[发明专利]一种耐中高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐中高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法，包括以下步骤：在高压反应釜中，乳化剂溶于去离子水后，将二甘醇、二乙二醇醚、双环戊二烯苯酚环氧树脂、己内酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和乙烯基三乙氧基硅烷依次加入高压反应釜中；在高温条件下搅拌反应后，再将反应温度调低，最后加入水溶性环氧树脂，继续搅拌，得到成膜剂乳液；将得到的成膜剂降温至室温，再加入偶联剂、增塑剂和润滑剂按重量比进行混合，制得耐中高温玄武岩纤维浸润剂。本发明的浸润剂不仅制备方法简单、易于操作，而且与玄武岩纤维的相容性高；由该浸润剂制备得到的玄武岩纤维长期在中高温及酸性条件下使用时，可实现玄武岩纤维性能的高保留率。

技术领域

本发明涉及玄武岩纤维浸润剂领域，具体涉及一种耐中高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法。

背景技术

玄武岩纤维(CBF)于1953～1954年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出，是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，具有稳定性好、电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。我国开展CBF的研究较晚，发展迟缓，至2002年11月我国将“CBF及其复合材料”批准列为国家863计划(2002AA334110)以来，CBF迎来了自己发展的黄金时代，成为拥有世界上最领先的CBF生产技术的几个国家之一。当前，我国已把CBF列为我国重点发展的四大纤维之一，在我国基本上实现了工业化生产。

玄武岩纤维生产中，浸润剂是一项至关重要的核心技术，极大地影响纤维的生产质量、纤维与树脂基体相容浸润性和复合材料的物理化学性能。随着我国玄武岩纤维生产量快速增长，我国浸润剂技术也在迅速发展，然而同国际先进企业相比，我国浸润剂研发水平仍然处于中低水平的尴尬局面，进而制约了我国玄武岩纤维的发展与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供本一种价格低廉、配制简单、耐酸腐蚀、可在中高温环境中使用的耐中高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种耐中高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法，其特征在于，其组分及其组分含量为：成膜剂乳液100份，偶联剂0.5～2.5份，增塑剂0.3～1.6份,润滑剂0.1～0.7份。

其中，所述的成膜剂乳液的其组分及其组分含量为：牌号为681的水溶性环氧树脂5～10份；双环戊二烯苯酚环氧树脂20～30份；乙烯基三乙氧基硅烷11～18份；己内酰胺2～11份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.3～3.0份；二甘醇10～24份；二乙二醇醚2～8份；乳化剂0.8-2.5份；去离子水45～65份。

所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯或邻苯二甲酸二异壬酯。

所述的润滑剂是牌号为YZS-03D的聚烯烃润滑剂，产自广州桐达化工工程有限公司。

所述的乳化剂为月桂醇聚氧乙烯醚、十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十八烷醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯-7酯中的一种或一种以上。

一种耐中高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：

(1)在75～90℃条件下及氮气或氩气气氛中，将去离子水45～65份和乳化剂0.8-2.5份加入高压反应釜中，充分搅拌使乳化剂溶解后，将二甘醇10～24份、二乙二醇醚2～8份、双环戊二烯苯酚环氧树脂20～30份、己内酰胺2～11份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.3～3.0份和乙烯基三乙氧基硅烷11～18份依次加入高压反应釜中；

(2)将步骤1)的反应条件升温至105～115℃，搅拌反应1～4小时后，再将反应温度调至75～87℃，最后加入牌号为681的水溶性环氧树脂，继续搅拌1～2小时，得到成膜剂乳液；