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65997-17-3 / 玻璃纖維的制備方法

背景及概述[1]

玻璃纖維具有絕緣性好、導熱系數低、吸音性能強等優異性能,近年來被廣泛地應用于航空航天、軍事化工等多個領域。玻璃纖維是一種人造無機纖維材料,具有原料資源豐富、高比強度,比表面積大、化學穩定性好、無二次污染以及一定程度的功能可設計性等優點。隨國民經濟持續高速發展和大型池窯拉絲新技術的突破,我國玻璃纖維工業發展速度突飛猛進,目前已成為世界第一生產大國。

玻璃纖維的制備方法

制備[1-3]

報道一、

一種玻璃纖維的制備工藝,包括如下步驟:

(1)粉碎:將生產所述玻璃纖維的原料粉碎;

(2)熔化:將稱量好的所述原料混合、攪拌均勻;將所述原料玻璃熔窯熔化,熔化所需溫度控制在900℃之間,熔制時間需要135min;

(3)拉絲:拉絲溫度控制在1250℃之間,對纖維絲根施以強制冷卻措施,讓高溫液態的纖維快速冷卻形成玻璃纖維;

(4)覆膜:將所述玻璃纖維浸入納米銀膠溶液20S,待其表面被所述納米銀膠充分覆蓋后,用70℃熱風吹干,初步制得導電玻璃纖維;

(5)去雜質:將所述導電玻璃纖維放入去離子水浸泡50S,烘干即可得到導電性能強的玻璃纖維成品。

優選的,所述步驟(1)中,首先將準備好的玻璃纖維進行高溫除油處理,使其表面能夠被水浸潤,為粗化處理做好準備,然后用粗液也浸漬4min,控制粗化液的溫度為35℃。

優選的,所述步驟(4)中,納米銀膠是由檸檬酸銀和 Vc 反應制得。

報道二、

(1)將單寧酸置于pH為8.5的三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸鹽(Tris-HCl)溶液中攪拌溶解,制備濃度為1.0g/L的含單寧酸的緩沖液;

(2)將纖維直徑為3μm的無堿玻璃纖維置于步驟(1)制得的含單寧酸的緩沖溶液中超聲混合均勻,在室溫下攪拌,控制轉速為200rpm,反應12h,分離過濾,得到表面包覆聚單寧酸功能涂層的第一玻璃纖維(GF@TA);

(3)將步驟(2)制得的第一玻璃纖維分散于濃度為3.0g/L的硝酸銀溶液中,室溫下攪拌,控制轉速為500rpm,反應6h,分離過濾,用去離子水洗滌2次,得到表面生長有銀納米粒子(AgNPs)的第二玻璃纖維(GF@TA@AgNPs);

(4)將步驟(3)制得的第二玻璃纖維分散于濃度為10.0g/L的硝酸銅溶液中,室溫下反應12h,將材料取出,先用去離子水洗滌1次,再用無水乙醇洗滌3次,然后置于60℃的真空烘箱中干燥2h,得到表面鍍銅的導電玻璃纖維(GF@TA@Cu)。

報道三、

(1)E玻璃纖維的制備:制備直徑為5μm的E玻璃纖維;

(2)A材料的制備:用等離子輔助化學氣相沉積法在纖維表面沉積SiC過渡層作為粘結層,沉積條件為源物質為乙烯和四氯化硅的混合物,沉積溫度為300℃,氬氣為稀釋氣和載氣,沉積時間為20min,獲得A材料;

(3)焙燒:通過焙燒除去A材料表面的浸潤劑;

(4)B材料的制備:關掉四氯化硅蒸汽,沉積條件為源物質為乙烯,沉積溫度為300℃,氬氣為稀釋氣和載氣,沉積時間為1.5h,獲得B材料;

(5)修飾:用硅烷偶聯劑A1100對B材料進行表面修飾;

(6)復合材料的制備:以每秒12℃的速度降溫,降至室溫后取出纖維,對纖維進行超聲波處理25min,得到厚度為500nm的石墨烯層、厚度為50nm的玻璃纖維的復合材料。

(7)表面處理:用硅烷偶聯劑A187對復合材料進行表面處理;

(8)成品:使納米氧化鋯粒子附著于復合材料表面,并于90℃反應3小時,然后將其置于溶劑中浸泡2.5小時,最后烘干得到高紅外吸收的耐堿性玻璃纖維。