專(zhuān)利名稱(chēng)：增強(qiáng)纖維的3d結(jié)構(gòu)混合纖維氈及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)纖維，更具體說(shuō)是一種輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)混合纖維租的制造方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外航空航天、軌道交通、艦艇等領(lǐng)域采用的新材料都是要求輕質(zhì)、高強(qiáng)、防火、綠色等優(yōu)良性能，其中PMI (聚酰亞胺發(fā)泡材料)、PF (酚醛發(fā)泡材料)兩種材料尤為突出，具有較高的使用溫度、不燃的防火性能，綠色的輕質(zhì)材料、在密度上都能做到不超過(guò)
0.2，然而在其它力學(xué)性方面卻不能滿足要求。只有通過(guò)纖維增強(qiáng)上述兩種的發(fā)泡材料，才能解決PMI與PF發(fā)泡材料力學(xué)性能差的問(wèn)題。例如酚醛泡沫是一種具有優(yōu)異的新型防火、保溫材料，具有耐火、保溫、絕熱、防潮、無(wú)毒、抗壓、體輕、隔音吸音等特點(diǎn)。其主要技術(shù)參數(shù):密度:45-200kg/m3 ;導(dǎo)熱系數(shù):0.0240.034 w / m.k;使用溫度:-160+150°C ;吸水率:< 3 % ;可燃性:不燃。但是它存在致命的缺點(diǎn):一是易粉化；二是抗拉強(qiáng)度低；三是彎曲強(qiáng)度低。目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的酚醛熱固性泡沫塑料板，還沒(méi)有用纖維增強(qiáng)的，因此制得的泡沫塑料，表觀密度0.045克一0.080克/cm3左右、拉伸強(qiáng)度低(無(wú)法測(cè)得)、彎曲強(qiáng)度低(無(wú)法測(cè)得)、壓縮變形大(壓縮強(qiáng)度只有0.36MPa)、極限氧指數(shù)35，只能用來(lái)制造保溫材料，限制了泡沫塑料的使用范圍，根本不能作為結(jié)構(gòu)材料。而用纖維增強(qiáng)的酚醛熱固性泡沫塑料，一是采用改性增韌的甲階酚醛樹(shù)脂；二是采用耐高溫纖維增強(qiáng)，如碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維等，制得的纖維增強(qiáng)的酚醛熱固性泡沫塑料各項(xiàng)力學(xué)性大大提高。采用什么樣的纖維結(jié)構(gòu)用來(lái)增強(qiáng)酚醛熱固性泡沫塑料？采用一般的玻璃網(wǎng)格布或玻璃纖維短切氈，這些產(chǎn)品都是片狀的布，制成多層的玻璃纖維增強(qiáng)的泡沫塑料，一是由于纖維與塑料混合不均，結(jié)合不牢，測(cè)得各項(xiàng)性能不高；二是由于片狀的，各層之間結(jié)合不牢，易出現(xiàn)分層現(xiàn)象；三是單位面積重量重，玻璃網(wǎng)格布，每平米80克-160克，對(duì)于8mm厚的增強(qiáng)泡沫制品，需要15層-20層，僅玻璃纖維重量(按最輕計(jì)算:玻璃網(wǎng)格布15層，每層80克/m2)就有1200克/m2，且泡沫塑料重量不算，僅玻璃纖維重量達(dá)到0.15g/cm3，難以制成密度
0.15-0.25的纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂泡沫塑料；目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了較先進(jìn)的采用3D-中空織物來(lái)解決增強(qiáng)問(wèn)題，3D中空織物是由形成芯部的Z向纖維將上下兩個(gè)表層的織物連接而形成，其典型空間特征是芯部纖維沿經(jīng)向呈現(xiàn)“8”字形，“8”字形的高低(Z向)可以調(diào)節(jié)，在X.Y兩個(gè)方向的間距可以設(shè)計(jì)，上下兩個(gè)表層厚度、經(jīng)緯密度及纖維可以調(diào)節(jié)。材料具備很強(qiáng)的設(shè)計(jì)性。與樹(shù)脂復(fù)合時(shí)，Z向纖維瞬間吸收樹(shù)脂，使織物自動(dòng)成型到設(shè)計(jì)高度，形成了三明治結(jié)構(gòu)的中空復(fù)合材料。這種3D-中空織物，是比較先進(jìn)的，對(duì)于制造結(jié)構(gòu)材是很好的一種纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，但是由于3D-中空織物，780-1790g/m2,泡沫塑料重量不計(jì)，3mm厚的3D-中空織物重量780/m2，20 mm厚的3D-中空織物重量1790g/m2，3D-中空織物占增強(qiáng)泡沫塑料的0.26-0.10g/cm3,因此3D-中空織物不適合用來(lái)制造成低密度(0.15-0.25)的纖維增強(qiáng)材料。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上不足，本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈的制造方法，是將各種耐高溫纖維切斷，加入硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理、兩次混合、梳理、鋪網(wǎng)、針剌、輥壓、噴灑、烘干、冷卻、卷?。恢频眠m合于纖維增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)的混合纖維氈。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，以重量百分比計(jì)，由99-99.5%的耐高溫纖維和0.5-1.0%硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑組成，其特征在于:所述的耐高溫纖維是由碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維的一種或二種以上的組合物組成；
所述的耐高溫纖維由0-100%碳纖維絲和0-100%芳綸纖維組成。所述的耐高溫纖維由0-100%碳纖維和0-100%玻璃纖維組成。所述的耐高溫纖維由0-100%玻璃纖維和0-100%玄武巖纖維組成。

所述的娃燒類(lèi)偶聯(lián)劑是異丁基二甲氧基娃燒、異丁基二乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、n~羊基二甲氧基娃燒、n~羊基二乙氧基娃燒、十_■燒基二乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基娃燒。增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)纖維氈的制備方法，以重量百分比計(jì)，包括以下步驟:1)切斷、2)表面處理、3) —次混合、4) 二次混合、5)梳理、6)鋪網(wǎng)、7)針剌、8)輥壓、9)噴灑、10)干燥、11)冷卻定型、12)卷??；其特征在于:
1)、切斷:將耐高溫纖維的碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維切斷，切斷長(zhǎng)度控制在 100±10 mm ；
2)、表面處理:將上述切斷纖維中加入0.5-1.0%的硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，以增加纖維與樹(shù)脂的結(jié)合力；
3)、一次混合；將耐高溫纖維與偶聯(lián)劑第一次在80°C-10(TC下混合，達(dá)到纖維與偶聯(lián)劑充分混合，混合時(shí)間為20-30分鐘；
4)、二次混合:為確保不同纖維均勻，再在常溫下進(jìn)行第二次混合，混合時(shí)間為20-30分鐘；
5)、梳理:將二次混合后的纖維送入單錫林雙道夫梳理機(jī)或雙錫林雙道夫梳理機(jī)進(jìn)行梳理，根椐混合纖維氈的規(guī)格要求，控制速度與纖維進(jìn)入量應(yīng)與下道工序相匹配；
6)、鋪網(wǎng):將經(jīng)過(guò)梳理后的纖維送入鋪網(wǎng)機(jī)中進(jìn)行鋪網(wǎng)，織成混合纖維網(wǎng)，根據(jù)產(chǎn)品密度要求，控制每平方米克重；
7)、針剌:將鋪網(wǎng)纖維層進(jìn)行針剌成混合纖維氈，根椐纖維層密度要求，實(shí)行一次針剌或二次針剌；
8)、輥壓:將經(jīng)過(guò)針剌后的混合纖維氈根據(jù)所需的厚度、單位面積克重，通過(guò)輥壓，調(diào)控棍距10 -30 mm,制得厚度為10-30 mm的混合纖維租；
9)、噴灑:將經(jīng)過(guò)輥壓后的混合纖維氈表面噴灑酚醛膠水，使纖維氈表面纖維之間粘結(jié)更牢固；經(jīng)過(guò)噴灑酚醛膠水后的混合纖維氈通過(guò)在150-160°C烘道，促進(jìn)酚醛膠水固化；
10)、干燥:經(jīng)過(guò)噴灑后的混合纖維氈進(jìn)入烘道在150-160°C下進(jìn)行干燥，確保酚醛樹(shù)膠水固化，確保3D混合纖維氈具有更大的結(jié)合強(qiáng)度； 11)、冷卻定型:從烘道出來(lái)后，通過(guò)可調(diào)輥距，冷卻、定型混合纖維氈，制得密度為15-50kg/m3的混合纖維租；
12)、卷取:將經(jīng)過(guò)冷卻、定型后的混合纖維氈，進(jìn)行卷取，供制造纖維增強(qiáng)輕質(zhì)材料使用。本發(fā)明，采用3D纖維混合氈來(lái)制造纖維增強(qiáng)輕質(zhì)材料，其中3D纖維混合氈僅占增強(qiáng)泡沫塑料密度1/4，各項(xiàng)力學(xué)性能獲得很大的提高，測(cè)得各項(xiàng)力學(xué)性能如下:表觀密度:
0.15-0.25克/cm3、拉伸強(qiáng)度12 _14MPa、彎曲強(qiáng)度9 -lOMPa、沖擊強(qiáng)度4_5KJ/m2、極限氧指數(shù)40-45。本發(fā)明采用上述配方，在密閉設(shè)備生產(chǎn)線中進(jìn)行，不會(huì)造成環(huán)境污染。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，以重量百分比計(jì)，由99-99.5%的耐高溫纖維和0.5-1.0%硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑組成，所述的耐高溫纖維是由碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維的一種或二種以上的組合物組成。本發(fā)明的制備方法，由圖1知，有以下步驟:
1、切斷工序:取99-99.5%的耐高溫纖維和0.5-1.0%硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑，先將纖維切斷，使其長(zhǎng)度控制在100mm±10 mm ；
2、表面處理工序:為了增加纖維與樹(shù)脂的結(jié)合力，對(duì)纖維表面進(jìn)行處理，本發(fā)明采用硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理；
3、一次混合工序:為了使二種以上纖維混合均勻，并確保表面處理質(zhì)量，應(yīng)在溫度80 0C —10(TC下進(jìn)行混合30分鐘；
4、二次混合工序:為確保不同纖維均勻，需第二次進(jìn)行混合20分鐘；
5、梳理工序:將二次混合后的纖維送入梳理機(jī)中進(jìn)行梳理，根椐混合氈的規(guī)格要求，嚴(yán)格控制速度與纖維進(jìn)入量；
6、鋪網(wǎng)工序:將經(jīng)過(guò)梳理后的纖維送鋪網(wǎng)工序，嚴(yán)格控制鋪網(wǎng)層克重；如要制成密度
0.2 kg/m3復(fù)合材料，板材厚度為IOmm,則纖維租每平方米控制為500克；
7、針剌工序:將鋪網(wǎng)纖維層進(jìn)行針剌，根椐纖維層密度要求，可考慮一次針剌或二次針
剌；
8、輥壓工序:為了提供所需的厚度、單位面積克重，應(yīng)調(diào)整輥距進(jìn)行輥壓；
9、噴灑工藝:為了使纖維表面之間結(jié)合牢度增加，應(yīng)噴灑一種膠水；
10、干燥工藝:為增加膠水固化速度，將經(jīng)過(guò)噴灑工藝后的混合纖維氈通過(guò)烘道加熱，一般控制烘道溫度150-160°C ；
11、冷卻、定型工藝:從烘道出來(lái)后，通過(guò)可調(diào)輥距冷卻輥冷卻、定型，達(dá)到所需的厚
度；
12、卷取工藝:將經(jīng)過(guò)冷卻、定型后的混合纖維氈，進(jìn)行卷取，供制造纖維增強(qiáng)輕質(zhì)材料使用。實(shí)施例1將直徑10// 、線密度50g/Km、密度1.78g/cm3的碳纖維切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm，加入混合器中，并加入異丁基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，為纖維總量的0.6-0.8%，在90°C -1OO0C下混合與偶聯(lián)30分鐘，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下進(jìn)行第二次混合20分鐘，充分起偶聯(lián)作用后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(10 _)，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150--160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合纖維氈，通過(guò)冷卻輥冷卻定型，然后送入卷取。制得厚度為10mm，密度為50kg/m3的航空用3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈。實(shí)施例2
將直徑13-15 iim、線密度65g/Km的芳綸纖維，切斷長(zhǎng)度為100mm± 10mm，加入混合器中，并加入異丁基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑，為纖維總量的0.6-0.8%，在90°C -100°C下混合與偶聯(lián)30分鐘，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下進(jìn)行第二次混合20分鐘，充分起偶聯(lián)作用后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(20mm),然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150-160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合氈通過(guò)冷卻輥冷卻定型，然后送入取卷。制得厚度為20mm，密度為25kg/m3航空用3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈。實(shí)施例3
將直徑11-13 iim玻璃纖維，切斷長(zhǎng)度為100mm± 10mm，加入混合器中，并加入苯基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，為纖 維總量的0.6-0.8%，在90°C -100°C下混合與偶聯(lián)30分鐘，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下進(jìn)行第二次混合20分鐘，充分起偶聯(lián)作用后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(30mm)，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150--160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合氈通過(guò)冷卻輥冷卻定型，然后送入卷取。制得厚度為30mm,密度為16.7kg/m3艦艇用3D結(jié)構(gòu)纖維的混合纖維氈。實(shí)施例4 取直徑1311111、線密度668/1(111、密度2.64的玄武巖纖維，切斷長(zhǎng)度為IOOmm土 10mm，加入混合器中，并加入苯基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑，為纖維總量的0.9%，在900C _100°C下混合與偶聯(lián)劑偶聯(lián)30分種后，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下進(jìn)行第二次混合20分鐘，充分起偶聯(lián)作用后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(10mm)，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150-160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合氈通過(guò)冷卻棍冷卻定型，然后送入卷取。制得厚度為IOmm,密度為50kg/m3軌道交通與汽車(chē)用3D結(jié)構(gòu)的混合纖維氈。實(shí)施例5 取直徑1311111、線密度668/1(111、密度2.64的玄武巖纖維，切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm后，用n-辛基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，加入量為纖維總量的
0.8% ;另取將直徑ll-13ii m玻璃纖維，切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm，用n-辛基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，加入量為為纖維總量的0.8%，然后將兩種各50%比例纖維加入混合器中，在90°C -100°C溫度下混合與偶聯(lián)，待混合30分種，充分起偶聯(lián)作用后，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下再進(jìn)行混合20分鐘后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離15_，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150-160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥后的混合氈通過(guò)冷卻棍冷卻定型,然后送入卷取。制得厚度為15mm,密度33.3kgl/m3軌道交通與汽車(chē)用3D結(jié)構(gòu)的混合纖維氈。實(shí)施例6 取直徑13 iim、線密度66g/Km、密度2.64、切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm的玄武巖纖維，用十二烷基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，加入量為纖維總量的
0.8% ;另取規(guī)格直徑lOiim、線密度50g/Km、密度1.78g/cm3、切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm玻璃纖維，加入十二烷基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑(為纖維總量的0.8%)，進(jìn)行表面處理。將以上兩種纖維各50%比例加入混合器中，在90°C -100°C溫度下混合與偶聯(lián)，待混合30分種，充分起偶聯(lián)作用后，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下再進(jìn)行混合20分鐘后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(20mm)，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150-160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合纖維氈通過(guò)冷卻輥冷卻定型，然后送入卷取。制得厚度為20mm,密度為25kg/m3軌道交通與汽車(chē)用3D結(jié)構(gòu)的混合纖維氈。實(shí)施例7 將直徑10μm線密度50g/Km、密度1.78g/cm3碳纖維，切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm，加入甲基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑(為纖維總量的1.0%)，進(jìn)行表面處理。另取玻璃纖維，纖維直徑:ll-13iim，切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm，用甲基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理(加入量為為纖維總量的0.9%，將以上兩種切斷后短纖維，各50%比例加入混合器中，在900C -1(KTC溫度下混合與偶聯(lián)，待混合30分種，充分起偶聯(lián)作用后，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下再進(jìn)行混合20分鐘后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(25_)，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150-160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合氈通過(guò)冷卻輥冷卻定型，然后送入卷取。制得厚度為25mm，密度為20kg/m3艦艇用3D結(jié)構(gòu)的混合纖維氈。實(shí)施例8
將直徑10μm線密度50g/Km、密度1.78g/cm3碳纖維，切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm，加入甲基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑(為纖維總量的1.0%)，進(jìn)行表面處理。另將線密度210的芳綸纖維切斷長(zhǎng)度為100mm±10mm 用甲基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理(加入量為為纖維總量的0.9%，將以上兩種切斷后短纖維，各50%比例加入混合器中，在90°C-10(TC溫度下混合與偶聯(lián)，待混合30分種，充分起偶聯(lián)作用后，然后送入第二個(gè)混合箱中，在常溫下再進(jìn)行混合20分鐘后，送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理成網(wǎng)，然后送鋪網(wǎng)機(jī)成一定厚度的層網(wǎng)，接著送針剌機(jī)進(jìn)行針剌，根椐密度要求，調(diào)整輥壓距離(30_)，然后將酚醛膠水噴曬在纖維表面，并通過(guò)烘道(控制150-160°C )進(jìn)行干燥固化，將干燥固化后的混合氈通過(guò)冷卻輥冷卻定型，然后送入卷取。制得厚度為30mm，密度為16.7kg/m3航空用3D結(jié)構(gòu)的混合纖維氈。
權(quán)利要求
1.強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，以重量百分比計(jì)，由99-99.5%的耐高溫纖維和0.5-1.0%硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑組成，其特征在于:所述的耐高溫纖維是碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維的一種或二種以上的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，其特征在于:所述的耐高溫纖維由0-100%碳纖維絲和0-100%芳綸纖維組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，其特征在于:所述的耐高溫纖維由0-100%碳纖維和0-100%玻璃纖維組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，其特征在于:所述的耐高溫纖維由0-100%玻璃纖維和0-100%玄武巖纖維組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，其特征在于:所述的硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑是異丁基三甲氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅燒、苯基二乙氧基娃燒、n~羊基二甲氧基娃燒、n~羊基二乙氧基娃燒、十_■燒基二乙氧基娃烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅燒。
6.一種制備權(quán)利要求1所述的混合纖維氈的方法，以重量百分比計(jì)，包括以下步驟:1)切斷、2)表面處理、3) —次混合、4) 二次混合、5)梳理、6)鋪網(wǎng)、7)針剌、8)輥壓、9)噴灑、10)干燥、11)冷卻定型、12)卷?。黄涮卣髟谟? 1)、切斷:將耐高溫纖維的碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維切斷，切斷長(zhǎng)度控制在 100±10 mm ； 2)、表面處理:將上述切 斷纖維中加入0.5-1.0%的硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，以增加纖維與樹(shù)脂的結(jié)合力； 3)、一次混合；將耐高溫纖維與偶聯(lián)劑第一次在80°C--10(TC下混合，達(dá)到纖維與偶聯(lián)劑充分混合，混合時(shí)間為20-30分鐘； 4)、二次混合:為確保不同纖維均勻，再在常溫下進(jìn)行第二次混合，混合時(shí)間為20-30分鐘； 5)、梳理:將二次混合后的纖維送入單錫林雙道夫梳理機(jī)或雙錫林雙道夫梳理機(jī)進(jìn)行梳理，根椐混合氈的規(guī)格要求，控制速度與纖維進(jìn)入量應(yīng)與下道工序相匹配； 6)、鋪網(wǎng):將經(jīng)過(guò)梳理后的纖維送入鋪網(wǎng)機(jī)中進(jìn)行鋪網(wǎng)，織成混合纖維網(wǎng)，根據(jù)產(chǎn)品密度要求，控制每平方米克重； 7)、針剌:將鋪網(wǎng)纖維層進(jìn)行針剌成混合纖維氈，根椐纖維層密度要求，實(shí)行一次針剌或二次針剌； 8)、輥壓:將經(jīng)過(guò)針剌后的混合纖維氈根據(jù)所需的厚度、單位面積克重，通過(guò)輥壓，調(diào)控棍距10 -30 mm,制得厚度為10-30 mm的混合纖維租； 9)、噴灑:將經(jīng)過(guò)輥壓后的混合纖維氈表面噴灑酚醛膠水，使纖維氈表面纖維之間粘結(jié)更牢固；經(jīng)過(guò)噴灑酚醛膠水后的混合纖維氈通過(guò)在150-160°C烘道，促進(jìn)酚醛膠水固化； 10)、干燥:經(jīng)過(guò)噴灑后的混合纖維氈進(jìn)入烘道在150-160°C下進(jìn)行干燥，確保酚醛樹(shù)膠水固化，確保3D混合纖維氈具有更大的結(jié)合強(qiáng)度； 11)、冷卻定型:從烘道出來(lái)后，通過(guò)可調(diào)輥距，冷卻、定型混合纖維氈，制得密度為15-50kg/m3的混合纖維租；12)、卷取:將經(jīng)過(guò)冷卻、定型后的混合纖維氈，進(jìn)行卷取，供制造纖維增強(qiáng)輕質(zhì)材料使用。
全文摘要
增強(qiáng)輕質(zhì)防火復(fù)合材料中的3D結(jié)構(gòu)混合纖維氈，以重量百分比計(jì)，由99-99.5%的耐高溫纖維和0.5-1.0%硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑組成，其特征在于所述的耐高溫纖維由碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維的一種或二種以上的組合物。本發(fā)明，采用3D纖維混合氈來(lái)制造纖維增強(qiáng)輕質(zhì)材料，其中3D纖維混合氈僅占增強(qiáng)泡沫塑料密度1/4，各項(xiàng)力學(xué)性能獲得很大的提高，測(cè)得各項(xiàng)力學(xué)性能如下表觀密度0.15-0.25克/cm3、拉伸強(qiáng)度12-14MPa、彎曲強(qiáng)度9-10MPa、沖擊強(qiáng)度4-5KJ/m2、極限氧指數(shù)40-45。本發(fā)明采用上述配方，在密閉設(shè)備生產(chǎn)線中進(jìn)行，不會(huì)造成環(huán)境污染。
文檔編號(hào)D04H1/4382GK103088550SQ201310059158
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者徐體壽, 張競(jìng), 周金堂, 吳毅炳 申請(qǐng)人:丹陽(yáng)市新美龍汽車(chē)軟飾件有限公司, 江蘇美龍航空部件有限公司