阅读说明：本技术 一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法 (Impregnating compound and treatment method of impregnating compound on basalt fiber ) 是由 王帅 单桂军 薛晓薇 王立坤 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法。所述浸润剂包括：环氧乳液、聚酯乳液、聚氨酯乳液、表面活性剂、复合聚酯乳液等一种或几种乳液通过硅烷类偶联剂交支联效用,并通过浸润装置将其覆盖在玄武岩纤维上。本发明解决了普通玄武岩纤维用浸润剂因纤维表面能过大导致纤维表面成膜性能差的问题,通过使用此种浸润剂可以使得纤维具有强度高,韧性佳,耐磨性能更好的特点。纤维应用领域更为广阔。(The invention relates to an impregnating compound and a method for treating the impregnating compound on basalt fibers. The impregnating compound comprises: one or more emulsions such as epoxy emulsion, polyester emulsion, polyurethane emulsion, surfactant, composite polyester emulsion and the like are cross-linked by a silane coupling agent and covered on the basalt fiber by a soaking device. The invention solves the problem of poor fiber surface film-forming property caused by overlarge fiber surface energy of the common impregnating compound for basalt fibers, and the fibers have the characteristics of high strength, good toughness and better wear resistance by using the impregnating compound. The application field of the fiber is wider.)

一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法

技术领域

本发明涉及一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法，属于材料制备技术领域。

背景技术

玄武岩纤维是以天然的玄武岩矿石为原料，破碎后加入熔炉中，经过1450~1500℃高温熔融后，通过合金漏板高速拉制而成的连续纤维，是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高新技术纤维。玄武岩纤维与其他高科技纤维相比，具有隔热、防水、防火、耐酸碱、耐腐蚀、耐低温等很多优异性能。原料价格低廉，天然无污染，无任何添加剂，是目前为止唯一一种绿色玻璃质纤维产品。由于玄武岩纤维极佳的性能，以玄武岩纤维为增强体可制成各种性能优异的复合材料，被誉为21世纪的新材料。玄武岩纤维材料在工业上有着重要的使用价值，广泛应用于交通、桥梁、纺织、消防、环保、航空航天、汽车制造、工程塑料等领域，还可广泛应用于节能、隔热、土木建筑工程及军工领域。

玄武岩纤维同其他沥青及油漆等材料进行复合制备时面临的常见问题是纤维同树脂界面效应不好，浸润效果差、容易分层脱离，其原因就在于玄武岩纤维本身较高的表面能及其较大的比表面积。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种能有效提高玄武岩纤维表面质量的一种浸润剂以及浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法。

为此本发明采用的技术方案是：一种浸润剂，所述浸润剂包括：环氧乳液、聚酯乳液、聚氨酯乳液、表面活性剂、复合聚酯乳液中的一种或几种乳液通过硅烷类偶联剂交支联效用。

进一步的，按质量份计算，包括以下组分：

30~60份的聚酯树脂、复合聚酯、聚氨酯树脂中的一种或几种，作为胶黏剂；

30~70份的双酚A环氧树脂乳液作为增强基；

5~10份的硅烷类偶联剂；

10~20份的表面活性剂；

15~30份的非离子型或阴离子型硬脂酸；

5~20份的润滑剂。

进一步的，所述硅烷类偶联剂，包括并不仅限于KH550、KH560、KH570、KH580、KH590。

进一步的，按质量份计算，包括以下组分：

30份的聚酯树脂、复合聚酯、聚氨酯树脂，作为胶黏剂；

40份的双酚A环氧树脂乳液作为增强基；

5份的硅烷类偶联剂KH560；

15份的表面活性剂；

15份的非离子型或阴离子型硬脂酸；

5份的润滑剂。

一种浸润剂的应用，将所述浸润剂涂覆在玄武岩纤维的表面。

一种浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法，按照以下步骤进行：

1）在浸润装置中注入浸润剂，所述浸润装置采用以下结构：整体呈封闭结构，所述浸润装置侧面设置有若干供玄武岩纤维通过的小孔，通过隔离板将浸润装置分隔成外腔和内腔，在所述隔离板上开设有若干喷射孔，在所述喷射孔上安装有增压喷嘴，设置有注液管道连通至所述外腔，所述注液管道连通储液桶，在所述注液管道的路径上设置增压装置；

2）玄武岩纤维在牵引装置的作用下通过浸润装置的内腔，喷射出的浸润剂粘附在所述玄武岩纤维表面。

进一步的，所述浸润装置内腔底面呈倾斜向下设置，所述浸润装置后部的侧面设置有和所述内腔底面对接的回流管，所述回流管和所述储液桶连通。

进一步的，所述浸润装置的前部和后部分别设置有和所述浸润装置形成连接的罩壳，所述罩壳侧面设置有供所述玄武岩纤维通过的小孔。

进一步的，所述浸润装置内还设置有若干对所述玄武岩纤维进行导向的若干组滚轮，所述滚轮上设置有若干通孔，所述通孔供浸润剂的流入及流出。

本发明的优点是：本发明解决了普通玄武岩纤维用浸润剂因纤维表面能过大导致纤维表面成膜性能差的问题，通过使用此种浸润剂可以使得纤维具有强度高，韧性佳，耐磨性能更好的特点，纤维应用领域更为广阔。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本图1中的A部放大图。

图中1为玄武岩纤维、2为小孔、3为隔离板、4为外腔、5为内腔、6为喷射孔、7为增压喷嘴、8为注液管道、9为储液桶、10为增压装置、11为回流管、12为罩壳、13为滚轮、14为通孔。

具体实施方式

本发明涉及一种可以提高玄武岩纤维耐磨性能的浸润剂配方,采用在浸润剂配方中采用环氧乳液、聚酯乳液、聚氨酯乳液、表面活性剂、复合聚酯乳液等一种或几种乳液通过硅烷类偶联剂交支联效用，涂覆在玄武岩纤维表面。配方中环氧乳液作为增强基，聚酯乳液、聚氨酯乳液、复合聚酯乳液等作为胶黏剂，表面活性剂中加入非离子型或阴离子硬脂酸可以调和纤维表面能，改善纤维表面的浸润特性，并能够调节配方的亲水疏水特性。通过改善纤维的界面效应，调和纤维的表面能，使得浸润剂中的双酚A环氧树脂中的羟基和聚氨酯树脂中的异氰酸酯基充分反应，可在纤维表面形成一种结构更为致密，韧性及强度更佳的有机保护膜，从而使得纤维具有强度高，韧性佳，耐磨性能更好的特点。

实施例1：

1）30份的复合聚酯、聚氨酯树脂，作为胶黏剂；

2）40份的双酚A环氧树脂乳液作为增强基；

3）5份的硅烷类偶联剂，KH560；

4）15份的表面活性剂；

5）15份的非离子型或阴离子型硬脂酸；

6）5份的其他润滑剂。

实施例2：

1）45份的复合聚酯、聚氨酯树脂，作为胶黏剂；

2）55份的双酚A环氧树脂乳液作为增强基；

3）10份的硅烷类偶联剂，KH560；

4）13份的表面活性剂；

5）25份的非离子型或阴离子型硬脂酸；

6）10份润滑剂。

本发明浸润剂的处理方法为：一种浸润剂的应用，将所述浸润剂涂覆在玄武岩纤维的表面。

一种浸润剂在玄武岩纤维上的处理方法，按照以下步骤进行：

1）在浸润装置中注入浸润剂，所述浸润装置采用以下结构：整体呈封闭结构，所述浸润装置侧面设置有若干供玄武岩纤维通过的小孔，通过隔离板将浸润装置分隔成外腔和内腔，在所述隔离板上开设有若干喷射孔，在所述喷射孔上安装有增压喷嘴，设置有注液管道连通至所述外腔，所述注液管道连通储液桶，在所述注液管道的路径上设置增压装置；

2）玄武岩纤维在牵引装置的作用下通过浸润装置的内腔，喷射出的浸润剂粘附在所述玄武岩纤维表面。

进一步的，所述浸润装置内腔底面呈倾斜向下设置，所述浸润装置后部的侧面设置有和所述内腔底面对接的回流管，所述回流管和所述储液桶连通。

进一步的，所述浸润装置的前部和后部分别设置有和所述浸润装置形成连接的罩壳，所述罩壳侧面设置有供所述玄武岩纤维通过的小孔。

进一步的，所述浸润装置内还设置有若干对所述玄武岩纤维进行导向的若干组滚轮，所述滚轮上设置有若干通孔，所述通孔供浸润剂的流入及流出。