[发明专利]一种耐碱蚀型玻璃纤维材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐碱蚀型玻璃纤维材料的制备方法，属于玻璃材料制备技术领域。本发明技术方案采用氧化铝溶胶制备复合纤维颗粒，使其在使用过程中，通过氧化铝纤维在玻璃纤维开裂过程中延长裂纹扩展路径，以此来吸收断裂能量，通过在裂纹尖端处存在一个晶粒与玻璃的界面开裂区域，使晶粒把裂纹桥接起来阻止了裂纹的继续扩展，有效抑制或减小腐蚀裂纹这样，从本质上改善制备的玻璃材料中的致密结构，使其具有优异的密实性能，材料内部无法有效渗透腐蚀性物质，从而在提高材料性能的同时，改善材料的耐蚀性能。

技术领域

本发明公开了一种耐碱蚀型玻璃纤维材料的制备方法，属于玻璃材料制备技术领域。

背景技术

耐碱玻璃纤维(AR玻璃纤维)是一种广泛应用在建筑行业，与其他种类玻璃纤维(高强度玻璃纤维、无碱玻璃纤维、低介电玻璃纤维)相比，具备良好耐碱腐蚀性能和力学性能的玻璃纤维。其对碱突出的化学稳定性可在水泥基体中保持较高的强度和较好的韧性，明显改善混凝土脆性，为满足混凝土在工程应用方面的需求，开始普遍使用石棉制品和钢纤维增韧，后来研究发现，钢纤维易腐蚀，而石棉具有致癌的潜在危害，玻璃纤维强度高、耐腐蚀性好、不易氧化、绝缘、绝热等特点，加之玻璃纤维应用简单，可直接添加使用，生产成本低，在混凝土中应用可以阻止其内部和表面裂缝的产生与扩展，提高混凝土的韧性，使其抗压、抗拉、抗弯强度得到增强，抗冲击性能得到改善，因此玻璃纤维成为了一种性能优异的复合材料增韧替代品。但是现有的玻璃纤维不能有效兼顾耐碱性和力学性能，所以对其进行有效的改性很有必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前耐碱玻璃纤维不能有效兼顾耐碱性和力学性能，提供了一种耐碱蚀型玻璃纤维材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐碱蚀型玻璃纤维材料的制备方法，具体制备步骤为：

(1)按质量比1:10，将九水硝酸铝添加至去离子水中，搅拌混合得混合液，再取异丙醇铝并置于研钵中，研磨分散过筛，收集过筛颗粒并按质量比1:5，将过筛颗粒添加至混合液中，搅拌混合，收集混合溶胶液；

(2)将混合凝胶液置于室温下静置陈化，收集陈化液并旋转蒸发得纺丝液，将纺丝液纺丝处理，收集得纺丝纤维；

(3)分别称量赤泥、石英粉末、氧化镁、生石灰、二氧化锡和纺丝纤维置于球磨罐中，球磨处理收集球磨浆料并置于干燥箱中干燥过筛得过筛浆料，按质量比1:10，将过筛浆料与聚乙烯醇溶液搅拌混合并研磨造粒，压制成型，收集压制坯料；

(4)将压制坯料置于马弗炉中，保温处理后升温加热，保温熔融收集玻璃液并水淬处理，收集水淬玻璃颗粒并置于坩埚中，二次熔融并保温，收集二次熔融玻璃液并置于刚玉漏嘴中，收集流出的玻璃丝并引至拉丝机中，拉丝牵引即可制备得所述的耐碱蚀型玻璃纤维材料。

所述过筛颗粒粒径为200目。

所述旋转蒸发为在45～50℃下旋转蒸发至陈化液体积的1/3。

所述赤泥、石英粉末、氧化镁、生石灰、二氧化锡和纺丝纤维之间比例优选为按重量份数计，分别称量25～30份赤泥、10～15份石英粉末、6～8份氧化镁、3～5份生石灰、1～2份二氧化锡和6～8份纺丝纤维。

所述压制成型压强为45～50MPa。

所述保温处理后升温加热，保温熔融为在650～700℃下保温处理1～2h，随后按15℃/min升温至1100～1200℃，保温熔融处理。

所述过筛浆料为过0.25μm筛网。

本发明的有益技术效果是：