CN1743550A - 一种陶瓷纸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷纸的制备方法，首先将纸张浸渍于聚乙烯醇高分子溶液中，并烘干；再将纸张浸渍于由正硅酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水混合制成的硅溶胶溶液中；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于无机阻燃剂硼酸钠溶液中，再置于50～100℃的烘箱中烘干即可。由本发明的制备方法制得的陶瓷纸的拉伸强度可以提高到原始试样的4～5倍，达到二十几个MPa，而未经处理的纸样的拉伸强度只有5.3MPa左右；陶瓷纸的吸水率只有大约40％左右，而未经处理的纸样的吸水率有200％左右；陶瓷纸的阻燃性能好，在火焰上烧只会发生局部的碳化而没有强烈的燃烧现象产生；而未经处理的纸样在遇到火苗时会发生强烈地燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型材料的制备方法，特别涉及一种陶瓷纸的制备方法。
背景技术
目前国内，尚未见有关纸张陶瓷化的研究报道。国际上仅有日本有极少类似的相关报道。如，日本的文献(Ceramic Data Book 2002 Vol.30192-194)报道了超越纸的制备方法，该方法是先将有机金属化合物渗透到纸张的纤维间，此有机金属化合物与纸张纤维上的活性基团发生缩合反应，再与硅氧烷发生反应，生成强度较大的超级纸。但是，此文献中报道的方法要用到价格非常昂贵的有机金属化合物，使得其达不到实用化的要求，并且有机金属化合物具有一定的毒性，它的水解产物可能会对环境产生影响。因此，目前文献中报道的方法成本高，环境负荷大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种采用有机-无机复合的方法，经水解制备的原生态的硅溶胶多次浸渍的工艺，避免了使用昂贵的有机金属化合物，降低了成本，又使得获得的陶瓷纸具有高强度、阻燃、耐水等特性陶瓷纸的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为2～15％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加20-30％后，置于50-80℃下烘干；硅溶胶的制备：将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶2-8的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到9-11，然后在完全密封下搅拌2-8小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍2-5分钟后，置于50-80℃下烘干，使纸张的质量增加20～60％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为2～10％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中1-5分钟后，置于50～100℃的烘箱中烘干即可。
由本发明的制备方法制得的陶瓷纸的拉伸强度可以提高到原始试样的4～5倍，达到二十几个MPa，而未经处理的纸样的拉伸强度只有5.3MPa左右；陶瓷纸的吸水率只有大约40％左右，而未经处理的纸样的吸水率有200％左右；陶瓷纸的阻燃性能好，在火焰上烧只会发生局部的碳化而没有强烈的燃烧现象产生；而未经处理的纸样在遇到火苗时会发生强烈地燃烧。
具体实施方式
实施例1，首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为2％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加30％后，置于75℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶8的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到11，然后在完全密封下搅拌8小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍5分钟后，置于65℃烘干，使纸张的质量增加60％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为10％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中5分钟后，置于100℃的烘箱中烘干即可。
实施例2，首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为8％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加25％后，置于50℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶5的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到9，然后在完全密封下搅拌2小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍3分钟后，置于55℃烘干，使纸张的质量增加50；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为5％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中3分钟后，置于50℃的烘箱中烘干即可。
实施例3，首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为10％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加30％后，置于80℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶3的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到10，然后在完全密封下搅拌5小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍4分钟后，置于75℃烘干，使纸张的质量增加20％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为2％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中1分钟后，置于80℃的烘箱中烘干即可。
实施例4，首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为15％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加28％后，置于65℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶6的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到9，然后在完全密封下搅拌3小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍2分钟后，置于50℃烘干，使纸张的质量增加40％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为8％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中4分钟后，置于65℃的烘箱中烘干即可。
实施例5，首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为5％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加23％后，置于55℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶2的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到10，然后在完全密封下搅拌6小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍5分钟后，置于80℃烘干，使纸张的质量增加30％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为3％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中2分钟后，置于55℃的烘箱中烘干即可。
实施例6，首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为12％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加21％后，置于70℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶7的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到11，然后在完全密封下搅拌7小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍2分钟后，置于70℃烘干，使纸张的质量增加45％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为9％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中5分钟后，置于70℃的烘箱中烘干即可。
Claims (7)
1.一种陶瓷纸的制备方法，其特征在于：
1)首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为2～15％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加20-30％后，置于50-80℃下烘干；
2)硅溶胶的制备：将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶2-8的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到9-11，然后在完全密封下搅拌2-8小时得硅溶胶；
3)将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍2-5分钟后，置于50-80℃下烘干，使纸张的质量增加20～60％；
4)最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为2～10％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中1-5分钟后，置于50～100℃的烘箱中烘干即可。
2、根据权利要求1所述的陶瓷纸张的制备方法，其特征在于：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为2％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加30％后，置于75℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶8的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到11，然后在完全密封下搅拌8小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍5分钟后，置于65℃烘干，使纸张的质量增加60％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为10％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中5分钟后，置于100℃的烘箱中烘干即可。
3、根据权利要求1所述的陶瓷纸张的制备方法，其特征在于：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为8％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加25％后，置于50℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶5的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到9，然后在完全密封下搅拌2小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍3分钟后，置于55℃烘干，使纸张的质量增加50；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为5％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中3分钟后，置于50℃的烘箱中烘干即可。
4、根据权利要求1所述的陶瓷纸张的制备方法，其特征在于：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为10％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加30％后，置于80℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶3的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到10，然后在完全密封下搅拌5小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍4分钟后，置于75℃烘干，使纸张的质量增加20％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为2％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中1分钟后，置于80℃的烘箱中烘干即可。
5、根据权利要求1所述的陶瓷纸张的制备方法，其特征在于：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为15％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加28％后，置于65℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶6的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到9，然后在完全密封下搅拌3小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍2分钟后，置于50℃烘干，使纸张的质量增加40％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为8％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中4分钟后，置于65℃的烘箱中烘干即可。
6、根据权利要求1所述的陶瓷纸张的制备方法，其特征在于：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为5％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加23％后，置于55℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶2的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到10，然后在完全密封下搅拌6小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍5分钟后，置于80℃烘干，使纸张的质量增加30％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为3％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中2分钟后，置于55℃的烘箱中烘干即可。
7、根据权利要求1所述的陶瓷纸张的制备方法，其特征在于：首先将纸张浸渍于质量百分比浓度为12％的聚乙烯醇高分子溶液中，使纸张的质量增加21％后，置于70℃下烘干；将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按10∶20∶7的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节PH值到11，然后在完全密封下搅拌7小时得硅溶胶；将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍的纸张再置于硅溶胶溶液中浸渍2分钟后，置于70℃烘干，使纸张的质量增加45％；最后将经硅溶胶浸渍后的纸张再次浸渍于质量百分比浓度为9％的无机阻燃剂硼酸钠溶液中5分钟后，置于70℃的烘箱中烘干即可。
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