本發(fā)明屬于玻璃纖維的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，工業(yè)冶煉、焊接等行業(yè)對于玻璃纖維的需求激增，目前部分使用無堿玻璃纖維，壽命極短，且隔熱性不好，長時間處于高溫環(huán)境下材料變脆，極易破損，從而危害人身安全，其耐酸堿性、剛性、抗老化、耐高溫性能都有待于提高。
在眾多高分子復(fù)合材料當中，纖維增強復(fù)合材料因其具有優(yōu)良的綜合性能，譬如：高抗沖擊性、高模量、高機械性能、高耐磨性能等而被人們廣泛關(guān)注。而玻璃纖維具有良好的耐腐蝕、耐熱性能，良好的機械強度，再加上低廉的原料價格等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到復(fù)合材料當中起到增強目的。由于復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的材料通過輔助方法糅合到一起所制得，材料之間往往會因為不同性質(zhì)而存在相界面，最終會造成因界面層間剪切力發(fā)生變化而導(dǎo)致復(fù)合材料的性能不佳。dcpd作為一種新型的工程塑料，因其具有良好的物理機械性能、高模量、高抗沖等優(yōu)異的綜合性能得到了廣泛關(guān)注，并顯示了強大的市場潛力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種玻璃纖維的制備方法，本發(fā)明的制備方法簡單，流程短，材料成本低廉，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，本發(fā)明生產(chǎn)的高性能玻璃纖維外觀平整，顏色均勻一致，能很好的適用于各種后加工制造工藝。耐高溫性能優(yōu)異，可以長期適用于1100℃以下，具有良好的燒蝕性能、更好的耐高溫性、耐化學(xué)腐蝕性和彈性模量，廣泛應(yīng)用于制造精密儀表熱防護件、燒蝕材料、絕熱保溫材料等領(lǐng)域。。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種玻璃纖維的制備方法，包括以下步驟：
一、將二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鈉、氧化鉀和氧化鎳混合熔融，溫度在1800-2200℃，再進行拉絲制成纖維粗品；
二、將纖維粗品放入馬弗爐中，去除玻纖表面吸附的水分后，將纖維粗品浸泡在naoh溶液中，浸泡15-30min，取出后用蒸餾水洗滌至中性，然后將纖維粗品浸入稀hcl，浸泡30-40min，取出用蒸餾水洗滌至中性，放置在烘箱內(nèi)烘干，烘干溫度為180-200℃，得到玻璃纖維精煉品；
三、將玻璃纖維精煉品用質(zhì)量分數(shù)為10-15%的naoh溶液浸泡10-20min后取出，用蒸餾水洗滌至中性，取出分散于質(zhì)量分數(shù)為4-6%的偶聯(lián)劑kh570的無水乙醇中，調(diào)節(jié)ph，之后采用超聲波儀分散40-60min，得到玻璃纖維半成品；
四、用60-70℃溫水對玻璃纖維半成品表面進行噴淋以去除表面堿液，然后浸泡在清水中，并用熱水泵輔助，在30-50℃溫度下水洗，同時使用ph試紙測試布的表面含堿狀態(tài)，當ph值小于6時水洗完成，得到玻璃纖維待成品；
五、對玻璃纖維待成品進行熱定型處理，在連續(xù)式熱處理爐內(nèi)完成，再表面通過浸膠、壓漿、烘干即得到成品。
優(yōu)選的，所述玻璃纖維包括以下重量份的原料：二氧化硅6-9份、氧化鋁10-13份、氧化鈣12-14份、氧化鎂7-10份、二氧化鈦8-10份、氧化鐵7-11份、氧化鈉9-12份、氧化鉀9-13份和氧化鎳10-14份。
優(yōu)選的，所述步驟一拉絲在真空環(huán)境中進行。
優(yōu)選的，所述步驟二在馬弗爐中500-600℃下加熱處理30-40min。
優(yōu)選的，所述步驟二中浸泡所用的naoh和hcl的濃度分別為10-12%的naoh和0.8-1.5mol/l的稀鹽酸。
優(yōu)選的，所述步驟三超聲分散后，要將纖維取出洗滌7-10次。
優(yōu)選的，所述步驟三超聲分散時保持溫度在60-80℃。
優(yōu)選的，所述步驟五熱處理溫度為800-850℃，處理時間為3-5h。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明生產(chǎn)的高性能玻璃纖維外觀平整，顏色均勻一致，能很好的適用于各種后加工制造工藝。耐高溫性能優(yōu)異，可以長期適用于1100℃以下，具有良好的燒蝕性能、更好的耐高溫性、耐化學(xué)腐蝕性和彈性模量，廣泛應(yīng)用于制造精密儀表熱防護件、燒蝕材料、絕熱保溫材料等領(lǐng)域。
本發(fā)明經(jīng)偶聯(lián)劑處理之后的玻璃纖維表面不再光滑，活性基團增加，整體形貌有溝壑以及粘附表面的附著物，增大了與基體的相容性，玻璃纖維經(jīng)過偶聯(lián)劑處理后在基體中被拔斷時，纖維和基體之間不存在明顯的界面，這增加了復(fù)合材料的力學(xué)性能。
本發(fā)明的制備方法簡單，流程短，材料成本低廉，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施方式
實施例1
一種玻璃纖維的制備方法，包括以下步驟：
一、將二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鈉、氧化鉀和氧化鎳混合熔融，溫度在2200℃，再進行拉絲制成纖維粗品；
二、將纖維粗品放入馬弗爐中，去除玻纖表面吸附的水分后，將纖維粗品浸泡在naoh溶液中，浸泡30min，取出后用蒸餾水洗滌至中性，然后將纖維粗品浸入稀hcl，浸泡30min，取出用蒸餾水洗滌至中性，放置在烘箱內(nèi)烘干，烘干溫度為180℃，得到玻璃纖維精煉品；
三、將玻璃纖維精煉品用質(zhì)量分數(shù)為15%的naoh溶液浸泡10min后取出，用蒸餾水洗滌至中性，取出分散于質(zhì)量分數(shù)為4%的偶聯(lián)劑kh570的無水乙醇中，調(diào)節(jié)ph，之后采用超聲波儀分散60min，得到玻璃纖維半成品；
四、用60℃溫水對玻璃纖維半成品表面進行噴淋以去除表面堿液，然后浸泡在清水中，并用熱水泵輔助，在30℃溫度下水洗，同時使用ph試紙測試布的表面含堿狀態(tài)，當ph值小于6時水洗完成，得到玻璃纖維待成品；
五、對玻璃纖維待成品進行熱定型處理，在連續(xù)式熱處理爐內(nèi)完成，再表面通過浸膠、壓漿、烘干即得到成品。
玻璃纖維包括以下重量份的原料：二氧化硅9份、氧化鋁10份、氧化鈣12份、氧化鎂7份、二氧化鈦8份、氧化鐵11份、氧化鈉9份、氧化鉀13份和氧化鎳13份。
步驟一拉絲在真空環(huán)境中進行。
步驟二在馬弗爐中600℃下加熱處理30min。
步驟二中浸泡所用的naoh和hcl的濃度分別為10%的naoh和1.5mol/l的稀鹽酸。
步驟三超聲分散后，要將纖維取出洗滌10次。
步驟三超聲分散時保持溫度在60℃。
步驟五熱處理溫度為800℃，處理時間為3h。
實施例2
一種玻璃纖維的制備方法，包括以下步驟：
一、將二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鈉、氧化鉀和氧化鎳混合熔融，溫度在1800℃，再進行拉絲制成纖維粗品；
二、將纖維粗品放入馬弗爐中，去除玻纖表面吸附的水分后，將纖維粗品浸泡在naoh溶液中，浸泡17min，取出后用蒸餾水洗滌至中性，然后將纖維粗品浸入稀hcl，浸泡30min，取出用蒸餾水洗滌至中性，放置在烘箱內(nèi)烘干，烘干溫度為180℃，得到玻璃纖維精煉品；
三、將玻璃纖維精煉品用質(zhì)量分數(shù)為10%的naoh溶液浸泡10min后取出，用蒸餾水洗滌至中性，取出分散于質(zhì)量分數(shù)為4%的偶聯(lián)劑kh570的無水乙醇中，調(diào)節(jié)ph，之后采用超聲波儀分散40min，得到玻璃纖維半成品；
四、用60℃溫水對玻璃纖維半成品表面進行噴淋以去除表面堿液，然后浸泡在清水中，并用熱水泵輔助，在30℃溫度下水洗，同時使用ph試紙測試布的表面含堿狀態(tài)，當ph值小于6時水洗完成，得到玻璃纖維待成品；
五、對玻璃纖維待成品進行熱定型處理，在連續(xù)式熱處理爐內(nèi)完成，再表面通過浸膠、壓漿、烘干即得到成品。
玻璃纖維包括以下重量份的原料：二氧化硅6份、氧化鋁10份、氧化鈣12份、氧化鎂7份、二氧化鈦8份、氧化鐵7份、氧化鈉9份、氧化鉀9份和氧化鎳10份。
步驟一拉絲在真空環(huán)境中進行。
步驟二在馬弗爐中500℃下加熱處理30min。
步驟二中浸泡所用的naoh和hcl的濃度分別為10%的naoh和0.8mol/l的稀鹽酸。
步驟三超聲分散后，要將纖維取出洗滌7次。
步驟三超聲分散時保持溫度在60℃。
步驟五熱處理溫度為850℃，處理時間為3h。
實施例3
一種玻璃纖維的制備方法，包括以下步驟：
一、將二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鈉、氧化鉀和氧化鎳混合熔融，溫度在2200℃，再進行拉絲制成纖維粗品；
二、將纖維粗品放入馬弗爐中，去除玻纖表面吸附的水分后，將纖維粗品浸泡在naoh溶液中，浸泡30min，取出后用蒸餾水洗滌至中性，然后將纖維粗品浸入稀hcl，浸泡40min，取出用蒸餾水洗滌至中性，放置在烘箱內(nèi)烘干，烘干溫度為200℃，得到玻璃纖維精煉品；
三、將玻璃纖維精煉品用質(zhì)量分數(shù)為15%的naoh溶液浸泡20min后取出，用蒸餾水洗滌至中性，取出分散于質(zhì)量分數(shù)為6%的偶聯(lián)劑kh570的無水乙醇中，調(diào)節(jié)ph，之后采用超聲波儀分散60min，得到玻璃纖維半成品；
四、用70℃溫水對玻璃纖維半成品表面進行噴淋以去除表面堿液，然后浸泡在清水中，并用熱水泵輔助，在50℃溫度下水洗，同時使用ph試紙測試布的表面含堿狀態(tài)，當ph值小于6時水洗完成，得到玻璃纖維待成品；
五、對玻璃纖維待成品進行熱定型處理，在連續(xù)式熱處理爐內(nèi)完成，再表面通過浸膠、壓漿、烘干即得到成品。
玻璃纖維包括以下重量份的原料：二氧化硅9份、氧化鋁13份、氧化鈣14份、氧化鎂10份、二氧化鈦10份、氧化鐵11份、氧化鈉12份、氧化鉀13份和氧化鎳14份。
步驟一拉絲在真空環(huán)境中進行。
步驟二在馬弗爐中600℃下加熱處理40min。
步驟二中浸泡所用的naoh和hcl的濃度分別為12%的naoh和1.5mol/l的稀鹽酸。
步驟三超聲分散后，要將纖維取出洗滌10次。
步驟三超聲分散時保持溫度在80℃。
步驟五熱處理溫度為850℃，處理時間為5h。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。