[发明专利]一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的耐侵蚀高模量玻璃纤维材料包括花岗岩粉末、铝溶胶硅烷偶联剂和改性纤维，所述的花岗岩粉末、铝溶胶硅烷偶联剂和改性纤维之间的重量份为：按重量份数计，花岗岩粉末为45～50份、铝溶胶为1～2份、硅烷偶联剂为1～2份和改性纤维为6～8份。

2.根据权利要求1所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的改性纤维为石棉纤维经煅烧改性后包覆环氧树脂制备而成。

3.根据权利要求2所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的包覆环氧树脂中分散有改性分散颗粒。

4.根据权利要求5所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的花岗岩粉末粒径为500～1000目。

5.根据权利要求1所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的耐侵蚀高模量玻璃纤维材料具体制备步骤为：

（1）改性分散颗粒的制备；

（2）改性纤维的制备；

（3）玻璃液制备；

（4）拉丝牵引制备玻璃纤维。

6.根据权利要求4所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

（1）改性分散颗粒的制备：分别称取原料硅溶胶、铝酸钠和去离子水置于搅拌机中，搅拌混合并置于室温下静置陈化，收集陈化液并将其置于不锈钢反应釜中，升温加热并晶化处理，收集混合液并抽滤，收集得滤饼并洗涤液、干燥，得烘干改性颗粒并置于研钵中，研磨分散并收集分散颗粒，得改性分散颗粒；

（2）改性纤维的制备：取蛇纹石石棉纤维并将其置于坩埚中，保温煅烧后，程序升温并保温煅烧，静置冷却至室温，得煅烧改性石棉纤维，将改性分散颗粒添加至环氧树脂中，搅拌混后并超声分散，收集分散浆液并按质量比1:15，将固化剂添加至分散浆液中，搅拌混合得改性混合液，将改性混合液喷涂至煅烧改性石棉纤维表面，待喷涂处理完成后，静置固化，得改性纤维；

（3）玻璃液制备：分别称量花岗岩粉末、铝溶胶、硅烷偶联剂和改性纤维置于球磨罐中，球磨处理，收集球磨浆料并置于干燥箱中，干燥至恒重，过筛得过筛浆料，将过筛浆料与聚乙烯醇溶液搅拌混合并研磨造粒，过筛并置于模具中，压制成型，收集压制坯料，将压制成型的坯料置于马弗炉中，保温处理，随后快速升温保温烧结，收集得玻璃液；

（4）拉丝牵引制备玻璃纤维：将制备的玻璃液水淬处理，收集水淬玻璃颗粒并置于坩埚中，二次熔融并保温，收集二次熔融玻璃液后，将二次熔融玻璃液置于铂金漏嘴中，收集流出的玻璃丝并引至拉丝机中，拉丝牵引即可制备得所述的耐侵蚀高模量玻璃纤维材料。

7.根据权利要求5所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的改性分散颗粒的制备步骤为：按重量分数据计，分别称量45～50份固含量10～15％硅溶胶、10～15份质量分数铝酸钠和45～50份去离子水置于搅拌机中，搅拌混合并置于室温下静置陈化，收集陈化液并将其置于不锈钢反应釜中，升温加热并置于95～105℃下晶化处理，收集混合液并抽滤，收集得滤饼并用去离子水冲洗至洗涤液呈中性，真空烘箱中干燥，得烘干改性颗粒并置于研钵中，研磨分散并收集分散颗粒，得改性分散颗粒。

8.根据权利要求5所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的改性纤维的制备步骤为：取蛇纹石石棉纤维并将其置于坩埚中，将坩埚置于100～110℃下保温煅烧3～5min后，再按5℃/min升温至550～600℃，保温煅烧并保温，静置冷却至室温，得煅烧改性石棉纤维，按质量比1:15，将改性分散颗粒添加至环氧树脂中，搅拌混后并超声分散，收集分散浆液并按质量比1:15，将固化剂添加至分散浆液中，搅拌混合得改性混合液，将改性混合液喷涂至煅烧改性石棉纤维表面，待喷涂完成后，静置固化，得改性纤维。

9.根据权利要求5所述的一种耐侵蚀高模量玻璃纤维材料及其制备方法，其特征在于：所述的喷涂处理中，喷涂厚度为0.5～0.8μm。