每一根复合玻璃微纤维上,最后均匀的分散在成型集棉网带上。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU365334A1 (zh) * 1966-06-13 1973-01-08 М. А. Матвеев, Э. Э. Мазо, Ф. Т. Жос , А. И. Бразговска Институт общей , неорганической химии Белорусской ССР
CN2522453Y (zh) * 2001-12-17 2002-11-27 天津市轻工业造纸技术研究所 乘员舱高效空气过滤纸
CN103836306A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 茌平县恒康保温材料有限公司 玻璃纤维超低温隔热材料生产工艺
CN106966583A (zh) * 2017-03-28 2017-07-21 宣汉正原微玻纤有限公司 一种航空用高强度隔热隔音超细玻璃纤维棉及制备方法
CN107407011A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 信越化学工业株式会社 有机硅改性聚氨酯系纤维及其制造方法
CN108884597A (zh) * 2016-04-04 2018-11-23 信越化学工业株式会社 有机硅改性聚氨酯系纤维及其制造方法
CN110289384A (zh) * 2019-06-24 2019-09-27 天能电池(芜湖)有限公司 一种防止大电流短路的新型复合agm隔板
CN111892330A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 重庆文理学院 一种光催化空气净化用超细玻璃纤维棉毡及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030168154A1 (en) * 2002-02-15 2003-09-11 Myers John D. Phosphate glass fiber for fusion-splicing to silica glass fiber

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU365334A1 (zh) * 1966-06-13 1973-01-08 М. А. Матвеев, Э. Э. Мазо, Ф. Т. Жос , А. И. Бразговска Институт общей , неорганической химии Белорусской ССР
CN2522453Y (zh) * 2001-12-17 2002-11-27 天津市轻工业造纸技术研究所 乘员舱高效空气过滤纸
CN103836306A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 茌平县恒康保温材料有限公司 玻璃纤维超低温隔热材料生产工艺
CN107407011A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 信越化学工业株式会社 有机硅改性聚氨酯系纤维及其制造方法
CN108884597A (zh) * 2016-04-04 2018-11-23 信越化学工业株式会社 有机硅改性聚氨酯系纤维及其制造方法
CN106966583A (zh) * 2017-03-28 2017-07-21 宣汉正原微玻纤有限公司 一种航空用高强度隔热隔音超细玻璃纤维棉及制备方法
CN110289384A (zh) * 2019-06-24 2019-09-27 天能电池(芜湖)有限公司 一种防止大电流短路的新型复合agm隔板
CN111892330A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 重庆文理学院 一种光催化空气净化用超细玻璃纤维棉毡及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《建筑材料》;吕智英等;《建筑材料》;20110930;206-208 *
《水性聚氨酯的应用》;贡长生等;《绿色化学》;20080630;128-129 *

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