一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺
技术领域
本发明涉及玻璃纤维布制作技术领域，具体涉及一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺。
背景技术
玻璃纤维布作为近现代的一种生产工业上的新型材料，由于其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高等优点被广泛运用于船体、贮罐、冷却塔、船舶、车辆、槽罐、建筑等国民经济各个领域中。
玻璃纤维布在诸多领域中应用的主要作用为隔热、防火和阻燃。因为该材料在遭到火焰燃烧时吸收大量热量并能阻止火焰穿过、隔绝空气。但是由于玻璃纤维布具有性脆，耐磨性较差等缺点，限制了其应用的范围，并且在日常使用时也会造成不小的损耗。
经检索申请号为CN201710371083.9的“一种耐磨玻纤布的生产工艺”为纤维布的耐磨性能提升提供新的制备工艺，但是其工艺主要采用成品的玻璃纤维原丝为基材制备，其玻璃纤维布的强度受到原丝的影响，限制大，并且原丝经过酸处理虽然能够提升后期浸渍的效率，但是进一步降低玻纤的强度，且只在玻纤编织后进行浸渍胶液对玻纤布的稳定性有一定影响，其所得的玻璃纤维布使用效果限制大，所以研究一种能够在保证玻纤强度的基础上提升玻纤布耐磨性能的工艺方法为现阶段一大生产方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺，在保证玻璃纤维本身高强度的同时，经过多次混料拉丝、浸液干燥处理等步骤提升玻璃纤维布的耐磨性能，同时增强玻纤布的稳定性和耐高温性能，适宜推广生产使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺，其特征在于，包括以下制作步骤：
(1)选取洁净玻璃球倒入熔炼炉中，再加入二氧化锆、二氧化钛、石墨，将温度调到1400℃使材料完全融化；
(2)将融化过后的玻璃进行拉丝，得到粗制的玻璃纤维，于超声清洗机中超声震荡清洗，得预制玻纤备用；
(3)将上述预制玻纤于剪切机中进行进行剪切粉碎后加入玄武岩纤维和碳纤维进行高温预混，后再次融化拉丝，于超声机中加入石蜡油60-80℃恒温超声清洗，得原丝备用；
(4)将改性环氧树脂与偶联剂混合搅拌均匀后得混合液，将上述原丝恒温浸入混合液中15-20min后取出于80-85℃条件下高温干燥，得处理原丝备用；
(5)将上述处理原丝进行拼、捻成纺织玻璃纤维再涂覆一层聚丁二烯树脂，升温至60-70℃度保温15-20min后常温冷却，得处理纺织玻纤备用；
(6)将液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末混合制备成胶液A，聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水和偶联剂混合制备成胶液B备用；
(7)将上述处理纺织玻纤编织成沙罗状，于恒温干燥机中进行预热60-65℃后，再于胶液A中浸泡15-20min，取出45-50℃恒温干燥，得第一处理纤维布备用；
(8)将上述第一处理纤维布冷却至室温后浸入胶液B中，静置30-35min后取出经过挤压辊中挤压，得第二处理纤维布备用；
(9)将上述第二处理纤维布于高压干燥机中进行高温高压干燥处理，得本发明耐磨玻璃纤维布。
优选的，所述步骤(1)中加入玻璃球、二氧化锆、二氧化钛、石墨的质量比为80∶12∶9∶7。
优选的，所述步骤(2)中超声震荡清洗的功率为320-350W，频率为20KHz-22KHz，清洗时间为25-30min。
优选的，所述步骤添加玄武岩纤维和碳纤维的量与预制玻纤的质量比为1∶2∶17。
优选的，所述步骤(3)中高温预混的温度为1200-1400℃，预混时间为15-20min，恒温超声清洗的功率为200-300W，频率为25KHz-28KHz，清洗时间为10-15min。
优选的，所述胶液A中液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末的质量比为47∶9∶1∶6。
优选的，所述胶液B中聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水、偶联剂的质量比为69∶17∶9∶6∶14∶1。
优选的，所述制备工艺中使用的偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
优选的，所述步骤(9)中高压干燥处理的压强为15-16MPa，温度为40-50℃。
本发明提供一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明玻璃纤维布在玻璃融化过程中加入二氧化锆、二氧化钛和石墨，有效增强后期玻璃材质拉丝的韧性和强度，并且在经过超声清洗后预混玄武岩纤维和碳纤维进一步提升玻纤的强度，提升产品的稳定性和耐高温性能。
(2)本发明将玻纤加入玄武岩纤维和碳纤维混合融化拉丝后于超声机中加入石蜡油清洗，对玻纤进行软化，提高编织和胶液浸泡的效率，并且将玻纤原丝经过改性环氧树脂与偶联剂混合浸泡后，捻成纤维涂覆聚丁二烯树脂，最后编织成纤维布浸泡胶液A和胶液B，有效提升产品的耐热、阻燃性能，增强其耐磨性能，提升稳定性。
(3)本发明将纤维布进行预热后浸泡胶液A，并在浸泡胶液B后高压干燥处理，有利于胶液对纤维布的混合，防止磨损脱落，提升产品的耐磨性能，同时增强其柔软度，使产品方便使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺，其特征在于，包括以下制作步骤：
(1)选取洁净玻璃球倒入熔炼炉中，再加入二氧化锆、二氧化钛、石墨，将温度调到1400℃使材料完全融化；
(2)将融化过后的玻璃进行拉丝，得到粗制的玻璃纤维，于超声清洗机中超声震荡清洗，得预制玻纤备用；
(3)将上述预制玻纤于剪切机中进行进行剪切粉碎后加入玄武岩纤维和碳纤维进行高温预混，后再次融化拉丝，于超声机中加入石蜡油60-80℃恒温超声清洗，得原丝备用；
(4)将改性环氧树脂与偶联剂混合搅拌均匀后得混合液，将上述原丝恒温浸入混合液中20min后取出于80℃条件下高温干燥，得处理原丝备用；
(5)将上述处理原丝进行拼、捻成纺织玻璃纤维再涂覆一层聚丁二烯树脂，升温至70℃度保温15min后常温冷却，得处理纺织玻纤备用；
(6)将液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末混合制备成胶液A，聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水和偶联剂混合制备成胶液B备用；
(7)将上述处理纺织玻纤编织成沙罗状，于恒温干燥机中进行预热60℃后，再于胶液A中浸泡20min，取出50℃恒温干燥，得第一处理纤维布备用；
(8)将上述第一处理纤维布冷却至室温后浸入胶液B中，静置30-35min后取出经过挤压辊中挤压，得第二处理纤维布备用；
(9)将上述第二处理纤维布于高压干燥机中进行高温高压干燥处理，得本发明耐磨玻璃纤维布。
其中，所述步骤(1)中加入玻璃球、二氧化锆、二氧化钛、石墨的质量比为80∶12∶9∶7；所述步骤(2)中超声震荡清洗的功率为320-350W，频率为20KHz-22KHz，清洗时间为25-30min；所述步骤添加玄武岩纤维和碳纤维的量与预制玻纤的质量比为1∶2∶17；所述步骤(3)中高温预混的温度为1200-1400℃，预混时间为15-20min，恒温超声清洗的功率为200-300W，频率为25KHz-28KHz，清洗时间为10-15min；所述胶液A中液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末的质量比为47∶9∶1∶6；所述胶液B中聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水、偶联剂的质量比为69∶17∶9∶6∶14∶1；所述制备工艺中使用的偶联剂为钛酸酯类偶联剂；所述步骤(9)中高压干燥处理的压强为15-16MPa，温度为40-50℃。
实施例2：
一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺，其特征在于，包括以下制作步骤：
(1)选取洁净玻璃球倒入熔炼炉中，再加入二氧化锆、二氧化钛、石墨，将温度调到1400℃使材料完全融化；
(2)将融化过后的玻璃进行拉丝，得到粗制的玻璃纤维，于超声清洗机中超声震荡清洗，得预制玻纤备用；
(3)将上述预制玻纤于剪切机中进行进行剪切粉碎后加入玄武岩纤维和碳纤维进行高温预混，后再次融化拉丝，于超声机中加入石蜡油60℃恒温超声清洗，得原丝备用；
(4)将改性环氧树脂与偶联剂混合搅拌均匀后得混合液，将上述原丝恒温浸入混合液中15min后取出于80℃条件下高温干燥，得处理原丝备用；
(5)将上述处理原丝进行拼、捻成纺织玻璃纤维再涂覆一层聚丁二烯树脂，升温至60℃度保温15min后常温冷却，得处理纺织玻纤备用；
(6)将液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末混合制备成胶液A，聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水和偶联剂混合制备成胶液B备用；
(7)将上述处理纺织玻纤编织成沙罗状，于恒温干燥机中进行预热60℃后，再于胶液A中浸泡15min，取出45℃恒温干燥，得第一处理纤维布备用；
(8)将上述第一处理纤维布冷却至室温后浸入胶液B中，静置30-35min后取出经过挤压辊中挤压，得第二处理纤维布备用；
(9)将上述第二处理纤维布于高压干燥机中进行高温高压干燥处理，得本发明耐磨玻璃纤维布。
其中，所述步骤(1)中加入玻璃球、二氧化锆、二氧化钛、石墨的质量比为80∶12∶9∶7；所述步骤(2)中超声震荡清洗的功率为320-350W，频率为20KHz-22KHz，清洗时间为25-30min；所述步骤添加玄武岩纤维和碳纤维的量与预制玻纤的质量比为1∶2∶17；所述步骤(3)中高温预混的温度为1200-1400℃，预混时间为15-20min，恒温超声清洗的功率为200-300W，频率为25KHz-28KHz，清洗时间为10-15min；所述胶液A中液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末的质量比为47∶9∶1∶6；所述胶液B中聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水、偶联剂的质量比为69∶17∶9∶6∶14∶1；所述制备工艺中使用的偶联剂为钛酸酯类偶联剂；所述步骤(9)中高压干燥处理的压强为15-16MPa，温度为40-50℃。
实施例3：
一种耐磨玻璃纤维布的制作工艺，其特征在于，包括以下制作步骤：
(1)选取洁净玻璃球倒入熔炼炉中，再加入二氧化锆、二氧化钛、石墨，将温度调到1400℃使材料完全融化；
(2)将融化过后的玻璃进行拉丝，得到粗制的玻璃纤维，于超声清洗机中超声震荡清洗，得预制玻纤备用；
(3)将上述预制玻纤于剪切机中进行进行剪切粉碎后加入玄武岩纤维和碳纤维进行高温预混，后再次融化拉丝，于超声机中加入石蜡油60-80℃恒温超声清洗，得原丝备用；
(4)将改性环氧树脂与偶联剂混合搅拌均匀后得混合液，将上述原丝恒温浸入混合液中20min后取出于85℃条件下高温干燥，得处理原丝备用；
(5)将上述处理原丝进行拼、捻成纺织玻璃纤维再涂覆一层聚丁二烯树脂，升温至70℃度保温20min后常温冷却，得处理纺织玻纤备用；
(6)将液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末混合制备成胶液A，聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水和偶联剂混合制备成胶液B备用；
(7)将上述处理纺织玻纤编织成沙罗状，于恒温干燥机中进行预热65℃后，再于胶液A中浸泡20min，取出50℃恒温干燥，得第一处理纤维布备用；
(8)将上述第一处理纤维布冷却至室温后浸入胶液B中，静置30-35min后取出经过挤压辊中挤压，得第二处理纤维布备用；
(9)将上述第二处理纤维布于高压干燥机中进行高温高压干燥处理，得本发明耐磨玻璃纤维布。
其中，所述步骤(1)中加入玻璃球、二氧化锆、二氧化钛、石墨的质量比为80∶12∶9∶7；所述步骤(2)中超声震荡清洗的功率为320-350W，频率为20KHz-22KHz，清洗时间为25-30min；所述步骤添加玄武岩纤维和碳纤维的量与预制玻纤的质量比为1∶2∶17；所述步骤(3)中高温预混的温度为1200-1400℃，预混时间为15-20min，恒温超声清洗的功率为200-300W，频率为25KHz-28KHz，清洗时间为10-15min；所述胶液A中液体硅橡胶树脂、三聚磷酸钠、偶联剂、二氧化硅粉末的质量比为47∶9∶1∶6；所述胶液B中聚四氟乙烯乳液、氮化铝、硅酮粉、聚二甲基硅氧烷、水、偶联剂的质量比为69∶17∶9∶6∶14∶1；所述制备工艺中使用的偶联剂为钛酸酯类偶联剂；所述步骤(9)中高压干燥处理的压强为15-16MPa，温度为40-50℃。
实施例4：
检测本发明玻璃纤维布的耐磨性能，选取上述实施例1-3所制得的玻璃纤维材料和市面上普通玻璃纤维布，进行耐磨性检测，以实施例1-3所得材料为实验组1-3，普通玻璃纤维布为对照组，
(1)将实验组和对照组玻璃纤维布均裁剪成60×60cm的大小，于精密称量仪上称重测量，并记录；
(2)在阿姆斯勒机上，对各组材料进行检测，其检测的系数为：磨盘：ψ122mm(ψ0.4ft)、转速：185r/min，硬度：58-60HRC，表面租糙度：Ra＝0.4um、对磨时间：2h、负荷：30kg，
(3)计算各组产品的磨损量，结果如下表所示：
由上表可知本发明所得耐磨玻璃纤维布相较于普通玻璃纤维布具有良好的耐磨性能，适宜推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
