CN115300994A - 一种玻纤针织复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种玻纤针织复合材料及其制备方法，包括有：玻纤针织布料表层以及玻纤和聚四氟乙烯共混纱针织基布层；基布层通过交叠穿插编织与表层结合；其中：基布层采用的玻纤和聚四氟乙烯共混纱上包覆有耐高温涂层；表层和基布层复合后，需要浸渍于耐高温涂层浆料中进行真空浸渍处理。本申请中通过在玻纤和聚四氟乙烯共混纱上制备了耐高温涂层，因而可以提高复合布料的耐高温性能。为了进一步提高复合材料的耐高温性能，本申请进一步将复合材料进行了耐高温进行浸渍处理，可以从整体上提高复合材料的耐热性能；所以在本申请中的滤布使用过程中的温度可以达到300℃，瞬时温度可以达到320℃。
Description
技术领域
本申请涉及除尘滤布技术领域，尤其是涉及一种玻纤针织复合材料及其制备方法。
背景技术
目前，由冶炼厂、有色冶炼厂、发电场、燃煤锅炉厂等均会有大量的高温烟气需要除尘处理。目前常用的高温烟气的除尘方式是采用了袋式除尘器进行除尘。袋式除尘材料主要是采用一些复合材料，在过滤初期，含尘烟气通过滤料表面，主要是依靠复合材料自身纤维孔径的拦截作用，对粉尘颗粒实现过滤作用；随着粉尘颗粒物在复合布料表面增加，会有一部分颗粒进入复合材料内部，甚至通过复合材料；随着深层过滤的发展，颗粒物会在复合材料表面不断积累并形成紧密的粉尘层，在过滤后期，该粉尘层就起到了主要的过滤作用。
目前，烟气的袋式除尘材料主要是采用PTFE(聚四氟乙烯)、P84(聚酞亚胺)、PPS(聚苯硫醚)、PSA(芳飒纶)、GLASS(玻璃纤维)等材料制备的复合材料，其中最多的是采用玻纤与PTFE组成的复合材料，例如在公开号为CN1565713A专利中公开了一种聚四氟乙烯(PTFE)复合膜的过滤材料，该过滤材料以玻璃纤维为基膜，聚四氟乙烯单膜为表面膜，由粘接剂将两者复合，得到气体过滤复合材料；虽然复合材料具有较好的气体过滤效果，但是其中包含有聚四氟乙烯(PTFE)复合膜和粘结剂材料，其耐高温性能有限，因而使用温度不宜超过180℃。又如在公开号为CN111389095A专利中公开了高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，该滤布由高硅氧玻纤基布、高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维作为过滤层和聚四氟乙烯膜覆盖层；虽然高硅氧玻纤具有较高的耐高温性能，可耐高温达1000℃，但是聚四氟乙烯材料的耐高温性能不能超过280℃，因而滤布的使用温度也不宜超过这个温度。
目前，随着各种工艺的改进，很多的烟气中含有一些复杂结构的有机物质，这些物质的沸点介于200～300℃，如果将烟气降温至300℃以下后，再进行除尘，首先这些有机物质会残留在烟尘中，不利于烟尘的回收处理，其次这些物质凝结后，会形成油状粘稠物质，使得烟尘在滤布上板结，从而影响滤布的除尘效果。现有的大部分的除尘滤布都很难达到300℃以上。
针对上述相关技术，发明人认为现有的高温烟尘的除尘滤布的耐高温性能较差。
发明内容
为了进一步除尘滤布的耐高温性能，本申请提供一种玻纤针织复合材料及其制备方法。
第一个方面，本申请中的玻纤针织复合材料，包括有：玻纤针织布料表层以及玻纤和聚四氟乙烯共混纱针织基布层；基布层通过交叠穿插编织与表层结合；
其中：基布层采用的玻纤和聚四氟乙烯共混纱上包覆有耐高温涂层；表层和基布层复合后，需要浸渍于耐高温涂层浆料中进行真空浸渍处理。
通过采用上述技术方案，本申请中采用表层和基布层的结合作为除尘布料，表层的玻纤布料具有很好的耐高温和隔热的效果，而玻纤和聚四氟乙烯共混纱针织基布层具有较好的强度，但是因为其添加了聚四氟乙烯纤维，其耐高温性能有限，因而在本申请中在玻纤和聚四氟乙烯共混纱上制备了耐高温涂层，因而可以提高其耐高温性能。为了进一步提高复合材料的耐高温性能，本申请进一步将复合材料进行了耐高温进行浸渍处理，可以从整体上提高复合材料的耐热性能。
第二个方法，一种玻纤针织复合材料的制备方法，包括以下步骤:
S1、将玻纤单纱经过退解、并合、加捻后，得到玻纤纱，将玻纤纱进行针织，得到玻纤针织布料表层；
S2、玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维进行并合、加捻制成共混纱；将共混纱置于膨体纱机中进行膨化、变形加工处理，得到膨化后的共混纱，然后将膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中进行处理，处理完毕后，得到具有耐高温涂层的共混纱；
S3、将步骤S2中具有耐高温涂层的共混纱作为经线和纬线，在针织的过程中，交叠穿插编织于玻纤针织布料表层，得到复合布料；
S4、将步骤S3中的复合布料置于耐高温涂层浆料中进行真空浸渍处理，处理完毕后，得到玻纤针织复合材料。
通过采用上述技术方案，本申请中首先将共混纱进行膨化处理，使其更加蓬松，然后将其置于耐高温涂层浆料中，可以使共混纱上吸附大量的耐高温涂层浆料，然后经过热处理后，即可在共混纱上获得耐高温涂层；耐高温涂层可以在提高共混纱的耐高温能力，因而可以提高玻纤针织复合材料的使用温度。为了确保玻纤针织复合材料的耐高温效果，本申请中将复合布料也在耐高温涂层中进行真空浸渍处理，使复合布料的纤维和纤维间隙中含有耐高温涂层，因而可以进一步确保其耐高温效果，而且耐高温涂层的存在可以降低玻纤针织复合材料材料的孔隙率，可以提升其除尘效果。
作为优选，所述步骤S1中，玻纤针织布料表层需要进一步进行改性处理，其改性处理方法，包括以下步骤：
1-1、将偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇和甲基纤维素溶解于水溶液中，混匀分散后，静置，得到催化剂浆料；
1-2、将玻纤针织布料浸渍于步骤1-1中的催化剂浆料中，浸渍完毕后，取出玻纤针织布料，干燥后，置于马弗炉中进行热处理，得到改性后玻纤布料。
通过采用上述技术方案，脱硝一般需要在较高温度(200℃以上)下进行，一般烟气处理中脱硝和除尘都是进行单独的处理，这样处理所需的成本比较高。在本申请中通过在玻纤针织布料上负载脱硝催化剂，利用除尘滤布中的脱硝催化剂和烟尘的高温，催化脱硝，可以在除尘的过程中同步脱硝，提高烟气的处理效果，降低烟气处理成本。
作为优选，步骤1-1中，偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的质量比为(3～6):(3～5):(80～90):(2～3):(1～2):(800～900)；将原料采用5000～8000rpm转速混匀分散后，静置时间为18～36h。步骤1-2中，浸渍时间为15～20min；干燥温度为100～120℃，干燥时间为1～2h，热处理温度为250～280℃，处理时间为1～2h。
通过采用上述技术方案，偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛分散在水溶液中之后，较难浸渍与玻纤针织布料上，因而本申请中添加了在聚乙烯醇和甲基纤维素，可以增加催化剂浆料的粘性，从而可以是催化组分更好的附着于玻纤针织布料，提高布料的催化活性。
所述步骤S2中，玻纤纱与聚四氟乙烯纤维的质量比为(40～60):(40～60)。
通过采用上述技术方案，本申请中时将玻纤纱与聚四氟乙烯纤维制备成共混纱后，在进行织造，相较于采用玻纤纱作为经线、聚四氟乙烯纤维作为纬线的方式，共混纱中玻纤纱可以包覆部分聚四氟乙烯纤维，在高温下可以保护聚四氟乙烯纤维，从而可以更好的提高复合材料耐高温性能。
作为优选，所述步骤S2中，膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中进行处理的具体步骤为：
2-1、配置耐高温涂层浆料，耐高温涂层浆料由2～3份钛酸乙酯、3～5份的正硅酸乙酯，4～5份的乙酸乙酯和8～10份三甲基三氧硅烷组成；
2-2、膨化后的共混纱置于步骤2-1中的耐高温涂层浆料中，抽真空进行浸渍吸附，然后向其中滴加三氟乙酸，滴加完毕后，继续进行反应，反应完毕后，取出共混纱，最后进行热处理，即可得到具有耐高温涂层的共混纱。
通过采用上述技术方案，本申请中钛酸乙酯、正硅酸乙酯和三甲基硅氧烷通过三者共水解缩聚在膨化共混纱表面形成Si-O和Ti-O键组成的三维网络结构的膜层，三维网络结构的薄膜具有较高的耐高温性能，因而可以提高膨化后的共混纱的耐高温性能。为了提高共混纱对耐高温涂层浆料的吸收率，本申请中采用了真空浸渍，利用真空，使得膨胀共混纱内部与耐高温涂层浆料之间形成压力差，从而使得耐高温涂层浆料渗入到膨胀共混纱内部，从而提升耐共混纱的耐高温效果。
作为优选，所述步骤2-2中，抽真空浸渍吸附时间为20～30min，三氟乙酸与步骤2-1中钛酸乙酯的质量比为(0.5～1):(2～3)；继续进行反应时间为15～20min；热处理温度为280～300℃，处理时间为20～30min。
通过采用上述技术方案，通过控制耐高温涂层的制备工艺参数，可以在保证共混纱的综合性能的同时，提高共混纱的耐高温效果。
作为优选，所述步骤S4中，耐高温涂层浆料由2～3份钛酸乙酯、3～5份的正硅酸乙酯，4～5份的乙酸乙酯和8～10份三甲基三氧硅烷组成；真空浸渍处理的具体步骤为：将复合布料置于耐高温涂层浆料真空浸渍处理30～40min，接着向其中滴加三氟乙酸，滴加完毕后，继续反应1～2h，反应完毕后，将复合布料取出，置于280～300℃温度下，热处理20～30min,得到玻纤针织复合材料。
通过采用上述技术方案，本申请中通过在复合布料的基础上进一步浸渍耐高温涂层，可以进一步提高复合材料的耐高温性能，同时提升复合材料的致密度，提升其除尘效果。
作为优选，所述步骤S4中，对制备得到的玻纤针织复合材料的玻纤针织布料表层进行磨毛处理。
通过采用上述技术方案，本申请中玻纤针织布料表层进行磨毛处理可以是复合材料的表层有细小的玻纤纤维毛绒，玻纤硬度较大，磨毛处理后，表层的比表面积也比较大，可以减少烟尘的板结。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请中通过在玻纤和聚四氟乙烯共混纱上制备了耐高温涂层，因而可以提高复合布料的耐高温性能；为了进一步提高复合材料的耐高温性能，本申请进一步将复合材料进行了耐高温进行浸渍处理，可以从整体上提高复合材料的耐热性能；所以在本申请中的滤布使用过程中的温度可以达到300℃，瞬时温度可以达到320℃。
2.在本申请中通过在玻纤针织布料表层负载有脱硝催化剂，在除尘的同时催化脱硝，从而进一步提高其性能，提高烟气的处理效果。
3.本申请中的耐高温涂层为钛酸乙酯、正硅酸乙酯和三甲基硅氧烷通过三者共水解缩聚在膨化共混纱表面形成Si-O和Ti-O键组成的三维网络结构的膜层，可以很好的提升布料的耐高温效果。
具体实施方式
实施例1
1、将玻纤单纱经过退解、并合、加捻后，得到玻纤纱(85tex)，将玻纤纱进行针织，得到玻纤针织布料表层。
2、玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维按照质量比为55:45进行并合、加捻制成共混纱(110tex)，将共混纱置于膨体纱机中进行膨化、变形加工处理，得到膨化后的共混纱。配置耐高温涂层浆料：将钛酸乙酯、正硅酸乙酯，乙酸乙酯和三甲基三氧硅烷按照质量2:4:4:8进行混合，得到耐高温涂层浆料；将膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中，抽真空，进行浸渍25min，然后向其中滴加三氟乙酸进行水解反应(三氟乙酸与钛酸乙酯的质量比为0.5:2)，滴加完毕后，继续反应20min，接着取出共混纱，置于290℃的烘箱中，热处理25min，得到具有耐高温涂层的共混纱。
3、将步骤2中具有耐高温涂层的共混纱作为经线和纬线，在针织的过程中，交叠穿插编织于玻纤针织布料表层，得到复合布料。
4、配置耐高温涂层浆料：将钛酸乙酯、正硅酸乙酯，乙酸乙酯和三甲基三氧硅烷按照质量2:4:4:8进行混合，得到耐高温涂层浆料；将步骤3中的复合布料置于耐高温涂层浆料中，抽真空，浸渍处理30min，滴加三氟乙酸(三氟乙酸与钛酸乙酯的质量比为0.5:2)，滴加完毕后，继续反应1h反应完毕后，将复合布料取出，置于290℃温度下，热处理25min，得到玻纤针织复合材料。
实施例2
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2中，玻纤单纱与聚四氟乙烯纤维按照质量比为50:50制备成共混纱。
实施例3
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2中，玻纤单纱与聚四氟乙烯纤维按照质量比为60:40制备成共混纱。
实施例4
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2中，玻纤单纱与聚四氟乙烯纤维按照质量比为40:60制备成共混纱。
实施例5
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2和4中耐高温涂层制备工艺不同，具体如下：
2、玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维按照质量比为55:45进行并合、加捻制成共混纱(110tex)，将共混纱置于膨体纱机中进行膨化、变形加工处理，得到膨化后的共混纱。配置耐高温涂层浆料：将钛酸乙酯、正硅酸乙酯，乙酸乙酯和三甲基三氧硅烷按照质量3:5:5:10；进行混合，得到耐高温涂层浆料；将膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中，抽真空，进行浸渍20min，然后向其中滴加三氟乙酸进行水解反应(三氟乙酸与钛酸乙酯的质量比为1:3)，滴加完毕后，继续反应15min，接着取出共混纱，置于280℃的烘箱中，热处理30min，得到具有耐高温涂层的共混纱。
4、配置耐高温涂层浆料：将钛酸乙酯、正硅酸乙酯，乙酸乙酯和三甲基三氧硅烷按照质量3:5:5:10进行混合，得到耐高温涂层浆料；将步骤3中的复合布料置于耐高温涂层浆料中，抽真空，浸渍处理35min，滴加三氟乙酸(三氟乙酸与钛酸乙酯的质量比为1:3)，滴加完毕后，继续反应1.5h反应完毕后，将复合布料取出，置于280℃温度下，热处理30min，得到玻纤针织复合材料。
实施例6
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2和4中耐高温涂层制备工艺不同，具体如下：
2、玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维按照质量比为55:45进行并合、加捻制成共混纱(110tex)，将共混纱置于膨体纱机中进行膨化、变形加工处理，得到膨化后的共混纱。配置耐高温涂层浆料：将钛酸乙酯、正硅酸乙酯，乙酸乙酯和三甲基三氧硅烷按照质量3:3:4:9；进行混合，得到耐高温涂层浆料；将膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中，抽真空，进行浸渍30min，然后向其中滴加三氟乙酸进行水解反应(三氟乙酸与钛酸乙酯的质量比为1:2)，滴加完毕后，继续反应20min，接着取出共混纱，置于300℃的烘箱中，热处理20min，得到具有耐高温涂层的共混纱。
4、配置耐高温涂层浆料：将钛酸乙酯、正硅酸乙酯，乙酸乙酯和三甲基三氧硅烷按照质量3:3:4:9进行混合，得到耐高温涂层浆料；将步骤3中的复合布料置于耐高温涂层浆料中，抽真空，浸渍处理40min，滴加三氟乙酸(三氟乙酸与钛酸乙酯的质量比为1:2)，滴加完毕后，继续反应2h反应完毕后，将复合布料取出，置于300℃温度下，热处理20min，得到玻纤针织复合材料。
实施例7
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤1中，制备得到玻纤针织布料表层，进一步负载脱硝催化剂，具体步骤如下：
1-1、将偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇和甲基纤维素溶解于水溶液中，其中偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的质量比为3:5:85:2:2:850，在5000rpm转速下搅拌溶解并分散均匀后，静置18h，得到催化剂浆料；
1-2、将玻纤针织布料浸渍于步骤1-1中的催化剂浆料中，浸渍15min后，取出玻纤针织布料，100℃下干燥1h，然后置于270℃马弗炉中进行热处理1.5h，得到改性后玻纤布料表层。
实施例8
与实施例2基本一致，区别点在于，步骤1中，制备得到玻纤针织布料表层，进一步负载脱硝催化剂，具体步骤如下：
1-1、将偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇和甲基纤维素溶解于水溶液中，其中偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的质量比为4:4:90:3:1:800，在7000rpm转速下搅拌溶解并分散均匀后，静置24h，得到催化剂浆料；
1-2、将玻纤针织布料浸渍于步骤1-1中的催化剂浆料中，浸渍20min后，取出玻纤针织布料，100℃下干燥2h，然后置于270℃马弗炉中进行热处理1.5h，得到改性后玻纤布料表层。
实施例9
与实施例5基本一致，区别点在于，步骤1中，制备得到玻纤针织布料表层，进一步负载脱硝催化剂，具体步骤如下：
1-1、将偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇和甲基纤维素溶解于水溶液中，其中偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的质量比为6:3:80:2:1:900，在8000rpm转速下搅拌溶解并分散均匀后，静置30h，得到催化剂浆料；
1-2、将玻纤针织布料浸渍于步骤1-1中的催化剂浆料中，浸渍15min后，取出玻纤针织布料，120℃下干燥1h，然后置于280℃马弗炉中进行热处理1h，得到改性后玻纤布料表层。
实施例10
与实施例6基本一致，区别点在于，步骤1中，制备得到玻纤针织布料表层，进一步负载脱硝催化剂，具体步骤如下：
1-1、将偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇和甲基纤维素溶解于水溶液中，其中偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的质量比为5:4:85:2:2:900，在6000rpm转速下搅拌溶解并分散均匀后，静置26h，得到催化剂浆料；
1-2、将玻纤针织布料浸渍于步骤1-1中的催化剂浆料中，浸渍20min后，取出玻纤针织布料，120℃下干燥1h，然后置于280℃马弗炉中进行热处理1h，得到改性后玻纤布料表层。
实施例11
与实施例7基本一致，只是步骤4制备得到玻纤针织复合材料，对改性后玻纤布料表层进一步进行了磨毛处理。
实施例12
与实施例8基本一致，只是步骤4制备得到玻纤针织复合材料，对改性后玻纤布料表层进一步进行了磨毛处理。
实施例13
与实施例5基本一致，只是步骤4制备得到玻纤针织复合材料，对玻纤布料表层进一步进行了磨毛处理。
对比例1
1、将玻纤单纱经过退解、并合、加捻后，得到玻纤纱(85tex)，将玻纤纱进行针织，得到玻纤针织布料表层。
2、玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维按照质量比为55:45进行并合、加捻制成共混纱(110tex)。
3、将步骤2中具有耐高温涂层的共混纱作为经线和纬线，在针织的过程中，交叠穿插编织于玻纤针织布料表层，得到复合布料。
对比例2
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2中不包覆涂层，具体为：玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维按照质量比为55:45进行并合、加捻制成共混纱(110tex)。
对比例3
与实施例1基本一致，区别点在于，不进行步骤4，得到复合布料。
对比例4
与实施例1基本一致，区别点在于，步骤2中，不添加聚四氟乙烯纤维，全部采用玻纤纱。
对实施例1～13以及对比例1～4中制备的复合材料进行性能测试。
按照GB/T 4669-2008测试复合材料的单位面积质量。
按照GB/T 3923.1测试复合材料的断裂强度和断裂伸长率。
根据GB/T 12625测试复合材料的静态和动态除尘率。
按照FZ/T 64082-2021测试复合材料的耐高温性能，连续测试温度为300℃，瞬时测试温度为320℃。
本申请中玻纤针织复合材料的基础性能测试可以表1。
从实施例1～4中的数据可以看出，实施例1～4都保持着较高除尘滤；其断裂强度会随着聚四氟乙烯纤维含量的增高而降低，但是其断裂伸长率会随着聚四氟乙烯纤维含量的增高而增大，断裂伸长率过低的话，复合材料的柔韧性会很低，过低的柔韧性也是不利于复合材料的使用的。实施例5和6中主要是改变了耐高温涂层配比以及工艺参数，从数据上来看，其对复合材料的除尘效果和力学强度的性能影响不大。实施例7～10中，主要是表层沉积了脱硝催化剂，从数据上来看，其对复合材料的除尘效果和力学强度的性能影响不大。实施例11～12进一步进行磨毛处理，其对除尘效果并没有很大的影响，但是其力学性能出现了下降。
实施例1与对比例1～3相比，其力学性能的变化并不大，只是对比例1～3中的除尘效果明显降低，这可能是因为高温涂层的存在可以增强复合材料的致密度，从而提升其除尘效果。实施例1与对比例4相比，对比例4中的断裂强度明显替身，断裂伸长率明显的下降，这是因而对比例4中没有增加聚四氟乙烯，因而其强度较高，柔韧性较差。而且由于玻纤的刚性交底，复合材料之间的孔隙度高，因而其除尘效果不理想。
本申请中玻纤针织复合材料的耐高温性能测试可以表2。
从实施例1～4中的数据可以看出，其均具有较好的耐高温性能，其性能会随着聚四氟乙烯含量的增加，而出现轻微的下降。实施例5和6主要是改变耐高温涂层的组成以及工艺参数，其性能与实施例1中也会有一定的浮动，但是整体变化不大，且维持在较好的耐高温性能的基础上。实施例7～10进一步负载了脱硝催化剂，其性能也会有一定幅度的变化，但是变化幅度较小，也基本维持在较高的耐高温性能。实施例11和12中进一步进行磨毛处理，其耐高温性能的变化也不大。
实施例1与对比例1～3相比，对比例1～3中的耐高温性能有明显的降低，其连续高温是达不到300℃，瞬时高温也达不到320℃；说明本申请中的复合材料具有更好的耐高温性能。对比例4中的耐高温性能是优于实施例1的，但是其只采用了玻璃纤维，其除尘滤效果是不理想的。
表1
表2
将实施例1～12中的玻纤针织复合材料进行模拟脱硝实验，测试气体组成为：NH30.05％，NO 0.05％，H2O 5％，SO2 0.02％，其余为氮气；按照上述比例，调整流量，向混合罐中通入，并将气体加热至300℃，然后通过玻纤针织复合材料，测试此时气体中NO含量，计算脱硝率。
表3
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：±凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种玻纤针织复合材料，其特征在于，包括有：玻纤针织布料表层以及玻纤和聚四氟乙烯共混纱针织基布层；基布层通过交叠穿插编织与表层结合；
其中：基布层采用的玻纤和聚四氟乙烯共混纱上包覆有耐高温涂层；表层和基布层复合后，需要浸渍于耐高温涂层浆料中进行真空浸渍处理。
2.一种根据权利要求1所述的玻纤针织复合材料的制备方法，包括以下步骤:
S1、将玻纤单纱经过退解、并合、加捻后，得到玻纤纱，将玻纤纱进行针织，得到玻纤针织布料表层；
S2、玻纤单纱经过退解后，与聚四氟乙烯纤维进行并合、加捻制成共混纱；将共混纱置于膨体纱机中进行膨化、变形加工处理，得到膨化后的共混纱，然后将膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中进行处理，处理完毕后，得到具有耐高温涂层的共混纱；
S3、将步骤S2中具有耐高温涂层的共混纱作为经线和纬线，在针织的过程中，交叠穿插编织于玻纤针织布料表层，得到复合布料；
S4、将步骤S3中的复合布料置于耐高温涂层浆料中进行真空浸渍处理，处理完毕后，得到玻纤针织复合材料。
3.根据权利要求2所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，玻纤针织布料表层需要进一步进行改性处理，其改性处理方法，包括以下步骤：
1-1、将偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇和甲基纤维素溶解于水溶液中，混匀分散后，静置，得到催化剂浆料；
1-2、将玻纤针织布料浸渍于步骤1-1中的催化剂浆料中，浸渍完毕后，取出玻纤针织布料，干燥后，置于马弗炉中进行热处理，得到改性后玻纤布料。
4.根据权利要求3所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1-1中，偏钒酸铵、偏钨酸铵、二氧化钛、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的质量比为(3~6):(3~5):(80~90):(2~3):(1~2):(800~900)；将原料采用5000~8000rpm转速混匀分散后，静置时间为18~36h。步骤1-2中，浸渍时间为15~20min；干燥温度为100~120℃，干燥时间为1~2h，热处理温度为250~280℃，处理时间为1~2h。
5.根据权利要求2所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，玻纤纱与聚四氟乙烯纤维的质量比为(40~60):(40~60)。
6.根据权利要求2所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，膨化后的共混纱置于耐高温涂层浆料中进行处理的具体步骤为：
2-1、配置耐高温涂层浆料，耐高温涂层浆料由2~3份钛酸乙酯、3~5份的正硅酸乙酯，4~5份的乙酸乙酯和8~10份三甲基三氧硅烷组成；
2-2、膨化后的共混纱置于步骤2-1中的耐高温涂层浆料中，抽真空进行浸渍吸附，然后向其中滴加三氟乙酸，滴加完毕后，继续进行反应，反应完毕后，取出共混纱，最后进行热处理，即可得到具有耐高温涂层的共混纱。
7.根据权利要求6所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2-2中，抽真空浸渍吸附时间为20~30min，三氟乙酸与步骤2-1中钛酸乙酯的质量比为(0.5~1):(2~3)；继续进行反应时间为15~20min；热处理温度为280~300℃，处理时间为20~30min。
8.根据权利要求3所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，作为优选，所述步骤S4中，耐高温涂层浆料由2~3份钛酸乙酯、3~5份的正硅酸乙酯，4~5份的乙酸乙酯和8~10份三甲基三氧硅烷组成；真空浸渍处理的具体步骤为：将复合布料置于耐高温涂层浆料真空浸渍处理30~40min，接着向其中滴加三氟乙酸，滴加完毕后，继续反应1~2h，反应完毕后，将复合布料取出，置于280~300℃温度下，热处理20~30min,得到玻纤针织复合材料。
9.根据权利要求8所述的玻纤针织复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，对制备得到的玻纤针织复合材料的玻纤针织布料表层进行磨毛处理。
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| CN202210974706.2A CN115300994A (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种玻纤针织复合材料及其制备方法 |
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2022
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