[发明专利]一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇0.2‑0.8份，改性硅油0.1‑1.5份，烷基酚聚氧乙烯醚0.5‑3.5份，苯甲酸0.1‑0.25份，去离子水100份。本发明提供的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂，应用于聚碳硅烷先驱体转化的陶瓷纤维，如第二代、第三代连续碳化硅纤维、透波型连续碳化硅纤维、宽频吸波连续碳化硅纤维等陶瓷纤维，可加强松散的纤维丝粘合成束；有利于纤维柔软降低纤维束的摩擦力而使纤维束更易于编织；有利于纤维表面缺陷孔洞的掩盖和补救，提高纤维的强度；有利于提高纤维表面的抗静电性能，减少吸附大气中的水分子和尘埃颗粒。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种以聚碳硅烷(以下称之为PCS)为先驱体转化的一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂及其制备方法和应用，如连续碳化硅纤维、连续氮化硅纤维等。

背景技术

PCS先驱体法生产连续陶瓷纤维，如第二代、第三代碳化硅纤维、透波型氮化硅纤维、宽频吸波碳化硅纤维(以下简称为“各种纤维”)等的它具有高强高模、耐高温抗氧化、低蠕变、低密度、抗烧蚀、抗辐照等特性，是长寿命热端结构及隐身用高性能复合材料的关键组元。

现有工艺技术生产上述各种纤维时，纤维容易产生毛丝甚至断裂，使其强度降低。其次在未来使用编织过程中，由于受到了反腐拉伸、摩擦、弯曲、扭曲等作用，造成起毛、松散、劈丝，导致纤维难以编织，并且强度降低。另外，纤维的显微结构也存在很多缺陷、比如颗粒吸附、划痕凹凸不平，会增加纤维卷绕、包装运输、使用编织过程的摩擦，造成更大的损害。同时，纤维的起毛现象，肉眼看不见，但是会对空间环境和人体造成危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，开发一种能解决处理现有上述各种纤维在生产过程中出现的易起毛、断头、缺陷或尘埃吸附等问题的上浆剂，提高纤维连续性，改善其柔软性和编织。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇0.2-0.8份，改性硅油0.1-1.5份，烷基酚聚氧乙烯醚0.5-3.5份，苯甲酸0.1-0.25份，去离子水100份。

优选的，所述聚乙烯醇为PVA17-88，其中该聚乙烯醇的表聚合度为1700，其醇解度为88％。

优选的，所述改性硅油为聚醚氨基嵌段改性硅油。聚醚氨基嵌段改性硅油为第四代(最新一代)柔软剂，比其他常规的改性硅油更具有亲水性，并赋予纤维或者织物一定抗静电性，减少纤维吸附水分子和尘埃，同时可以减少或不用乳化剂。典型的聚醚氨基嵌段改性硅油分子结构为：

优选的，所述的烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚，形态是浅黄色液体，化学稳定性高，在高温下不易被强酸、强碱破坏，同时其具有良好的抗静电性。是一种非离子型表面活性剂，常用于果蔬保鲜，安全无毒。辛基酚聚氧乙烯醚的分子结构为：

优选的，所述苯甲酸为防腐剂，添加可以使得配制的上浆剂延长保存时间，防止上浆剂腐败。苯甲酸不含任何碱金属离子(Li+、Na+、K+)，不会与碳化硅纤维、氮化硅纤维中的Si成分在高温中反应生产低熔点的硅酸盐，保证了纤维的耐高温抗氧化性能。也不含S、N等元素，保证了上浆剂在高温使用时不会生产有害气体，保证了上浆剂的大气友好性。

本发明提供了一种碳化硅或氮化硅纤维用上浆剂的制备方法，它按以下步骤进行：

(1)、将0.5-3.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.1-0.25份苯甲酸与100份的去离子水混合均匀，制成A溶液，置于加热搅拌桶；