[发明专利]一种耐热性较强的玻璃纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种耐热性较强的玻璃纤维，其特征在于，包括以下重量份数的原料：50～60份二氧化硅、5～10份自制偶联剂、15～25份氧化钙、12～16份氧化铝、0～5份氧化锰、0～1.5份氧化钛、0.05～0.8份氧化铁、0～1份氟化物、5～10份聚乙烯亚胺、5～10份环氧氯丙烷。

2.根据权利要求1所述的一种耐热性较强的玻璃纤维，其特征在于：所述自制偶联剂由含氰基的衍生物与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应制得。

3.根据权利要求2所述的一种耐热性较强的玻璃纤维，其特征在于：所述含氰基的衍生物为2,3-二氨基-2-丁烯二腈和2-铜戊二酸缩合制得。

4.一种耐热性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，制备玻璃纤维的工艺流程为：配合料制备，熔融，拉丝，冷却，表面接枝改性，第一次热处理与浸渍，第二次热处理与浸渍，除去自制偶联剂。

5.根据权利要求4所述的一种耐热性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述第一次热处理浸渍，热处理温度为200～300℃，热处理时间10～20h，浸渍时间4～6h。

6.根据权利要求4所述的一种耐热性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述第二次热处理浸渍，热处理温度为200～300℃，热处理时间40～60h，浸渍时间40～60h。

7.根据权利要求4所述的一种耐热性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

(1)准确称量二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化锰、氧化钛、氧化铁、氟化物，混合均匀制成配合料；

(2)将配合料加入到熔窑中，先进行预热，再进行熔融；

(3)使用拉丝机对熔融状态的玻璃液进行拉丝，拉丝机的速度设定为3.5～5m/min；

(4)将拉出的玻璃纤维过水冷却成型，冷却水温度为10～15℃；

(5)取环氧氯丙烷溶于1.5mol/L的氢氧化钠溶液中，浸入玻璃纤维，25℃下反应12h，反应后用去离子水洗涤3～5次；

(6)取聚乙烯亚胺溶于无水乙醇中，浸泡步骤(5)得到的玻璃纤维，80℃下反应24h，用95％的乙醇在30℃条件下充分振荡洗涤除去未反应的聚乙烯亚胺，将洗涤后的玻璃纤维放入鼓风干燥箱内40℃下干燥；

(7)将体积比为1：1的2,3-二氨基-2-丁烯二腈和2-铜戊二酸进行缩合得到含氰基的衍生物，以四氢呋喃为溶剂，月桂酸锡为催化剂，加入3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，含氰基的衍生物、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、四氢呋喃的体积比为1：1：20，反应2h后，得到自制偶联剂；

(8)在密闭的高温烘培炉中对纤维进行两次热处理，取出后立刻进行浸渍；

(9)将浸渍自制偶联剂的玻璃纤维用丙酮清洗3～5次，真空烘箱干燥2h，制得成品。

8.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中：预热时温度设定为900～1000℃，时间为1～2h；熔融温度为1200～1500℃，时间为5～8h。

9.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，上述步骤(5)中：环氧氯丙烷与氢氧化钠体积比为1：2。

10.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀性较强的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，上述步骤(6)中：聚乙烯亚胺与无水乙醇的摩尔比为1：50。