[发明专利]一种导电玻璃纤维及其制备方法

说明书

本发明公开一种导电玻璃纤维及其制备方法，涉及玻璃纤维改性技术领域。本发明用于解决导电玻璃纤维导电性能和拉伸强度有待提高，且热压切断效率低导致性能不稳定的技术问题。该导电玻璃纤维由无碱短切玻璃纤维经除油、粗化、活化、包覆、共混纺丝、热压切断、冷却得到，活化步骤通过活化液的多次浸渍、晾干后，在粗化短切玻纤的表面形成稳定的、含有金属镍的活化膜；共混纺丝过程中与导电炭黑、聚丙烯、聚乙烯吡咯烷酮经静电纺丝、牵伸、卷绕得到的共混纺丝玻纤具有良好的导电性和拉伸强度；共混纺丝玻纤经热压切断、冷却后得到符合尺寸要求的导电玻璃纤维成品，且性能稳定、不易发生卷曲，加工效率高。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维改性技术领域，具体涉及一种导电玻璃纤维及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是无机非金属材料中的一种新型功能材料和结构材料，由于具有不燃性、耐高温、抗腐蚀、强度高、密度小、吸湿低及延伸小等一系列优异特性，已广泛应用于电子、通讯、核能、航空、航天、兵器、舰艇及海洋开发、遗传工程等高新科技产业。近年来，许多研究者尝试通过现代化学、物理等方法对玻璃纤维进行改性，制备导电玻璃纤维来解决电磁波污染问题。化学镀作为材料表面金属化处理技术，已经成为制备导电玻璃纤维常用的技术之一。

现有技术(CN113481630A)公开了一种导电玻璃纤维及其制备方法，该导电玻璃纤维为皮芯结构，芯层包括导电材料，皮层包括玻璃纤维。该发明通过溶胶凝胶法制备玻璃纤维前驱体原液和导电材料前驱体原液，再通过同轴静电纺丝制备初生纤维，对初生纤维热处理制备得到导电玻璃纤维，该制备方法使碳材料与玻璃纤维表面结合紧密，使两者相容性好，提高了材料间相互连续性；该制备方法可实现导电玻璃纤维的连续化生产，使导电玻璃纤维具有优异的导电性能和抗疲劳性，可长期的保持高导电性能。但是研究发现，导电玻璃纤维及其制备方法存在以下技术问题：导电玻璃纤维的导电性能和拉伸强度有待提高，且热压切断效率低导致性能不稳定。

针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导电玻璃纤维及其制备方法，用于解决现有技术中导电性能和拉伸强度有待提高，且热压切断效率低导致导电玻璃纤维的性能不稳定的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种导电玻璃纤维，由无碱短切玻璃纤维经碱性除油液除油、粗化液粗化、活化液活化、镀层液包覆、共混纺丝、切断热压、冷却得到；

其中，碱性除油液由以下重量百分比的成分组成：甲基硅酸钠15～25％、碳酸钠8～16％、聚乙二醇0.5～2％、十二烷基硫酸钠1～3％、五水偏硅酸钠3～6％、烷基酚醛树脂嵌段聚醚2～4％，余量为水；

活化液由以下重量百分比的成分组成：木质素磺酸钠12～25％、乙二胺四乙酸二钠2～6％、六水合氯化镍1.8～3.5％、硼氢化钾0.6～2％，余量为水；

镀层液由以下浓度的成分组成：六水合氯化镍20～28g/L、六水硫酸镍6～15g/L、柠檬酸钠3～8g/L、碳酸氢钠4～10g/L、磷酸二氢钠13～22g/L。

其中，活化液以木质素磺酸钠为表面活性剂，促进其他成分的分散，乙二胺四乙酸二钠作为pH调节剂，硼氢化钾作为还原剂，预先将六水合氯化镍还原成镍金属并吸附在活化膜内。镀层液以六水合氯化镍、六水硫酸镍两种成分作为镀膜金属化合物成分，以柠檬酸钠作为还原剂，磷酸二氢钠作为缓冲盐，柠檬酸钠在碳酸氢钠的碱性环境下释放出自由电子，将镀膜金属化合物成分还原成金属镍。

本发明还提供了上述导电玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、除油：将无碱短切玻璃纤维浸入碱性除油液中，升温至70～80℃浸泡10～20min，再通过乙醇浸泡20～30min、丙酮浸泡20～30min、蒸馏水清洗得到除油短切玻纤；