[发明专利]一种导电耐热的玻璃纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电耐热的玻璃纤维及其制备方法，涉及新材料技术领域。本发明先用预处理玻璃纤维与预处理蒙脱土反应，制得改性玻璃纤维坯料，然后用改性玻璃纤维坯料于异氰酸酯在有机溶剂中混合，制得改性玻璃纤维，随后，将改性玻璃纤维与L‑丙交酯混合，并在混合催化剂的作用下反应后，制得坯料，将坯料与乙酸乙酯混合，并在抽滤后进行辐照处理，制得导电耐热的玻璃纤维。本发明制备的导电耐热的玻璃纤维具备优良的导电性和耐磨性，且力学性能佳，隔热性好。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种导电耐热的玻璃纤维及其制备方法。

背景技术

随着电子工业的高速发展和高分子材料工业和塑料成型技术的日益完善，工程塑料以其独特的优点被广泛使用。以碳纤维、不锈钢、镍纤维及铝箔等复合的导电纤维与树脂的复合已获得了实际应用，但要广泛应用还要受到价格、比重、导电性及力学性能的限制。碳纤维耐高温、导电，有很高的比强度，但价格相对较高。玻璃纤维本身是一种优异地无机非金属材料，有较高的力学性能，耐高温、耐腐蚀、化学稳定好，且价格低廉，电绝缘性能优异，在航空航天、国防军工、电机电器等领域获得大规模应用，主要应用在电磁屏蔽材料、导电材料、抗静电材料、发热材料、PTC材料、压敏材料等领域，并且随着研究应用的发展，其应用领域必将逐步扩大。导电涂料因其导电性高、屏蔽效能好的优点，被广泛使用。

在实际应用中人们发现，玻璃纤维的导电性很差，在某些领域不能代替碳纤维使用；塑料对电磁波无任何屏蔽作用，所以必须要对高分子材料进行处理使之具有导电功能，才能进行电磁屏蔽。玻璃纤维金属化后，其体积电阻率可达到普通碳纤维的10～100倍。金属化后的玻璃纤维由于导电性好、密度小、成本低、易于树脂结合，可作为一种优异的导电填料代替碳纤维，作为增强性材料应用于电磁屏蔽材料、吸波材料及其他功能材料方面。但是，金属化后的玻璃纤维脆性提高，且耐磨性下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导电耐热的玻璃纤维及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

一种导电耐热的玻璃纤维，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：70～80份改性玻璃纤维，5～12份异氟尔酮二异氰酸酯，1～5份改性催化剂，40～80份L-丙交酯；

所述改性催化剂是由预处理碳纳米管与硝酸钴混合后，再经2-甲基咪唑处理后制得；所述预处理碳纳米管是由碳纳米管经硝酸和硫酸的混合酸液处理后制得。

作为优化，所述改性玻璃纤维是由预处理玻璃纤维与预处理蒙脱土制得；所述预处理蒙脱土是由钠基蒙脱土经醋酸溶液处理后制得。

作为优化，所述预处理玻璃纤维是由玻璃纤维经热处理后制得。

作为优化，所述导电耐热的玻璃纤维主要包括以下重量份数的原料组分：72份改性玻璃纤维，8份异氟尔酮二异氰酸酯，5份改性催化剂，70份L-丙交酯。

作为优化，一种导电耐热的玻璃纤维的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将预处理玻璃纤维与水混合，调节pH至酸性，并加入硅烷偶联剂和预处理蒙脱土，超声分散后，过滤，干燥，得改性玻璃纤维坯料；

(2)将步骤(1)所得改性玻璃纤维坯料与有机溶剂混合，并加入异氰酸酯，搅拌混合后，过滤，干燥，得改性玻璃纤维；

(3)将步骤(2)所得改性玻璃纤维与L-丙交酯混合，加热混合，并加入改性催化剂，减压搅拌反应，得坯料，将坯料与乙酸乙酯混合后，抽滤，得预处理坯料，将坯料经辐照处理后，得导电耐热的玻璃纤维。

作为优化，所述导电耐热的玻璃纤维的制备方法主要包括以下制备步骤：