[发明专利]一种玻璃纤维和玻璃纤维布表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维和玻璃纤维布表面处理方法。

背景技术

玻璃纤维和玻璃纤维布具有强度高、尺寸稳定、耐高温和耐腐蚀性好等优点，但是也有明显的缺点，例如脆性、不耐折、不耐磨，这些缺点严重影响其使用寿命。通过对玻璃纤维和玻璃纤维布进行表面处理，可以提高玻璃纤维和玻璃纤维布耐折及耐磨性能，改善与树脂胶的表面浸润性，延长玻璃纤维复合材料的使用寿命。当前，玻璃纤维和玻璃纤维布的表面处理方法主要采用浸润剂处理，此方法存在如下问题，有待解决：1、玻璃纤维经浸润剂浸渍处理后，须经过预烘、烘焙等工序，将浸渍液烘干并使其在纤维表面成膜，过程中工艺复杂，处理速度慢，耗能较高；2、浸润剂储存稳定性有待提高，使用过程中常常发生分相，进而影响浸胶质量；3、浸润剂中偶联剂含量偏高，且性质不稳定，也会影响实际使用效果。

以上问题导致玻璃纤维复合材料制品含胶量偏低、机械强度不高，而且生产成本较高。

低温等离子体技术是近年来迅速发展的一种有效的表面处理方法，可以对塑料、橡胶、金属、陶瓷和玻璃等进行表面改性，其特点是室温下就可以在基体表面引起多种化学和物理反应，包括产生刻蚀而粗糙、表面交联和引入含氧极性基团等，使得其表面亲水性、粘结性等性能大大改善，而基体的性能基本不发生变化。

发明内容

本发明的目的在于避免上述浸润剂处理技术中的不足之处，而提供一种工艺简单易行的偶联剂辅助低温常压等离子体表面处理方法。

本发明的主要技术内容如下：

一种玻璃纤维和玻璃纤维布表面处理方法，包括以下步骤：

(1)、将玻璃纤维和玻璃纤维布进行低温常压等离子体表面处理

将一定重量的预烘干的玻璃纤维和玻璃纤维布，放入等离子体设备腔体内，打开高压空气流量计，调整减压阀，使气体流量达到合适量值后打开电源，调整放电电压，使放电产生并稳定经10～30分钟处理后，逐步降低电源的输出电压并回复到零，关闭电源和气体减压阀，取出经处理的玻璃纤维和玻璃纤维布，备用；

(2)、在玻璃纤维和玻璃纤维布上喷涂偶联剂分散液

(2a)、偶联剂分散液的配置

准确称量乙烯基三乙氧基硅0.5～1.0重量份，无水乙醇99.0～99.5重量份，投入反应釜中，搅拌混合10～15分钟，备用；

(2b)、偶联剂分散液的喷涂

首先将步骤(2a)配制的偶联剂分散液放入喷壶中，均匀喷洒在经等离子体处理过的玻璃纤维和玻璃纤维布上，于室温通风处放置60～120分钟，待乙醇挥发干；

(3)、玻璃纤维和玻璃纤维布进行低温常压等离子体表面二次处理

将步骤(2b)制备的玻璃纤维和玻璃纤维布放入等离子体设备腔体内，打开高压空气流量计，调整减压阀，使气体流量达到合适量值后打开电源，调整放电电压，使放电产生并稳定经3～5分钟处理后，逐步降低电源的输出电压并回复到零，关闭电源和气体减压阀，得到处理好的玻璃纤维和玻璃纤维布。

作为优选方案，上述步骤(1)中玻璃纤维和玻璃纤维布在等离子体设备腔体内处理的时间为12分钟。

作为优选方案，上述步骤(2a)中的偶联剂分散包括以下组分：

乙烯基三乙氧基硅烷      0.8％

无水乙醇                99.2％。

作为优选方案，上述步骤(2b)中处理过的玻璃纤维和玻璃纤维布上，于室温通风处放置120分钟，待乙醇挥发干。

作为优选方案，上述步骤(3)中玻璃纤维和玻璃纤维布在等离子体设备腔体内二次处理的时间为5分钟。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

1、提供了一种工艺简单、偶联剂用量少的玻璃纤维和玻璃纤维布表面处理方法。

2、本发明的处理过的玻璃纤维和玻璃纤维布达到国家标准GB/T18371-2008规定的技术指标。

3、本发明的偶联剂分散液，组分简单，而且大幅减少了硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷的用量，配制工艺简单，生产成本低。

本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

一种玻璃纤维和玻璃纤维布表面处理方法，包括以下步骤：

(1)、将玻璃纤维和玻璃纤维布进行低温常压等离子体表面处理