[发明专利]一种高强度玻璃纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高强度玻璃纤维，其特征在于：主要由如下重量份数的原料组成：SiO₂55-65份、γ-Al₂O₃ 5-15份、CaO8-16份、MgO8-13份、Li₂O0.1-0.5份、K₂O0.1-0.3份、NaO₂0.1-0.3份和ZrO₂0.5-1份；其中γ-Al₂O₃和ZrO₂混合均匀后通过强度改性剂处理制备成混合物A加入高强度玻璃纤维原料中。

2.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维，其特征在于：主要由如下重量份数的原料组成：SiO₂62份、γ-Al₂O₃ 10份、CaO13份、MgO10份、Li₂O0.3份、K₂O0.1-0.3份、NaO₂0.2份和ZrO₂0.7份。

3.根据权利要求1所述的一种高强度玻璃纤维，其特征在于：所述强度改性剂主要由如下重量份数的原料混合而成：丙烯酸10-15份、钛酸酯偶联剂10-20份、小麦蛋白5-12份、丙三醇3-10份、卵磷脂2-4份、甲基纤维素2-5份、水150-180份。

4.根据权利要求3所述的一种高强度玻璃纤维，其特征在于：所述强度改性剂主要由如下重量份数的原料混合而成：丙烯酸12份、钛酸酯偶联剂17份、小麦蛋白8份、丙三醇5份、卵磷脂3份、甲基纤维素4份、水165份。

5.根据权利要求3所述的一种高强度玻璃纤维，其特征在于：所述混合物A的制备方法包括如下步骤：称取规定重量份数的γ-Al₂O₃和ZrO₂后将两者混合均匀，混合后浸入到温度保持在50-55℃的强度改性剂中，浸泡40-60min，浸泡过程中持续施加微波处理，微波处理的输出功率为600-700W，浸泡完成后滤出干燥，形成混合物A。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种高强度玻璃纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）按规定重量份数称取各组分原料，先将其中的γ-Al₂O₃和ZrO₂混合并通过强度改性剂制备成混合物A，然后将混合物A与SiO₂、CaO、MgO、Li₂O、K₂O、NaO₂混合均匀，形成原料混合料；

（2）将原料混合料经脉冲栓流气力输送装置输送到窑头料仓，用螺旋给料机将混合料投入池窑中熔化成玻璃液；

（3）熔融好的玻璃液从池窑熔化部流到池窑主通路后，经池窑作业通路流至流液槽内，由多排多孔铂金漏板流出，制得玻璃纤维。

7.根据权利要求6所述的一种高强度玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中对混合料在池窑中进行加热使得温度上升，先进行预热，预热温度设定为800-900℃，预热时间为1-2h，然后进行熔融，熔融温度在1000-1100℃范围内，烘干时间在5-8h。

8.根据权利要求1-5任一所述的一种高强度玻璃纤维的用途，其特征在于：应用于用于风车叶片或航天飞机领域。