CN114855456A - 一种玄武岩纤维布表面涂敷热塑性弹性体的工艺处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玄武岩纤维布表面涂敷热塑性弹性体的工艺处理方法,其中的热塑性弹性体溶于四氯化碳溶剂中,形成一定浓度的热塑性弹性体的四氯化碳溶液,将玄武岩纤维布浸渍于含有热塑性弹性体的四氯化碳溶液中,在不断运动的条件下,输入一定长度和宽度的四氯化碳回收甬道,热塑性弹性体粘附于玄武岩纤维之中,完成玄武岩纤维布的涂敷处理。所得玄武岩纤维布尤其适合用作锂电池外壳的防火防护层、垃圾焚烧炉隔热层的表层、炼钢炉隔热层的表层等。
Description
技术领域
本发明属于特种无机纤维的处理、应用领域,特别涉及一种玄武岩纤维布表面涂敷热塑性弹性体的工艺处理方法。
背景技术
高性能玄武岩具有优异的耐化学药品性和高温下的热稳定性,并具有阻燃、绝缘、耐辐射和良好的机械性能。为扩大该材料的使用范围,各国的研究者们一直在寻找使之纤维化使用的新方法。
玄武岩纤维是一种新型的高性能微米级无机硅酸盐纤维,直径为7~21μm。天然的玄武岩矿石是玄武岩纤维的唯一生产原料,不会对人体造成任何伤害,在生产过程中不需要添加任何助剂即可成型,故在生产制备过程中不产生废水、废气(尤其是不会像玻璃纤维一样,在生产过程中排放B2O3)和固体废弃物,生产工艺清洁无污染。废弃后对生物也不会产生危害,由此也避免了废物处置的难题,被誉为“21世纪新型绿色环保纤维”。
玄武岩纤维与CF和玻璃纤维相比,玄武岩纤维具有优异的机械强度、较高的工作温度(长期使用温度在650℃以内)、良好的化学稳定性和绝缘性等特性,已广泛地应用在航空航天、土建、化工、医学和环保等军工和民用领域。
由于玄武岩纤维具有优异的力学性能,其已成为混凝土中较为热门的增强材料,广泛地被应用于建筑、高速公路的道路施工中,结果表明,当混合料油石比为6 wt.%,木质素纤维掺杂量为1 wt.%和玄武岩纤维掺量为2.5wt%时,使高速路面的各方面性能均满足规范要求。
玄武岩纤维的掺入改善了沥青材料的耐疲劳性能、高温抗车辙性能和耐老化性能。将玄武岩纤维和纳米二氧化硅掺入再生骨料混凝土中,以达到改善再生骨料混凝土性能的目的。结果表明,玄武岩纤维和纳米二氧化硅的加入提高了再生骨料混凝土的致密度、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗形变强度,扩大了再生骨料混凝土工程应用的范围,从而使之变废为宝。
因玄武岩纤维具有良好的热稳定性、阻燃性和散热性,其增强复合材料同样具有热稳定性、阻燃性以及散热性能,可以制成多种功能材料,如:添加玄武岩纤维和TiO2改善粉煤灰基地质聚合物瓷砖的耐热性能;添加0.5wt.%的TiO2和0.5wt.%的玄武岩纤维时,瓷砖的隔热性能最佳,抗压强度最高(33.10MPa)。掺杂玄武岩纤维和纳米粘土,改善四元环氧树脂聚合物混凝土的力学性能和热稳定性。添加2wt.%的玄武岩纤维后,混凝土的热稳定性和机械强度显著提高。
因玄武岩纤维具有优异的耐腐蚀性,玄武岩纤维复合材料广泛用于快艇的壳体和舰船甲板,甚至海上石油平台等,经研究玄武岩纤维环氧树脂复合材料在天然海水中不同温度下的老化效果后,结果表明,浸泡海水老化后的玄武岩纤维环氧树脂复合材料的机械性能损失与目前海洋领域中应用较多的E-玻璃纤维-环氧树脂复合材料的机械损失强度非常相似,表明玄武岩纤维的复合材料可以在海洋领域中具有较大的应用前景。
因具有良好的化学稳定性和无毒无害性,玄武岩纤维也成为了一种替代传统生物医学增强材料的热门新型材料。将玄武岩纤维整合到生物聚合物中,加工成三维支架可进行硬组织修复(例如骨缺损修复和口腔骨架等生物医药领域)。将玄武岩纤维引入聚(L-乳酸)基质中,将玄武岩纤维/PLLA复合材料用于硬组织修复的增强材料,玄武岩纤维可以均匀地分散在PLLA基体中,并显著地改善了PLLA基体的机械性能和亲水性,且成骨细胞在复合材料上生长良好,玄武岩纤维的存在并未影响成骨细胞的修复,在生物医药的硬组织修复中具有广阔的应用前景。
因具有良好的化学稳定性、高机械强度和比表面积大等优点,玄武岩纤维是潜在的催化剂载体材料。通过微波水热法成功地将锐钛矿型TiO2颗粒粘附于玄武岩纤维表面,制备了出玄武岩纤维/TiO2材料,经过降解实验,发现玄武岩纤维/TiO2具有光催化活性。在5h后RhB的降解率可达94%。高炉玄武岩纤维/TiO2具有良好的回收能力,经过第五次循环测试,玄武岩纤维/TiO2的光催化降解率仍保持在86%。
通过溶胶-凝胶法将活性氧化铝粘附于玄武岩纤维毡表面,制备了氧化铝/玄武岩纤维毡复合材料,并将其用于去除污水中氟化物的吸附材料。ABMFC对水溶液中的氟化物具有良好的去除效果,30min内氟化物的去除率可达98.7%。
玄武岩纤维因具有绿色环保、良好的化学稳定性、高机械强度和比表面积大等优点,可以广泛用于水处理领域,玄武岩纤维载体应用于生物接触氧化池内,玄武岩纤维载体表面附着的生物膜特性。说明玄武岩纤维载体具有较好的微生物附着性能。当反应器内溶解氧控制在4~6mg/L 时,COD的去除率可达90%。
以玄武岩纤维载体,采用旋流曝气的方式用于生物接触氧化废水处理***,当水力停留时间为20h时,COD的去除率可稳定在75%以上。将玄武岩纤维编制成伞状填充至生物接触氧化池内,探讨玄武岩纤维作为生物膜载体构建“生物巢”处理污/废水的可行性,实玄武岩纤维载体可富集大量活性污泥,并形成一个类球状的微生物聚集体(被称之为“生物巢”)。当输入水质中COD:N:P为100:5:1 时,反应器的总氮的去除率高达82.07%。
玄武岩纤维填充可以在生物接触氧化池中作为载体,用此工艺处理生活污水,玄武岩纤维之间水平间隔为20cm,处理12h后,该工艺的COD、氨氮及 TN 的去除率分别可达88.4%、83.3%和64.7%。说明玄武岩纤维在污/废水处理用生物膜载体领域具有良好的发展前景。
玄武岩纤维的表面性能不仅影响微生物的初始粘附性,还影响后续生物量的聚集、微生物活性和污/废水处理效率。根据理想化载体的特性,玄武岩纤维已满足了绿色环保、比表面积大和机械强度高等特性,如上面所述,玄武岩纤维广泛应用于土木建筑、交通和海洋等领域,然而,采用常用工艺技术制造的玄武岩纤维受表面粗糙度、亲水性、表面电负性的影响,降低了微生物粘附于其表面的附着能力,因此,需要对玄武岩纤维进行适当的表面处理,以提高微生物的粘附性。
玄武岩纤维的表面改性技术主要包括酸碱刻蚀改性、偶联剂接枝改性、表面涂层改性、化学镀/电镀表面改性和等离子体刻蚀改性等。采用2M的HCl溶液对玄武岩纤维进行酸刻蚀处理,并通过对刻蚀前后玄武岩纤维的强度变化和质量损失率考察了酸刻蚀处理对玄武岩纤维本身性能的影响。结果表明,经酸刻蚀后玄武岩纤维的单丝拉伸强度先下降后趋于稳定,质量损失率先增大趋于稳定,说明酸刻蚀不会对玄武岩纤维的结构造成破坏性伤害,可明显改善玄武岩纤维的粗糙度,是一种可以进行推广使用的表面改性方法。
采用硅烷偶联剂(KH-550)对玄武岩纤维进行接枝改性,来提高其表面粗糙度和表面活性,增强玄武岩纤维与复合材料界面间的粘结性。将改性玄武岩纤维作为非石棉密封垫片,通过对改性玄武岩纤维垫片的拉伸强度等性能进行测试表征,考察改性剂对垫片物理性能的影响。结果表明,经KH-550改性后的玄武岩纤维表面粗糙度增加,促进了玄武岩纤维与胶乳间的粘结,且改性玄武岩纤维垫片的拉伸轻度明显增强,符合垫片性能要求。
采用纳米SiO2/环氧树脂涂层对玄武岩纤维进行涂覆改性,并对改性前后玄武岩纤维的微观形貌和拉伸强度进行了表征分析。结果表明,涂层改性技术是一种改善玄武岩纤维力学性能的有效手段,纳米SiO2/环氧树脂涂层改性增大了改性玄武岩纤维的表面粗糙度和拉伸强度。
采用低温化学镀的方法将镍(Ni)均匀地涂覆在玄武岩纤维表面,合成了以玄武岩纤维为核,以Ni为壳的武岩纤维/N复合材料。结果表明,与未改性的玄武岩纤维相比,在X波段玄武岩纤维/Ni复合材料的微波吸收性能有所提高,镍壳提高了玄武岩纤维/Ni的表面导电性和介电常数。采用等离子体刻蚀对玄武岩纤维表面进行改性处理,并对改性前后玄武岩纤维的化学耐久性、表面活性基团和表面粗糙度等进行了表征分析。结果表明玄武岩纤维表面增加了-NH2和-OH等极性基团。随着极性基团引入,改性玄武岩纤维的化学稳定性和表面粗糙度显著提高,改善了玄武岩纤维表面的活性,但纤维的强度却有所降低。
玄武岩纤维现有的大多数表面改性技术大多是针对提升其力学性能和增强与复合材料间界面作用的。对于污/废水处理用玄武岩纤维载体的表面改性技术的研究目前尚处于初级阶段,主要集中在偶联剂改性、物理涂覆改性和酸刻蚀改性等。
采用清洗剂清洗后的玄武岩纤维超声浸KH-550和阳离子试剂溶液改性玄武岩纤维,以促进微生物在改性玄武岩纤维表面的附着。结果表明,两种方法改性得到的M玄武岩纤维的表面粗糙度和纤维表面的N和O元素的含量均有不同程度的增加。但由阳离子试剂改性处理后制备的M玄武岩纤维表面挂膜速度更快,且生物亲和性更佳。
用乙酸乙酯-纳米SiO2分散液对玄武岩纤维进行表面改性处理,以增强玄武岩纤维的生物亲和性,促进微生物的附着。结果表明,改性后玄武岩纤维的表面粗糙度和比表面积增加,改性玄武岩纤维表面附着的微生物量比未改性玄武岩纤维表面的生物量增加了21.39%。采用物理涂覆手段通过3种不同的表面活性剂(十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠和吐温-80)作为分散剂制备改性玄武岩纤维,并依次命名为M玄武岩纤维-C、M玄武岩纤维-S和M玄武岩纤维-T。结果表明,3种改性玄武岩纤维的分散性能得到了不同程度地改善。对比玄武岩纤维(133.57°),M玄武岩纤维-C、M玄武岩纤维-S和M玄武岩纤维-T 的水接触角分别降至62.52°、67.48°和 74.24°。这显示3 种改性玄武岩纤维的亲水性得到了明显的改善。同时,结果显示M玄武岩纤维-C载体表面附着的微生物量也明显增加。与玄武岩纤维载体相比,其挂膜率增至256.25%。采用酸碱刻蚀法将玄武岩纤维浸泡在盐酸及氢氧化钠溶液(浓度均为1mol/L)中制备改性玄武岩纤维,并考察了改性前后玄武岩纤维表面粗糙度的变化。结果表明,经酸碱刻蚀后的玄武岩纤维表面粗糙度明显增加,尤其是经碱刻蚀后的玄武岩纤维表面出现了明显的凹坑。这明显增加了微生物与改性玄武岩纤维载体的接触面积,并提高了改性玄武岩纤维载体的生物亲和性。曾经报道过一种改性玄武岩纤维的理化性能。结果表明,这种改性玄武岩纤维载体表面较为粗糙,含有一定的亲水基团,水接触角为60.52°,优于常规的弹性填料。
尽管针对污/废水处理用玄武岩纤维载体的表面改性技术较少,但已有很多研究表明可通过等离子体刻蚀接枝、化学接枝、聚合物挤压共混法和液相沉积法等改性手段改善生物膜载体的表面介电特性或官能团结构,以达到促进细菌在生物膜载体表面附着和后期生物膜的生长发育的目的。这些传统生物膜载体的表面改性技术的开展提供了理论上的参考依据。
当今,在全球经济都面临资源、能源、环保与可持续发展不断加剧的发展环境之际,率先发展连续玄武岩纤维这种战略性新兴产业具有特别重要的战略意义。然而,由于连续玄武岩纤维这种新材料处于发展起步阶段,面临着产品性能离散性大、稳定性差、产量规模小、生产成本高、生产装备落后等制约连续玄武岩纤维产业快速发展的诸多瓶颈;另一方面,高性能纤维复合材料的发展,对连续玄武岩纤维的高性能化,特别是对稳定、高强度连续玄武岩纤维的期望迫切。本文开展的连续玄武岩纤维的稳定化和高强度化研究,能够为推动连续玄武岩的稳定化和高性能化发展提供理论技术支撑。
以连续玄武岩纤维(无捻粗纱、纺织纱、短切纱等)为基础,可以做成纤维布、纤维毡、纤维绳等各种纤维制品。连续玄武岩纤维及其制品做增强体可制成各种性能优异的复合材料(复合筋材、复合板材、复合型材、复合网格、复合索、预浸料等)。连续玄武岩纤维制品及其复合材料可广泛应用于土建交通、能源环境、汽车船舶、石油化工、航天航空,以及武器装备等领域。
连续玄武岩纤维短切纱替代聚酯纤维、木质素纤维等用于增强沥青混凝土,可大幅提高沥青混凝土弹性变形恢复能力,减少永久塑性变形及裂纹的产生,被广泛用于高速公路、重车专用道及停靠站;机场跑道;滑行道、高承载、高承重、高冲击的道路;高架道路及桥梁等。替代聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)用于增强水泥混凝土,可大大提高水泥混凝土制品的使用寿命。尤其是对于直接暴露在易遭受海水、海风影响的沿海地区的建筑、桥梁、公路、停车场,更能体现出用连续玄武岩纤维增强水泥混凝土比钢筋优越的特性。
连续玄武岩纤维复合筋(BFRP筋)因其具有质量轻、抗拉强度高、耐腐蚀性强、材料结合力强、透磁波性能强等优点,在地震台、高速公路、盐湖、海边水土工程建筑和防磁以及某些特殊的军事工程中得到广泛的应用。
连续玄武岩纤维高强拉索具有轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀、低蠕变率的超高强耐久等优异的性能,在大跨桥梁结构中可以代替钢拉索实现更大跨度、更轻质量和更长的使用寿命。钢-连续玄武岩纤维复合筋具有屈服后二次刚度,残余变形小和可恢复性特点,是实现高性能抗震结构的理想材料。连续玄武岩纤维网格具有材料轻薄、整体性强、耐久性好、无磁性、加固效果显著等优点,可用于新建或在建结构的加固,被广泛用于隧道、桥梁结构、混凝土双向板的修复加固;海洋、港口、码头等水下结构,医院楼板、科学研究试验室和观测站等工程的增强和加固。
连续玄武岩纤维具有不燃、耐高温、无有毒气体排出、无熔融或滴落,用于高温烟气过滤,消防服阻燃面料、防火卷帘、过冷防护服等。连续玄武岩纤维应用于水质净化,应用于天然水体、市政污水、工厂工业废水、畜产有机废水、生活排水及厨房排水等水体的净化。连续玄武岩纤维复合电缆芯具有重量轻、强度高、耐高温、线损低、弧垂小等优点,被用于高压输电电缆中可在既有塔架设备中实现输电增容。连续玄武岩纤维复合材料还可制作大风力叶片,用于风力发电。
在中国专利申请号码No:201010567001.6中介绍了一种聚酯玄武岩纤维布及制备方法,提供了一种可用于路面建设、养护工程中起防水、加筋作用的优质新型土工材料,可有效预防和处理路面裂缝和路面水损害等路面病害,同时也可用于边坡防护及软基加固处理,该专利并未介绍玄武岩纤维的表面处理技术。
在中国专利申请号码No:201010148729.5中介绍了一种玄武岩纤维布填充超高速撞击防护结构材料的制备方法,该发明解决了现有N/K填充Whipple防护结构中所用材料Kevlar和Nextel难于买到且成本高昂,及论文“玄武岩纤维布Whipple防护结构超高速撞击损伤分析”中所涉及的材料抗撞击损伤防护性能不好的问题。方法一、对玄武岩纤维布进行喷胶处理,然后干燥;二、干燥后的玄武岩纤维布置于Whipple 防护结构中即得,该专利并未介绍玄武岩纤维的表面处理技术。
在中国专利申请号码No:201810951174.4中介绍了一种新型环保耐火玄武岩纤维布,使用二氧化锆改性玄武岩复合纤维编织成。该发明提供的新型环保耐火玄武岩纤维编织布利用氧化锆表面修饰的玄武岩纤维制备,材料兼具玄武岩纤维的耐腐蚀性、绝缘性等性能,而且具有氧化锆纤维的超高耐高温性能,经过钨改性氧化锆的表面修饰,最高使用温度能达到1820℃,长期使用温度也能达到1400℃左右,相对于常规的玄武岩纤维600℃的使用温度有极大的提升,材料的耐酸碱腐蚀性也有极大的提升,该专利只涉及玄武岩纤维的无机表面处理技术。
在中国专利申请号码No:201710333278.4中介绍了一种玄武岩纤维布及其制造工艺,玄武岩纤维布体、及在玄武岩纤维体上的涂层,玄武岩纤维布体包括玄武岩纤维布本体、细尼龙绳、钢筋,两股细尼龙绳缠绕拧紧,玄武岩纤维布本体中心点固定其上,再缠绕固定在钢筋之上;还讲述了制作玄武岩纤维布生产工艺,由纱架因纱,经过各导辊引入剑杆机,经线纬线编织成型,通过加热辊加热热熔线,使它粘结住玄武岩纤维布本体,将两股细尼龙绳缠绕拧紧,玄武岩纤维布本体中心点固定其上,再缠绕固定在钢筋之上,得到玄武岩纤维布体,最后在玄武岩纤维布体进行涂层操作。该专利采用常见的粘接剂将玄武岩纤维布涂敷于主体之上。
鉴于以上技术的不足,本发明的目的是研究一种在玄武岩纤维布表面涂敷热塑性弹性体的工艺方法,解决玄武岩纤维布在较高温度下会出现的问题,如:其机械性能降低,同时纤维耐高温能力得到提高,可以在较长(200小时以上,甚至更长的时间)的时间内保持在温度为200-265℃的环境中,其玄武岩纤维布力学性能基本保持不变,同时,还需要使玄武岩纤维布持良好的柔韧性,便于应用。
发明内容
本发明采用耐高温弹性体热塑性树脂经过溶解、固化处理,溶剂回收,其主要目的是防止玄武岩纤维应用时发生须边和尺寸缩小,以及提高玄武岩纤维布的使用率,同时经过表面处理后改善玄武岩纤维布与其他固体材料的粘附性。
本发明的目的是通过以下的手段实现的。
本发明公开了一种玄武岩纤维布表面涂敷热塑性弹性体的工艺处理方法,其中的热塑性弹性体溶于四氯化碳溶剂中,形成一定浓度的热塑性弹性体的四氯化碳溶液,将玄武岩纤维布浸渍于含有热塑性弹性体的四氯化碳溶液中,在不断运动的条件下,输入一定长度和宽度的四氯化碳回收甬道,热塑性弹性体粘附于玄武岩纤维之中,完成玄武岩纤维布的涂敷处理。其具体工艺如下:
将聚酯弹性体或聚硅氧烷弹性体或热塑性聚氨酯弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至70~80℃,在回流10~30min的条件下,是热塑性弹性体溶解,形成含有3~6%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温。
将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为80~100℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有6~8个30~40cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.1~0.8m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
本发明采用浸渍或湿-喷涂的方法,使有能力构成膜的物质构成聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体膜,随后在玄武岩纤维布进行热处理,以回收四氯化碳溶剂。
在本发明的过程中,根据四氯化碳的物理化学特性,采用封闭浸渍和热处理回收工艺技术,其目的是在不造成环境污染的同时,最大限度的使四氯化碳回收再用,同时,采用连续浸渍和四氯化碳回收工艺,既可以降低人工成本,还可以提高劳动生产效率。
在本发明的过程中,充分利用四氯化碳溶剂沸点相对较低的特点,一方面可以降低能量消耗,另一方面,采用常用的冷凝技术,可以有效的回收四氯化碳溶剂。
本发明使用聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体的目的是使玄武岩纤维布保持良好的柔韧性,既可以防止玄武岩纤维布在使用过程产生须边,又可以使玄武岩纤维布保持良好的尺寸稳定,同时,还可以使玄武岩纤维布与固体型材保持良好的粘附性。
在本发明的过程中,为了使聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体溶于四氯化碳溶剂之中,一方面,需要控制聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体在四氯化碳溶剂的溶解质量,另一方面,需要防止聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体在高温发生降解,尤其是高于150℃的情况,为此,控制聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体在四氯化碳溶剂的溶解质量,在保证玄武岩纤维布达到处理效果的基础上,还可以降低玄武岩纤维布的处理成本,控制溶解温度,有利于提高聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体的利用率。
本发明得到的玄武岩纤维布的检测方法与一般纤维布的检测方法一致。玄武岩纤维布表面的涂层厚度的检测是用单根纤维来测量的。
附图说明
附图1是玄武岩纤维布浸渍工艺流程
附图2是玄武岩纤维布浸渍后的热处理工艺流程
附图1表示的是玄武岩纤维布从船形槽的前端(或左端)压辊牵引进入船形槽,在经过船形槽的五根压辊,使纤维能够很好地浸渍在溶液中,然后从船形槽的后端(或右端)出槽,再经过后端的压辊,输送到热处理工序。
附图2表示的是经过浸渍溶液的玄武岩纤维布输入用水蒸气加热的四氯化碳回收工艺。
本发明的工艺流程简介:
将热塑性弹性体溶于四氯化碳溶剂中,形成一定浓度的热塑性弹性体的四氯化碳溶液,将玄武岩纤维布浸渍于含有热塑性弹性体的四氯化碳溶液中,在不断运动的条件下,输入一定长度和宽度的四氯化碳回收甬道,热塑性弹性体粘附于玄武岩纤维之中,完成玄武岩纤维布的涂敷处理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的工艺作进一步的详述。
实施例1
将聚酯弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至70℃,在回流30min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有6%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为80℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有6个40cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.8m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
实施例2
将聚硅氧烷弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至80℃,在回流10min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有3%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为100℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有8个30cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.1m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
实施例3
将热塑性聚氨酯弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至73℃,在回流21min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有5%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为91℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有7个30cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.3m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
对比实例1
直接采用市售环氧树脂,采用实施例1的浸渍工艺,处理玄武岩纤维布的表面,发现经过环氧树脂表面处理过的玄武岩纤维布很硬,同时,在进行弯曲时,容易使玄武岩纤维布折断。
实施例4
将聚酯弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至80℃,在回流10min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有3%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为100℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有6个30cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.4m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
实施例5
将聚硅氧烷弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至80℃,在回流30min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有5%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为80℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有8个40cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.8m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
实施例6
将热塑性聚氨酯弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至70℃,在回流10min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有3%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入温度为80℃四氯化碳回收甬道,在甬道的上方设置有6个40cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.7m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
对比实例2
将聚丙烯树脂加入盛有N,N’-二甲基甲酰胺溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至180℃,在回流30min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有6%wt聚丙烯的N,N’-二甲基甲酰胺溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的聚丙烯的N,N’-二甲基甲酰胺溶液容器的左边输入温度为180℃的N,N’-二甲基甲酰胺溶液回收甬道,在甬道的上方设置有6个40cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.1m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的N,N’-二甲基甲酰胺溶液回收甬道,玄武岩纤维布经脱除N,N’-二甲基甲酰胺溶液后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
对比实例3
将聚丙烯树脂加入盛有N,N’-二甲基甲酰胺溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至160℃,在回流10min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有3%wt聚丙烯的N,N’-二甲基甲酰胺溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;
将玄武岩纤维布从盛有以上工艺工序得到的聚丙烯的N,N’-二甲基甲酰胺溶液容器的左边输入温度为200℃的N,N’-二甲基甲酰胺溶液回收甬道,在甬道的上方设置有8个30cm的抽气孔;四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用,以0.8m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的N,N’-二甲基甲酰胺溶液回收甬道,玄武岩纤维布经脱除N,N’-二甲基甲酰胺溶液后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
采用对比实例2和对比实例3得到表面涂敷有聚丙烯树脂的玄武岩纤维布,发现玄武岩纤维布在使用过程的柔韧性变差了,虽然,不会折断,但是,却需要用力按压一定时间,才可以使玄武岩纤维布粘附于基体之上,尤其是具有一定形状的基材。
Claims (3)
1.一种玄武岩纤维布表面涂敷热塑性弹性体的工艺处理方法,其特征在于:所述热塑性弹性体溶于四氯化碳溶剂中,形成一定浓度的热塑性弹性体的四氯化碳溶液,将玄武岩纤维布浸渍于含有热塑性弹性体的四氯化碳溶液中,在不断运动的条件下,输入四氯化碳回收甬道,热塑性弹性体粘附于玄武岩纤维之中,完成玄武岩纤维布的涂敷处理,具体工艺如下:
(1)将热塑性弹性体加入盛有四氯化碳溶剂的100L溶解釜中,将溶解釜的温度升至70~80℃,在回流10~30min的条件下,使热塑性弹性体溶解,形成含有3~6%wt热塑性弹性体的四氯化碳溶液,随即将溶解釜的温度降至常温;
(2)将玄武岩纤维布从盛有步骤(1)得到的热塑性弹性体的四氯化碳溶液容器的左边输入,以0.1~0.8m/min从容器的右边输出,直接输入用水蒸气加热的四氯化碳回收甬道,玄武岩纤维布经脱除四氯化碳后,从甬道的出口输出,收卷成玄武岩纤维布卷。
2.根据权利要求1所述之玄武岩纤维布涂敷热塑性弹性体的处理工艺方法,其特征在于:所述四氯化碳回收甬道的温度为80~100℃,在甬道的上方设置有6~8个30~40cm的抽气孔;所述四氯化碳蒸汽经冷却后,回收再用。
3.根据权利要求1所述之玄武岩纤维布涂敷热塑性弹性体的处理工艺方法,其特征在于:所述热塑性弹性体为聚酯弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性聚氨酯弹性体中其中之一。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007284631A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Daicel Polymer Ltd | 玄武岩長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット |
CN101125738A (zh) * | 2007-07-18 | 2008-02-20 | 张家港中联科技有限公司 | 玄武岩纤维的表面处理方法 |
CN104354304A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 安徽梦谷纤维材料科技有限公司 | 一种冲浪板生产工艺 |
CN106366611A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-01 | 四川力久云智知识产权运营有限公司 | 一种聚碳酸酯材料增强玄武岩纤维专用浸润剂及其制备方法 |
CN107200867A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-09-26 | 中北大学 | 玄武岩纤维表面纳米涂覆多尺度增强体的制备方法及应用 |
CN108149363A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-06-12 | 佛山京联科技信息咨询有限公司 | 一种玄武岩纤维牛津布 |
CN108751746A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-06 | 江苏大学 | 一种污/废水处理用微米级无机玄武岩纤维载体表面改性方法 |
CN109486113A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 四川自胜机电设备有限责任公司 | 一种玄武岩纤维布复合材料汽车板簧及其制备方法 |
CN112679110A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 江苏天龙玄武岩连续纤维股份有限公司 | 一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法 |
CN113003948A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种玄武岩纤维上浆剂、其制备方法及玄武岩纤维复合材料 |
US20210214552A1 (en) * | 2018-05-26 | 2021-07-15 | Sabic Global Technologies B.V. | Dispersions for impregnating arrangements of fibers with thermoplastic materials and systems for and methods of using the same |
CN113524811A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-22 | 江苏千富之丰科技有限公司 | 一种缓冲垫的生产工艺 |
-
2022
- 2022-06-08 CN CN202210640659.8A patent/CN114855456A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007284631A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Daicel Polymer Ltd | 玄武岩長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット |
CN101125738A (zh) * | 2007-07-18 | 2008-02-20 | 张家港中联科技有限公司 | 玄武岩纤维的表面处理方法 |
CN104354304A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 安徽梦谷纤维材料科技有限公司 | 一种冲浪板生产工艺 |
CN106366611A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-01 | 四川力久云智知识产权运营有限公司 | 一种聚碳酸酯材料增强玄武岩纤维专用浸润剂及其制备方法 |
CN107200867A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-09-26 | 中北大学 | 玄武岩纤维表面纳米涂覆多尺度增强体的制备方法及应用 |
CN108149363A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-06-12 | 佛山京联科技信息咨询有限公司 | 一种玄武岩纤维牛津布 |
CN108751746A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-06 | 江苏大学 | 一种污/废水处理用微米级无机玄武岩纤维载体表面改性方法 |
US20210214552A1 (en) * | 2018-05-26 | 2021-07-15 | Sabic Global Technologies B.V. | Dispersions for impregnating arrangements of fibers with thermoplastic materials and systems for and methods of using the same |
CN109486113A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 四川自胜机电设备有限责任公司 | 一种玄武岩纤维布复合材料汽车板簧及其制备方法 |
CN113003948A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种玄武岩纤维上浆剂、其制备方法及玄武岩纤维复合材料 |
CN112679110A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 江苏天龙玄武岩连续纤维股份有限公司 | 一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法 |
CN113524811A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-22 | 江苏千富之丰科技有限公司 | 一种缓冲垫的生产工艺 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
魏红等: "乙烯基树脂型浸润剂对玄武岩纤维和玻璃纤维复合材料的影响", 《玻璃纤维》 * |
魏红等: "乙烯基树脂型浸润剂对玄武岩纤维和玻璃纤维复合材料的影响", 《玻璃纤维》, no. 01, 31 December 2017 (2017-12-31), pages 20 - 25 * |
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