[发明专利]一种耐高温碳纤维玻璃纤维复合膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合纤维膜领域，特别涉及到一种由碳纤维和玻璃纤维复合的膜。

背景技术

近年来，合成纤维因其具有比普通植物纤维纸更高的强度、更稳定的尺寸、不易老化、更好的耐化学品性能的优点而得到国内外广泛的关注和应用。专利号为200410037774.8的名为“一种碳纤维芳纶纤维合成纸及湿法抄造”的中国发明专利，此发明属于合成纤维纸领域，特别涉及一种以碳纤维和芳纶纤维为结构纤维、辅以粘接纤维制成的合成纤维纸。该合成纤维纸具有轻质、柔软、高强度、高比模量、耐高温、耐疲劳、抗化学腐蚀、良好的导电性和导热性、低热膨胀系数、生物相溶性好等优异特性，可被广泛用于机电、航空、航天等高技术领域；该发明同时提供了该种合成纤维纸的湿法制备方法。

该专利尽管使用了耐高温、抗化学腐蚀的芳纶纤维与碳纤维复合而成，但是依然存在芳纶纤维成本高，不阻燃的缺点。更重要的是，其采用湿法造纸的方法进行抄造，具有设备投入大，热能以及水能耗费巨大，污染大，且批量生产时，不易控制和随时调整各纤维比例等缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种制备简单，投入少，成本低，耗能少，添加剂使用少，污染少，工艺控制简易、更为耐温、阻燃的碳纤维玻璃纤维复合膜的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐高温碳纤维玻璃纤维复合膜的制备方法，其制备包括如下步骤：

①：分别称取玻璃纤维与碳纤维，玻璃纤维与碳纤维的重量比为99∶1-2∶3；

②：按玻璃纤维与碳纤维的总重量∶水重量＝1∶1000-1∶40000的重量比将上述两种纤维用水稀释，搅拌均匀，制得浆液C，

③：在容器1的底部固定好接收网2，并在接收网2的下面安装好导流板4及在容器3的底部安装排泄阀5；

④：把制好的浆液C倒进容器1中，搅拌均匀，再将容器1置于容器3内；

⑤：把垂直移动容器1或容器3，浆液C从容器1中完全流入到容器3内；或打开排泄阀5，让浆液C从容器1内流经接收网2，进入容器3，同时在接收网2上形成一层均匀的碳纤维玻璃纤维膜；

⑥绝大部分的纤维被接收网2拦截，剩下的液体完全进入到容器3内，成为液体D，从排泄阀5排出后可作为浆液A和/或浆液B的稀释液循环使用；

⑦：把上述碳纤维玻璃纤维膜从接收网2上取下，进行无机粘结剂处理；

⑧：然后干燥脱水成型，从而得到耐高温的碳纤维玻璃纤维复合膜。

上述玻璃纤维为高碱玻纤、中碱玻纤和无碱玻纤中任一种或几种；玻璃纤维的直径为4μm～40μm，长度为0.1～20mm。

上述碳纤维由聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维中任一种经碳化制得；碳纤维的直径为4μm～40μm，长度为2～20mm。

上述①-②步骤还可以是：

A、先把将玻璃纤维按照1∶30～1∶1000的重量百分比用水稀释，制得浆液A；

B、然后将碳纤维按照1∶1000～1∶40000的重量百分比用水稀释，制得浆液B；

C、分别在浆液A和浆液B中添加聚丙烯酰胺分散剂或聚氧化乙烯分散剂；

D、再将A和B液按照玻璃纤维与碳纤维重量百分比99∶1～2∶3进行混合并搅拌均匀，制得浆液C。

上述①-②步骤还可以是：

I：先将碳纤维按照1∶1000～1∶40000的重量百分比用水稀释，制得浆液B；

II：然后按照玻璃纤维与碳纤维重量百分比99∶1-2∶3所对应的玻璃纤维加入浆液B中搅拌均匀，制得浆液C。

上述无机粘结剂是二氧化硅溶胶、碱金属硅酸盐凝胶、磷酸盐凝胶、硅铝酸盐凝胶、金属醇盐凝胶中任一种或两种以上；无机粘结剂处理是用浸泡、喷涂或涂布的方式中任一种方式处理；其处理是单面处理或双面处理。

上述干燥脱水是用不同温度加热干燥固化、辅以真空干燥固化或常温干燥固化中任一种方式干燥脱水。

上述接收网2为铜网、不锈钢网、、尼龙网、PET网中任一种网，目数为40目到200目；且接收网2表面平整，不变形，并确保其平放时处于水平状态；接收网2上还放置或粘结固定有一层网布，在排水时接受碳纤维和玻璃纤维，以方便排水后取下碳纤维玻璃纤维膜；该网布是尼龙布、涤纶布、玻纤网布、PTFE网布中任一种。

上述导流板4是铝蜂窝板、铜蜂窝板、电镀网、不锈钢蜂窝板、聚酯蜂窝板、陶瓷蜂窝板、高强度的金属网或塑料网中任一种蜂窝板。

上述排泄阀5是单个或两个以上，以增加其排水速度和排水的均匀性。

本专利的有益效果是：