[发明专利]一种玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将正硅酸四乙酯TEOS、去离子水、无水乙醇按照质量比1.18:4.00:6.31搅拌混合，用盐酸调节pH至3～4，30℃持续搅拌3h获得纳米二氧化硅分散液；

B、将适量纳米二氧化硅分散液加入配有机械搅拌器、回流冷凝管、温度计的反应容器中，将硅烷偶联剂、表面活性剂溶液、聚丙烯酰胺溶液和1/3的水性环氧树脂加入混合液中，搅拌至均匀，回流反应温度为40~50℃；

C、将反应温度升至65～80℃，同时滴加剩余的水性环氧树脂和引发剂溶液，以pH缓冲剂调pH在12~14之间，持续搅拌3～5 h，其中，pH缓冲剂为氢氧化钾或氢氧化钠中的一种；

D、待反应完全，降至室温，滴加盐酸调pH值7～8，过滤，得到聚丙烯酰胺/水性环氧树脂/纳米SiO₂复合乳液，即玄武岩纤维表面改性涂层。

2.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：步骤B中所述回流反应温度为45℃。

3.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：步骤C中所述反应温度75℃，pH值为13，pH缓冲剂为氢氧化钾。

4.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于，参与反应的各物质质量百分数为：纳米二氧化硅分散液1.17～5.88%；硅烷偶联剂0.09～0.47%；表面活性剂0.06～0.2%；聚丙烯酰胺0.12～0.59%；水性环氧树脂2.18~31.57%；引发剂0.07～0.12%；去离子水61.17～96.31%。

5.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于，参与反应的各物质质量百分数为：纳米二氧化硅分散液3.52%，硅烷偶联剂0.28%，表面活性剂0.15%，聚丙烯酰胺0.35%，水性环氧树脂19.14%，引发剂0.09%；去离子水76.47%。

6.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH-560和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH-570中的一种或任意两种；

所述水性环氧树脂为双酚A型环氧树脂；

所述表面活性剂为季铵盐表面活性剂；

所述引发剂为过硫酸钾KPS和过硫酸铵APS中的一种。

7.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550。

8.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：所述水性环氧树脂为E-51。

9.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵HTMAC和十八烷基三甲基氯化铵ODAC中的一种。

10.根据权利要求1所述玄武岩纤维表面改性涂层的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾KPS。

11.根据权利要求1-10任一所述方法制得的玄武岩纤维表面改性涂层。