CN108395091A - 一种鳞片材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种鳞片材料的制备方法，包括：将玻璃纤维或玄武岩纤维连续排列成一排，在850～1150℃下热处理5～20min，然后在500～800℃下退火1～5h，得到鳞片材料。本发明工艺简单，制备的鳞片平整度高，能最大层数的填充在涂层中，而且每个鳞片由于纤维连接处还有很多凹槽，大大增加了鳞片与树脂的表面摩擦力，能有效提高防腐涂料的性能。

Description

一种鳞片材料的制备方法
技术领域
本发明属于鳞片材料技术领域，特别涉及一种鳞片材料的制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展，石油工业、化学工业以及海洋开发工业对于防腐技术提出了越来越高的要求，这些工业领域长期处于恶劣的腐蚀环境之中，一般防腐材料已不能满足工业生产的需求。重防腐材料玻璃鳞片的出现，以其优良的防腐蚀性能，较为简便的施工方法，受到了材料工业界的重视。玻璃鳞片材料研究始于本世纪50年代，首先由美国Owens-Corning玻璃纤维公司开发研制，这种材料外观呈细小鱼鳞片状，闪闪发光，因此得名玻璃鳞片。以玻璃鳞片作填料，所得到的涂层具有优异的抗渗性能，涂层使命寿命达15～20年。60年代以来，美国、日本的一些公司对玻璃鳞片涂料进行了长期的研究。
玄武岩鳞片属于玻璃鳞片的一种，但是由于玄武岩中含有较高的氧化铝和氧化铁，因此其具有非常好的耐酸碱性能，因此用玄武岩制备鳞片材料，能显著提高耐腐蚀涂料的抗侵蚀性能。
目前玻璃鳞片及玄武岩鳞片都是采用鼓泡破碎法制备，该种工艺是利用高温下玻璃成玻璃液后通过快速吹泡，使得玻璃变成很大的玻璃泡后破碎，由于玻璃气泡足够大，表观为二维的鳞片状。而CN103570222A专利介绍了一种不同大小且内壁厚度均匀的玻璃鳞片的制备方法，该专利首先用鼓泡法制备空心玻璃微珠，然后利用鼓风***对刚刚成型的空心玻璃微珠进行球化，使其内壁厚度均匀，然后经过钢辊的辗压，得到不同大小且内壁厚度均匀的玻璃鳞片。该产品制备的玻璃鳞片尺寸偏小，很难实现在较大的鳞片。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种鳞片材料的制备方法，本发明主要利用长的玻璃纤维或玄武岩纤维拼接的方法，通过热处理，使得一维的玻璃纤维或玄武岩纤维，直接连接成二维的玻璃鳞片或玄武岩鳞片。该方法工艺简单，制备的鳞片平整度高，能最大层数的填充在涂层中，而且每个鳞片由于纤维连接处还有很多凹槽，大大增加了鳞片与树脂的表面摩擦力，能有效提高防腐涂料的性能。
本发明的一种鳞片材料的制备方法，包括：
将玻璃纤维或玄武岩纤维连续排列成一排，在850～1150℃下热处理5～20min，然后在500～800℃下退火1～5h，得到鳞片材料。其中热处理主要是提高鳞片材料的强度，退火主要是防止鳞片材料出现裂纹甚至粉化现象。
所述玻璃纤维或玄武岩纤维的直径为4～20μm，长度为10～50mm，但不限于此。
所述排列的方式为两端固定或上下固定。
所述排列采用纤维固定器。
所述热处理采用厢式间歇式热处理炉或辊道式连续热处理炉，但不限于此。
有益效果
(1)本发明制备的鳞片具有非常好的平整性，在涂料的层数方面有优势。
(2)本发明制备的鳞片厚度由纤维直径来决定，因此鳞片厚度可控性较好，并且能制备较大厚度的鳞片。
(3)本发明制备的鳞片，在纤维连接处有波浪纹，能提高鳞片与树脂基体的联结力，使得鳞片不容易脱落，提高鳞片的综合性能。
(4)本发明的制备工艺与常规的鼓泡法或中空微珠工艺更加简单，已操作可控，适用于大规模生产。
(5)本发明制备工艺中的热处理主要是提高鳞片材料的强度，退火主要是防止鳞片材料出现裂纹甚至粉化现象，可有效改善鳞片材料的性能。
附图说明
图1为本发明的纤维排列以及纤维固定器示意图。
图2为本发明制备得到的纤维鳞片示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
采用纤维固定器将直径为6微米的E玻璃纤维以两端固定的排列方式连续排成一排，将纤维的长度控制在15mm，然后把玻璃纤维连同纤维固定器放入硅碳棒电炉中，在980℃下热处理8min，然后在650℃下退火2h，得到二维的玻璃鳞片。
本实施例得到的玻璃鳞片的厚度为6微米，长度方向破碎后一般在200～1000微米。
利用本实施例制得的玻璃鳞片，质量分数为25％，与环氧树脂制备成玻璃鳞片防腐涂层，用500g重钢球从500mm高垂直自由落体落下，冲击上述涂层，涂层无脱落，无裂纹产生。
利用本实施例制得的玻璃鳞片，质量分数为15％，与环氧树脂制备成玻璃鳞片复合材料，测试其拉伸性能，同时用常规玻璃鳞片做对比试验，结果表明以本实施例玻璃鳞片制得的复合材料的拉伸强度同比提高7.6％。
实施例2
采用纤维固定器将直径为16微米的玄武岩纤维以两端固定的排列方式连续排成一排，将纤维的长度控制在20mm，然后把玻璃纤维连同纤维固定器放入硅碳棒电炉中，在1150℃下热处理12min，然后在850℃下退火3h，得到二维的玄武岩鳞片。
本实施例得到的玄武岩鳞片的厚度为16微米，长度方向破碎后一般在100～500微米。
利用本实施例制得的玄武岩鳞片，质量分数为25％，与环氧树脂制备成玄武岩鳞片防腐涂层，用500g重钢球从500mm高垂直自由落体落下，冲击上述涂层，涂层无脱落，无裂纹产生。

Claims (4)

1.一种鳞片材料的制备方法，包括：
将玻璃纤维或玄武岩纤维连续排列成一排，在850～1150℃下热处理5～20min，然后在500～800℃下退火1～5h，得到鳞片材料。
2.根据权利要求1所述的一种鳞片材料的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维或玄武岩纤维的直径为4～20μm，长度为10～50mm。
3.根据权利要求1所述的一种鳞片材料的制备方法，其特征在于：所述排列的方式为两端固定或上下固定。
4.根据权利要求1所述的一种鳞片材料的制备方法，其特征在于：所述热处理采用厢式间歇式热处理炉或辊道式连续热处理炉。
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