CN115057630A - 一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物 - Google Patents

一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN115057630A
CN115057630A CN202210770961.5A CN202210770961A CN115057630A CN 115057630 A CN115057630 A CN 115057630A CN 202210770961 A CN202210770961 A CN 202210770961A CN 115057630 A CN115057630 A CN 115057630A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass fiber
coating layer
modified glass
slurry
coating
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.)
Pending
Application number
CN202210770961.5A
Other languages
English (en)
Inventor
苗伟峰
周良
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.)
Tianjin Stanley New Material Co ltd
Original Assignee
Tianjin Stanley New Material 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 Tianjin Stanley New Material Co ltd filed Critical Tianjin Stanley New Material Co ltd
Priority to CN202210770961.5A priority Critical patent/CN115057630A/zh
Publication of CN115057630A publication Critical patent/CN115057630A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/48—Coating with two or more coatings having different compositions
    • 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
    • C08K7/14—Glass
    • 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
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/42—Coating with noble metals
    • C23C18/44—Coating with noble metals using reducing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种改性玻璃纤维，包括：玻璃纤维本体；第一涂覆层，所述第一涂覆层涂覆于所述玻璃纤维本体上；第一镀层，所述第一镀层在所述第一涂覆层表面形成致密的层状结构。该具有第一涂覆层和第一镀层的改性玻璃纤维，该改性玻璃纤维具有和PPA及其他树脂比未涂覆玻璃纤维更好的亲合性，能够减少浮纤的出现。用于塑料粒子时可以提高反射率(白色的情况)。同时能够提高力学强度，至少保持与未处理玻璃纤维的塑料组合物相当的力学强度。

Description

一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物。
背景技术
玻璃纤维增强树脂基复合材料由于其高耐蠕变性，高比模量和可设计性而广泛应用于汽车、电子、运动器材等领域。
某些工业领域需要该类复合材料具备高反射率，如LED支架。增加材料反射率的方法一般是添加白色填料。现有的白色填料为钛白粉等增白矿物增强型，同时要求树脂具有良好的稳定性和高的耐热性，要求树脂反射率高，且高温无明显黄变。白料对460nm可见光的反射率最好能够大于90％，最好大于95％，目前市场上国产白料反射率约90％。聚合物组合物中对反射率贡献最大的当属其中的白色填料，如钛白粉、硅纤(硅酸钙)、硫酸钡等等。但是，硅纤对光的反射性能一般，主要是因为硅纤的白度不够导致的。虽然钛白粉的白度更高，对光的反射性能优于硅纤，但是钛白粉为纳米类球形，同时还会催化降解聚合物，会大大降低组合物的力学性能。
LED是一种半导体发光器件，被广泛的用作指示灯、显示屏等。白光LED被誉为替代荧光灯和白炽灯的第四代照明光源。LED改变了白炽灯钨丝发光与荧光灯三级色粉发光的原理，利用电场发光，具有光效高、无辐射、寿命长、低功率和环保的优点。因此，LED近年来受到越来越重要的关注。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其绝缘性、耐热性和抗腐蚀性好，机械强度高，常作为复合材料中的增强材料。现有的将玻璃纤维用于LED灯上的应用，数据显示，加入玻璃纤维后树脂的最大反射率约为91％，但是由此获得的组合物在注塑的LED会出现浮纤(玻璃纤维以针状露出表面)，增加了LED支架的粗糙度，所以降低了反射率也不利于芯片的贴合。
玻璃纤维表面化学镀金属的原理是：以玻璃纤维为基体，利用还原剂将溶液中金属离子(例如，镍、铜金属离子)等化学还原在呈催化活性的玻璃纤维表面，在没有外电流通过的情况下，使之原位形成导电镀层，从而得到表面镀金属玻璃纤维。目前市场上在玻璃纤维表面进行化学镀的过程中，大多选用贵金属元素对其进行活化，以贵金属作为催化剂并在其表面进行镀层。选用价格较贵的贵金属作为催化剂进行化学镀，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
第一方面，本发明提供的一种改性玻璃纤维，包括：
玻璃纤维本体；
第一涂覆层，所述第一涂覆层涂覆于所述玻璃纤维本体上；
第一镀层，所述第一镀层在所述第一涂覆层表面形成致密的层状结构。
在某些实施方案中，玻璃纤维有E、A、C、D、AR、玄武岩等类型，具有强度大，物美价廉的特点，广泛用于塑料的增强改性。
在某些实施方案中，E玻璃纤维由以下质量百分比的组分组成：52％至62％的二氧化硅、12％至16％的氧化铝、16％至25％的氧化钙、0％至10％的硼砂、0％至5％的氧化镁、0％至2％的碱金属氧化物、0％至1.5％的二氧化钛和0％至0.3％的氧化铁。
在某些实施方案中，A玻璃纤维由以下质量百分比的组分组成：63％至72％的二氧化硅、6％至10％的氧化钙、14％至16％的氧化钠和氧化钾、0％至6％的氧化铝、0％至6％的氧化硼和0％至4％的氧化镁。
在某些实施方案中，C玻璃纤维由以下质量百分比的组分组成：64％至68％的二氧化硅、11％至15％的氧化钙、7％至10％的氧化钠和氧化钾、3％至5％的氧化铝、4％至6％的氧化硼和2％至4％的氧化镁。
在某些实施方案中，D玻璃纤维由以下质量百分比的组分组成：72％至75％的二氧化硅、0％至1％的氧化钙、0％至4％的氧化钠和氧化钾、0％至1％的氧化铝和21％至24％的氧化硼。
在某些实施方案中，玄武岩纤维由以下质量百分比的组分组成：52％的SiO2、17％的Al2O3、9％的CaO、5％的MgO、5％的Na2O和5％的氧化铁。
在某些实施方案中，AR玻璃纤维由以下质量百分比的组分组成：55％至75％的二氧化硅、1％至10％的氧化钙、11％至21％的氧化钠和氧化钾、0至5％的氧化铝、0％至8％的氧化硼、0％至12％的二氧化钛、1％至18％的氧化锆和0％至5％的氧化铁。
在某些实施方案中，制备所述第一涂覆层的材料包括化学镀催化剂和粘接剂，所述化学镀催化剂选自金属氧化物或金属。
在某些实施方案中，金属氧化物可作为化学镀催化剂或粘接剂。
在某些实施方案中，所述金属氧化物选自IA、IIA、IIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、镧系的金属氧化物或其混合物。
在某些实施方案中，所述金属氧化物选自CaO、Nd2O3、CuO、Cu2O、Sn2O3、GeO2、Sb2O3、Bi2O3、ZnO、NiO、SnO2、GaO2、La2O3、CeO2、Gd2O3、Co2O3或其混合物，烧成含量为0.1-100wt.％。
在某些实施方案中，所述金属选自IA、IIA、IIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、镧系金属或其混合物。
在某些实施方案中，所述金属选自Cu、Au、Ti、Pd、Pt、Rh、Ta、La或其混合物，烧成含量为0.01-98wt.％。
在某些实施方案中，玻璃纤维采用短纤维或连续长丝纤维(粗纱)的形式。
在某些实施方案中，短纤维为长度从0.2mm至20mm的短切玻璃。
在某些实施方案中，玻璃纤维可具有各自截面。
在某些实施方案中，玻璃纤维为具有圆形截面(圆形纤维)或非圆形截面(扁纤维)的玻璃纤维。
在某些实施方案中，具有圆形截面的玻璃纤维(即圆形玻璃纤维)的直径在3μm至20μm。
在某些实施方案中，具有圆形截面的玻璃纤维(即圆形玻璃纤维)的直径在5μm至13μm。
在某些实施方案中，具有圆形截面的玻璃纤维(即圆形玻璃纤维)的直径在5μm至10μm。
在某些实施方案中，短玻璃纤维的长度为0.2mm至20mm。
在某些实施方案中，短玻璃纤维的长度为2mm至12mm。
在某些实施方案中，制备所述第一镀层的材料包括金属盐溶液，所述金属盐溶液包括AgNO3或NiSO4·7H2O。
第二方面，本发明提供的一种改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述第一涂覆层以浆料的形式涂覆于玻璃纤维本体表面；
S2、将步骤S1涂覆有浆料的玻璃纤维本体进行烧结；
S3、将步骤S2中具有第一涂覆层的玻璃纤维置于化学镀液中，形成第一镀层。
在某些实施方案中，步骤S1包括以下步骤：
将化学镀催化剂、粘接剂、分散剂和溶剂按照比例混合；
使用砂磨机研磨5至24h，形成均匀的浆料；
通过浸涂工艺或喷涂工艺使玻璃纤维表面附着第一涂覆浆料。
在某些实施方案中，按照质量百分比计，所述浆料的组分包括：
Figure BDA0003724195160000041
其中：所述粘接剂选自PVA、PVB或丙烯酸酯，所述分散剂选自聚羧酸钠盐、磷酸三丁酯、三油酸甘油酯或三乙醇胺，所述溶剂选自水、甲苯、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯或其混合物。
在某些实施方案中，步骤S2中烧结温度为300至800℃。
在某些实施方案中，步骤S2中烧结温度为350至650℃。
在某些实施方案中，步骤S2中还包括烧结前的烘干步骤，将涂覆有浆料的玻璃纤维用烘箱烘干浆料中的溶剂组分。
其中：将涂覆有浆料的玻璃纤维本体置于烧结炉中热处理，控制在该温度范围内，能够排除反应中的粘合剂，烧成第一涂覆层。
在某些实施方案中，也可以通过浸涂工艺使玻璃纤维表面附着一层浆料，然后用烘箱烘干浆料中的溶剂组分，形成第一涂覆层浆料层，接着去烧结形成第一涂覆浆料层形成第一涂覆层，烧结温度为300至600℃。
在某些实施方案中，也可以通过浸涂工艺使玻璃纤维表面附着一层浆料，然后用烘箱烘干浆料中的溶剂组分，形成第一涂覆层浆料层，接着去烧结形成第一涂覆浆料层形成第一涂覆层，烧结温度为400至550℃。
在某些实施方案中，第一涂覆层的厚度为0.1至1μm。
在某些实施方案中，第一涂覆层的厚度为0.2至0.8μm。
在某些实施方案中，步骤S3中化学镀的时间为1至5h；
其中，银化学镀液的制备工艺为：将2L蒸馏水、20g硝酸盐、100g酒石酸钠和10mL28wt.％浓氨水在15至20℃下反应；
镍化学镀液的制备工艺为：将20g/L NiSO4·7H2O，30g/L NaH2PO2·H2O、10g/LNa3C6H5O7·2H2O和30g/L NH4Cl在85至95℃下反应。
在某些实施方案中，第一镀层的厚度为0.1-10μm，第一镀层的厚度由化学镀时间控制。该镀层对460nm光具有非常高的反射率。
第三方面，本发明提供的聚合物组合物，该聚合物组合物包括上述改性玻璃纤维，该聚合物组合物由以下步骤制得：
将改性玻璃纤维和塑料粒子混合均匀后加入挤出机中，控制挤出温度为200-350℃；
挤出后进行水冷切粒，控制水冷切粒的条件为：低于60℃，常压；
烘干，控制150℃烘干到含水量低于0.1％；
其中：所述塑料粒子包括PPA、PC、POM、PPO、聚酯、PPS或PI，所述PPA包括PA6T、PA9T、PA10T或PA12T，所述聚酯包括PET、PBT或PCT。
半芳香族尼龙(PPA)由脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺经缩聚而成，由于分子主链中引入了芳香环，与传统的脂肪族尼龙相比，PPA的分子链运动受到限制，玻璃化转变温度显著提高，耐热性能和力学性能增强，吸水率降低，具有良好的尺寸稳定性和耐溶剂性。与全芳香族尼龙(如聚对苯二甲酰对苯二胺和聚间苯二甲酰间苯二胺)相比，PPA的熔融温度较低，易加工成型，是一类耐热性能明显高于通用工程塑料的树脂。PPA可在150℃以上的温度下长期使用，属于一类新型的特种工程塑料。
聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃V2级，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好。
聚甲醛(POM)是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。
聚苯醚(PPO)是由2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有优良的综合性能。无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。
聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。
聚苯硫醚(PPS)的分子主链是由苯环和硫原子交替排列形成的，苯环结构赋予了聚苯硫醚刚性，硫醚键提供了一定的柔顺性，结合聚芳硫醚聚合物所具备的优良性能，使得聚苯硫醚被广泛应用在电子电气、机械、航天航空、化工等领域。聚苯硫醚的综合性能优异，但是它也存在脆性大、韧性差、强度低的缺点，因此通常需要和其他材料复合使用以提高性能，最常见的便是加入玻璃纤维和碳纤维。玻璃纤维在聚苯硫醚基体中起成核剂的作用，使得聚苯硫醚分子围绕玻纤结晶，再加入偶联剂改善两者界面的结合性，当复合材料受到外界冲击时可以起到增强作用。
聚酰亚胺(PI)是主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。广泛应用于航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
在某些实施方案中，在制备聚合物组合物时，可适当加入部分抗氧剂，进而在挤出过程中增加塑料的耐热性。
在某些实施方案中，抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂，所述亚磷酸酯抗氧剂选自三苯基亚磷酸酯、二苯基烷基亚磷酸酯、苯基二烷基亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三月桂基亚磷酸酯、三(十八烷基)亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、二异癸基季戊四醇二亚磷酸酯、二(2，4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2，6-二-叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二异癸氧基季戊四醇二亚磷酸酯、二(2，4-二-叔丁基-6-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二((2，4，6-三(叔丁基)苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三硬脂酸基脱水山梨糖醇三亚磷酸酯或其混合物。
在某些实施方案中，抗氧剂的添加量占总量的质量百分比为0.01％-1％。
在某些实施方案中，改性玻璃纤维的添加量占总量的质量百分比为10％-60％。
在某些实施方案中，塑料粒子的添加量占总量的质量百分比为40％-90％。
该改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述第一涂覆层以浆料的形式涂覆于玻璃纤维本体表面；
S2、将步骤S1涂覆有浆料的玻璃纤维本体进行烧结；
S3、将步骤S2中具有第一涂覆层的玻璃纤维置于化学镀液中，形成第一镀层。
第四方面，本发明提供的聚合物组合物的应用，所述聚合物组合物为上述聚合物组合物。该聚合物组合物可广泛应用于汽车、电子、运动器材等领域。
该聚合物组合物由以下步骤制得：
将改性玻璃纤维和塑料粒子混合均匀后加入挤出机中，控制挤出温度为200-350℃；
挤出后进行水冷切粒，控制水冷切粒的条件为：低于60℃，常压；
烘干，控制150℃烘干到含水量低于0.1％；
其中：所述塑料粒子包括PPA、PC、POM、PPO、聚酯、PPS或PI，所述PPA包括PA6T、PA9T、PA10T或PA12T，所述聚酯包括PET、PBT或PCT。
有益效果：本发明具有第一涂覆层和第一镀层的改性玻璃纤维，该改性玻璃纤维具有和PPA及其他树脂比未涂覆玻璃纤维更好的亲合性，能够减少浮纤的出现。用于塑料粒子时可以提高反射率(白色的情况)。同时能够提高力学强度，至少保持与未处理玻璃纤维的塑料组合物相当的力学强度。通过先在玻璃纤维表面涂覆形成第一涂覆层，接着在第一涂覆层表面形成第一镀层，其中第一涂覆层中含有可以催化化学镀的氧化物或/和金属颗粒，相比于现有的采用贵金属作为催化剂进行催化镀层，本发明的化学镀原料便宜，节约了生产成本。
具体实施方式
下面通过实施方式对本发明进行进一步详细的说明。
玻璃纤维由巨石集团提供；
其中：涂覆层的厚度用光学显微镜观察并统计计算。
实施例1
第一涂覆层：
CaO 20g(2wt.％)、Nd2O3 90g(9wt.％)、PVB 30g(3wt.％)、分散剂三油酸甘油酯10g(1wt.％)、乙醇850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5h形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用550℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学镍镀液中，化学镀镍镀液的配方为:NiSO4·7H2O：20g/l，NaH2PO2·H2O：30g/l，Na3C6H5O7·2H2O：10g/l，NH4Cl：30g/l。在85℃下化学镀1h，测得镀层厚度5μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚碳酸酯PC和0.02kg三苯基亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度280℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例2
CuO 10g(1wt.％)、In2O3 10g(1wt.％)、GeO2 20g(2wt.％)、PVB80g(8wt.％)、分散剂聚羧酸钠盐30g(3wt.％)、丁醇850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5小时形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用300℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学镍镀液中，化学镀镍镀液的配方为:NiSO4·7H2O：20g/l，NaH2PO2·H2O：30g/l，Na3C6H5O7·2H2O：10g/l，NH4Cl：30g/l。在85℃下化学镀1h，测得镀层厚度1μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg PA10T和0.02kg二苯基烷基亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度300℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例3
Sb2O3 200g(20wt.％)、Sn2O3 200g(20wt.％)、PVB 80g(8wt.％)、分散剂磷酸三丁酯20g(2wt.％)、异丙醇500g(50wt.％)混合后放入砂磨机研磨5小时形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用650℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学银镀液中，化学镀镍镀液的配方为:将2L蒸馏水、20g硝酸盐、100g酒石酸钠和10mL 28wt.％浓氨水在20℃下化学镀1h，测得镀层厚度5μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚甲醛POM和0.02kg苯基二烷基亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度200℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例4
ZnO 20g(2wt.％)、NiO 90g(9wt.％)、PVB30g(3wt.％)、分散剂三乙醇胺10g(1wt.％)、丙酮850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5小时形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用300℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学银镀液中，化学镀镍镀液的配方为:将2L蒸馏水、20g硝酸盐、100g酒石酸钠和10mL 28wt.％浓氨水在20℃下化学镀1h，测得镀层厚度0.1μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚苯醚PPO和0.02kg三(壬基苯基)亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度290℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例5
第一涂覆层：
Co2O3 20g(2wt.％)、Ta 20g(2wt.％)、La70g(7wt.％)、PVB 30g(3wt.％)、分散剂三油酸甘油酯10g(1wt.％)、乙醇850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5h形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用550℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学镍镀液中，化学镀镍镀液的配方为:NiSO4·7H2O：20g/l，NaH2PO2·H2O：30g/l，Na3C6H5O7·2H2O：10g/l，NH4Cl：30g/l。在85℃下化学镀1h，测得镀层厚度5μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚碳酸酯PC和0.02kg三月桂基亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度350℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例6
第一涂覆层：
ZnO 10g(1wt.％)、Cu 20g(2wt.％)、Mo 80g(8wt.％)、PVB 30g(3wt.％)、分散剂三油酸甘油酯10g(1wt.％)、乙醇850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5h形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用600℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学镍镀液中，化学镀镍镀液的配方为:NiSO4·7H2O：20g/l，NaH2PO2·H2O：30g/l，Na3C6H5O7·2H2O：10g/l，NH4Cl：30g/l。在85℃下化学镀1h，测得镀层厚度5μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚碳酸酯PC和0.02kg三(十八烷基)亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度280℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例7
第一涂覆层：
CuO 10g(1wt.％)、Ti 20g(2wt.％)、Al 80g(8wt.％)、PVB 30g(3wt.％)、分散剂三油酸甘油酯10g(1wt.％)、乙醇850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5h形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用550℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学镍镀液中，化学镀镍镀液的配方为:NiSO4·7H2O：20g/l，NaH2PO2·H2O：30g/l，Na3C6H5O7·2H2O：10g/l，NH4Cl：30g/l。在85℃下化学镀1h，测得镀层厚度5μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚碳酸酯PC和0.02kg二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度280℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例8
第一涂覆层：
CeO2 10g(1wt.％)、Pt 20g(2wt.％)、Sm 80g(8wt.％)、PVB 30g(3wt.％)、分散剂三油酸甘油酯10g(1wt.％)、乙醇850g(85wt.％)混合后放入砂磨机研磨5h形成均匀的浆料。用上述浆料涂覆玻璃纤维形成第一涂覆层浆料，60℃下，5h烘干，然后放入高温烧结中用800℃烧结12h形成第一涂覆层。
第一镀层镍：
把上述含第一涂覆层的玻璃纤维放入化学镍镀液中，化学镀镍镀液的配方为:NiSO4·7H2O：20g/l，NaH2PO2·H2O：30g/l，Na3C6H5O7·2H2O：10g/l，NH4Cl：30g/l。在85℃下化学镀1h，测得镀层厚度5μm，形成含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维。
塑料的改性：
将5kg上述含第一涂覆层和第一镀镍层的改性玻璃纤维、5kg聚碳酸酯PC和0.02kg三硬脂酸基脱水山梨糖醇三亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度280℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
对比例1
未对玻璃纤维进行改性，将5kg玻璃纤维、5kg聚碳酸酯PC和0.02kg三苯基亚磷酸酯通过挤出机挤出，挤出温度280℃，在常压及低于60℃的条件下进行水冷却切粒，然后烘干(控制150℃烘干到含水量低于0.1％为止)，注塑成尺寸为60*40*2mm的板子，测试460nm反射率。
实施例9
对实施例1-8以及对比例1的塑料进行性能测试。具体如下：
白色组合测试460nm反射率，光反射率测试方法：用ASTM E1331标准，10℃下的CIED65日光标准光源，通过分光比色计Datacolor 600测试460nm下注塑板的反射率，注塑板的尺寸为60*40*2mm。
力学性能测试标准：
拉伸性能：根据ISO 527-2测定，测试条件为23℃和10mm/min；
弯曲性能：根据ISO 178测定，测试条件为23℃和2mm/min；
缺口冲击强度：根据ISO 180/1A测定，测试条件为23℃，缺口类型为A型。
测试结果，如表1所示。
表1
Figure BDA0003724195160000121
Figure BDA0003724195160000131
综上所述：本发明具有第一涂覆层和第一镀层的改性玻璃纤维，该改性玻璃纤维具有和PPA及其他树脂比未涂覆玻璃纤维更好的亲合性，能够减少浮纤的出现。用于塑料粒子时可以提高反射率(白色的情况)。同时能够提高力学强度，至少保持与未处理玻璃纤维的塑料组合物相当的力学强度。通过先在玻璃纤维表面涂覆形成第一涂覆层，接着在第一涂覆层表面形成第一镀层，其中第一涂覆层中含有可以催化化学镀的氧化物或/和金属颗粒，相比于现有的采用贵金属作为催化剂进行催化镀层，本发明的化学镀原料便宜，节约了生产成本。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性玻璃纤维，其特征在于，包括：
玻璃纤维本体；
第一涂覆层，所述第一涂覆层涂覆于所述玻璃纤维本体上；
第一镀层，所述第一镀层在所述第一涂覆层表面形成致密的层状结构。
2.根据权利要求1所述的一种改性玻璃纤维，其特征在于，制备所述第一涂覆层的材料包括化学镀催化剂和粘接剂，所述化学镀催化剂选自金属氧化物或金属，所述金属氧化物选自IA、IIA、IIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、镧系的金属氧化物或其混合物，优选为CaO、Nd2O3、CuO、Cu2O、Sn2O3、GeO2、Sb2O3、Bi2O3、ZnO、NiO、SnO2、GaO2、La2O3、CeO2、Gd2O3、Co2O3或其混合物；所述金属选自IA、IIA、IIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、镧系金属或其混合物，优选为Cu、Au、Ti、Pd、Pt、Rh、Ta、La或其混合物。
3.根据权利要求1所述的一种改性玻璃纤维，其特征在于，制备所述第一镀层的材料包括金属盐溶液，所述金属盐溶液包括AgNO3或NiSO4·7H2O。
4.制备权利要求1至3中任一权利要求所述的改性玻璃纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述第一涂覆层以浆料的形式涂覆于玻璃纤维本体表面；
S2、将步骤S1涂覆有浆料的玻璃纤维本体进行烧结；
S3、将步骤S2中具有第一涂覆层的玻璃纤维置于化学镀液中，形成第一镀层。
5.根据权利要求4所述的改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
将化学镀催化剂、粘接剂、分散剂和溶剂按照比例混合；
使用砂磨机研磨5至24h，形成均匀的浆料；
通过浸涂工艺或喷涂工艺使玻璃纤维表面附着第一涂覆浆料。
6.根据权利要求5所述的改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述浆料的组分包括：
Figure FDA0003724195150000021
其中：所述粘接剂选自PVA、PVB或丙烯酸酯，所述分散剂选自聚羧酸钠盐、磷酸三丁酯、三油酸甘油酯或三乙醇胺，所述溶剂选自水、甲苯、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯或其混合物。
7.根据权利要求5所述的改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中烧结温度为300至800℃，优选为350至650℃。
8.根据权利要求5所述的改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，步骤S3中化学镀的时间为1至5h；
其中，银化学镀液的制备工艺为：将2L蒸馏水、20g硝酸盐、100g酒石酸钠和10mL28wt.％浓氨水在15至20℃下反应；
镍化学镀液的制备工艺为：将20g/L NiSO4·7H2O，30g/L NaH2PO2·H2O、10g/LNa3C6H5O7·2H2O和30g/L NH4Cl在85至95℃下反应。
9.聚合物组合物，该聚合物组合物包括权利要求1至3中任一权利要求所述的改性玻璃纤维或权利要求4至8中任一权利要求所述的制备方法制得的改性玻璃纤维，其特征在于，该聚合物组合物由以下步骤制得：
将改性玻璃纤维和塑料粒子混合均匀后加入挤出机中，控制挤出温度为200-350℃；
挤出后进行水冷切粒，控制水冷切粒的条件为：低于60℃，常压；
烘干，控制150℃烘干到含水量低于0.1％；
其中：所述塑料粒子包括PPA、PC、POM、PPO、聚酯、PPS或PI，所述PPA包括PA6T、PA9T、PA10T或PA12T，所述聚酯包括PET、PBT或PCT。
10.聚合物组合物的应用，所述聚合物组合物为权利要求9所述的聚合物组合物。
CN202210770961.5A 2022-06-30 2022-06-30 一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物 Pending CN115057630A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210770961.5A CN115057630A (zh) 2022-06-30 2022-06-30 一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210770961.5A CN115057630A (zh) 2022-06-30 2022-06-30 一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115057630A true CN115057630A (zh) 2022-09-16

Family

ID=83205167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210770961.5A Pending CN115057630A (zh) 2022-06-30 2022-06-30 一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115057630A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1148153A2 (en) * 2000-03-27 2001-10-24 Daishin Chemical Co., Ltd. Electroless plating process and pretreating agent used therefor
JP2005248223A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Aon Chemical:Kk 無電解めっき用前処理剤
CN102418090A (zh) * 2011-11-07 2012-04-18 深圳市欣天科技有限公司 一种可模压成型的树脂基复合材料表面金属化制备方法
CN105237847A (zh) * 2015-08-27 2016-01-13 常州大学 一种镀银石墨烯的制备方法及其在导电阻燃高密度聚乙烯抑爆材料中的应用
JP2016125123A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 日立マクセル株式会社 メッキ膜を有する成形体の製造方法
CN107082582A (zh) * 2016-02-15 2017-08-22 山东理工大学 一种玻璃纤维纤维废丝制备导电玻璃纤维的方法
CN112521029A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 北京宇航系统工程研究所 一种提高玻璃纤维热导率的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1148153A2 (en) * 2000-03-27 2001-10-24 Daishin Chemical Co., Ltd. Electroless plating process and pretreating agent used therefor
JP2005248223A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Aon Chemical:Kk 無電解めっき用前処理剤
CN102418090A (zh) * 2011-11-07 2012-04-18 深圳市欣天科技有限公司 一种可模压成型的树脂基复合材料表面金属化制备方法
JP2016125123A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 日立マクセル株式会社 メッキ膜を有する成形体の製造方法
CN105237847A (zh) * 2015-08-27 2016-01-13 常州大学 一种镀银石墨烯的制备方法及其在导电阻燃高密度聚乙烯抑爆材料中的应用
CN107082582A (zh) * 2016-02-15 2017-08-22 山东理工大学 一种玻璃纤维纤维废丝制备导电玻璃纤维的方法
CN112521029A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 北京宇航系统工程研究所 一种提高玻璃纤维热导率的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
东北农学院 编: "光纤光栅、金属化及传感技术", 30 September 1981, 国防工业出版社, pages: 117 *
胡传炘: "《表面处理技术》", 31 July 2009, 北京工业大学出版社, pages: 306 *
金松寿: "《有机催化》", 31 December 1986, 上海科学技术出版社, pages: 99 - 101 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105504789B (zh) 增强的聚酰胺模塑组合物和由其产生的注射模塑件
US8859662B2 (en) Polyamide moulding material and use thereof for production of LED housing components
TWI540178B (zh) 塑膠模製組成物及其用途
EP2537885B1 (en) Polyester resin composition having good reflectance, heat resistance, yellowing resistance and humidity resistance
TWI395789B (zh) 展現低吸水性之含填充物聚醯胺模製材料
KR101910698B1 (ko) Ｌｅｄ 반사판용 열가소성 수지 조성물
CN101910305B (zh) 便携终端部件
CN103890040A (zh) 用于led应用的改进的聚酰胺组合物
KR101566062B1 (ko) 발광장치 리플렉터용 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
EP3209713B1 (en) Reinforced polymer molding composition
KR20140005361A (ko) 반사재용 열가소성 수지 조성물, 반사판 및 발광 다이오드 소자
JP5915948B2 (ja) ポリエステル樹脂、及びそれを使用した表面実装型ｌｅｄ反射板用ポリエステル樹脂組成物
JPWO2013125453A1 (ja) 表面実装型ｌｅｄ用反射板に使用するポリエステル樹脂組成物
CN101910304A (zh) 聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物和薄壁成型品
CN115720575A (zh) 玻璃组合物、可纤维化玻璃组合物和由其制成的玻璃纤维
CN115057630A (zh) 一种改性玻璃纤维、制备方法以及由其制备的聚合物组合物
JP2019127545A (ja) 反射材用ポリエステル樹脂組成物および反射材
WO2013017674A1 (en) Polyamide composition
CN115010383B (zh) 具有至少两层涂覆层的玻璃纤维、制备方法及其应用
CA3188791A1 (en) Fibre reinforced polyamide moulding compound
JPH11157018A (ja) 二層成形品
CN114940813A (zh) Pbt基发光复合材料及其制备方法
CN118359925A (zh) 纤维增强的聚酰胺组合物
JPS63108064A (ja) ポリフエニレンサルフアイド樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination