[发明专利]一种减径玻璃纤维及其制备方法、复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，特别涉及到一种减径玻璃纤维及其制备方法，及使用该减径玻璃纤维作为载体的复合材料。

背景技术

因为玻璃纤维具有较高的强度，在以往，其常用于复合材料的增强。近年来，由于玻璃纤维具有高热稳定性(>1200℃)、化学惰性、高机械强度和低液压阻力，以及其价格低廉等优点，以玻璃纤维为载体的复合催化剂得到了广泛的关注和研究。然而，玻璃纤维的比表面积通常只有0.5m²/g，而且玻璃纤维的表面光滑，导致以玻璃纤维作为载体时，催化剂等物质的负载量较少，负载后容易脱落，导致复合催化剂的稳定性差。因此，改善玻璃纤维的表面以及提高玻璃纤维的比表面积，对于催化剂等材料的负载非常重要。

目前，比较常见的处理方法为是在玻璃纤维表面造孔。

但是，在玻璃纤维表面造孔难以得到合适的孔径，例如，采用化学造孔方法在只能在表面形成1～2nm大小的微孔，而物理分相法造孔形成的孔隙太大，对于薄膜类负载物的改善并不突出。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中改善玻璃纤维的表面以及提高玻璃纤维的比表面积的方法困难。

为解决上述问题，本发明提供一种基于沥滤法的减径玻璃纤维的制备方法，包括：

S1、提供玻璃纤维布，配置酸性沥滤液；

S2、将所述玻璃纤维布浸入所述沥滤液进行沥滤处理；

S3、取出所述玻璃纤维布，并用蒸馏水清洗，得到所述减径玻璃纤维。

进一步，步骤S1还包括：

对所述玻璃纤维布进行预处理，以除去其表面的有机浸润剂。

进一步，所述预处理包括：

将所述玻璃纤维布在450～550℃温度下加热1.5～2h，加热速率为6～12℃/min；

然后，将所述玻璃纤维布超声清洗1～1.5h；

最后，将所述玻璃纤维布置于60℃烘箱中烘干。

进一步，所述玻璃纤维布为E型无碱玻璃纤维布，密度为80～120g/m²。

进一步，所述酸性沥滤液的配方为：H₂O₂ 200ml/L、HF 400ml/L和HNO₃ 50ml/L。

进一步，步骤S2中，沥滤的时间为15～60s。

进一步，步骤S3中，蒸馏水清洗为蒸馏水超声清洗，清洗时间为1～2h；然后在60℃下进行干燥。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

1、本发明通过配置合适的沥滤液，控制沥滤的时间等因素，得到不同直径的减径玻璃纤维；

2、本发明制得的减径玻璃纤维具有较大的比表面积以及良好的表面吸附环境，可以用来负载其他材料，形成能灵活方便使用的复合材料；

3、本发明的制备方法具有方便、廉价、灵活以及耗时短。

本发明还提供一种由上述方法获得的减径玻璃纤维，

沥滤的时间为15s，玻璃纤维直径为6.71～6.98±0.01μm；或者，

沥滤时间为30s，玻璃纤维直径为6.05～6.42±0.01μm；或者，

沥滤时间为45s，玻璃纤维直径为5.62～5.94±0.01μm；或者，

沥滤时间为60s，玻璃纤维直径为2.46～2.79±0.1μm。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案的玻璃纤维具有较大的比表面积以及良好的表面吸附环境，可以用来负载其他材料，形成能灵活方便使用的复合材料。

本发明还提供一种复合材料，使用上述的减径玻璃纤维作为材料载体。

进一步，在减径玻璃纤维上负载二氧化钒薄膜。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案提供的复合材料中，减径玻璃纤维作为载体，可以有效附着其他材料，且由于减径玻璃纤维的比较面积大，可以增大其他材料的附着量，提高复合复合材料性能。

附图说明

图1是本发明实施例所得减径玻璃纤维布产物的超景深(VHX)图；其中，a是原始玻璃纤维布的VHX图，b为本发明所得沥滤15s后的减径玻璃纤维布的VHX图，c为本发明所得沥滤30s后的减径玻璃纤维布的VHX图，d为本发明所得沥滤45s后的减径玻璃纤维布的VHX图，e为本发明所得沥滤60s后的减径玻璃纤维布的VHX图。从图中可以看出，随着沥滤时间的增加，玻璃纤维的直径逐渐减小；