[发明专利]一种高性能的耐碱玻璃纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能的耐碱玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：熔融混合，称取上述质量份原料，加入至窑炉中混合均匀，加热窑炉使原料熔融；拉丝成型，使用拉丝机对熔融转态下的原料液进行拉丝，然后将拉出的丝经过冷却成型；清洗去杂，将冷却后的玻璃纤维使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后置于碱液中浸泡，浸泡10h，浸泡完成后取出先用清水冲洗，然后浸泡于温度70℃的去离子水中40min；将步骤3处理后的玻璃纤维进行有机涂敷、并束，然后烘干制成高性能的耐碱玻璃纤维。本发明中，制备出的玻璃纤维在具有其优异耐碱性的同时，还具有一定的耐酸性，同时还具备导电的特性，应用时，比传统的玻璃纤维应用范围更广，对使用环境的耐受度更高。

技术领域

本发明属于纤维制备技术领域，具体为一种高性能的耐碱玻璃纤维及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。抗拉强度在标准状态下是6.3～6.9 g/d，湿润状态5.4～5.8 g/d。密度2.54g/cm3。耐热性好，温度达300℃时对强度没影响。有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，也用于绝热材料和防火屏蔽材料，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域，现有的玻璃纤维在其性能上仍有改进空间。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有玻璃纤维其耐碱性高而由于硼含量较高使得不耐酸的问题，提供一种高性能的耐碱玻璃纤维及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种高性能的耐碱玻璃纤维，包括如下质量份原料组成，SiO₂，70～75份；CaO，20～30份；CaF₂，1～5份；TiO₂，0.5～2份；CaWO4，1～5份；MgO，0.1～1份；Al₂O₃，10～15份；ZrO₂，1～4份；Na₂CO₃，10～20份。

一种高性能的耐碱玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：熔融混合，称取上述质量份原料，加入至窑炉中混合均匀，加热窑炉使原料熔融；

步骤2：拉丝成型，使用拉丝机对熔融转态下的原料液进行拉丝，然后将拉出的丝经过冷却成型；

步骤3：清洗去杂，将冷却后的玻璃纤维使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后置于碱液中浸泡，浸泡5～10h，浸泡完成后取出先用清水冲洗，然后浸泡于温度40～70℃的去离子水中40～50min，取出再使用碱液浸泡，重复三次；

步骤4：将步骤3处理后的玻璃纤维进行有机涂敷、并束，然后烘干制成高性能的耐碱玻璃纤维。

其中，所述碱液的pH值为9～11。

其中，所述碱液为NaOH溶液。

其中，所述步骤2中对熔融转态下的原料液进行拉丝，熔融转态下的原料液粘度为1000～1200泊，拉出的玻璃纤维平均直径等于小于10um。

其中，所述步骤4中对玻璃纤维进行有机涂敷前，对玻璃纤维进行热处理，采用高温烘炉进行热处理，处理温度430～450℃，处理时间5～8h。

其中，在步骤1中使用窑炉对各原料进行熔融时，混入原料总质量1%～2.2%的碳粉。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：