專利名稱：一種用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高硅氧玻璃纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法。
背景技術(shù)：
聚醚多元醇:聚合物分子主鏈含有醚鍵(一R— O — R—)其端基或側(cè)基含有大于2個羥基(一0H)的聚合物統(tǒng)稱為聚醚多元醇。常溫下為無色至棕色黏稠液體，通常易溶于芳烴、鹵代烴、醇、酮，有吸濕性。在催化劑作用下，采用多羥基或多胺基化合物為起始劑，同氧化烯烴開環(huán)均聚或共聚反應(yīng)合成。如甘油同環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得的分子量為3000-5000的聚醚三醇，常用于制造通用聚氨酯泡沫塑料、膠黏劑和彈性體等。特殊聚醚多元醇還用作消泡劑、表面活性劑等。高硅氧玻璃屬Na2O-B2O3-SiO2玻璃，用于生產(chǎn)高硅氧玻璃纖維，是一種耐高溫?zé)o機纖維，經(jīng)過后處理后SiO2含量大于96%，軟化點接近1700°C，可在900°C下長期使用，由于化學(xué)性能穩(wěn)定、耐高溫、耐燒蝕等優(yōu)良性能，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、化工、建材、消防等領(lǐng)域。高硅氧玻璃纖維其工藝原理是利用玻璃在熔融或冷卻過程中，二個或二個以上互不相容的液相彼此分離，成為不均勻性，利用其結(jié)構(gòu)的分相而產(chǎn)生的，高硅氧玻璃成分組成落于分相區(qū)內(nèi)，當玻璃冷卻或再加熱時，會分離成兩相，一相基本都是Si02,另一相則富有B203和Na20，它們很容易被酸溶出。從玻璃結(jié)構(gòu)上看當Si02含量較高，而分子比Na20:B203〈l時，玻璃中同時存在著[Si04]四面體、[B04]四面體和[B03]三角體，其中一部分[B04]四面體、[Si04]四面體組成均勻、統(tǒng)一和連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而另一部分形成獨立的層狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，因此在玻璃中存在一定的分相。而Si02相對酸很穩(wěn)定，B203-Na20則易溶于酸。高硅氧玻璃纖維的生產(chǎn)就是利用這種原理，將具有基礎(chǔ)玻璃成分的紗或織物在一定條件下進行酸浙濾，使B203-Na20相轉(zhuǎn)入`溶液中，留下微孔結(jié)構(gòu)的硅氧骨架，然后再經(jīng)600-800°C高溫處理，使微孔閉合，骨架結(jié)構(gòu)趨于緊密，從而獲得高穩(wěn)定性的纖維材料，這樣三組分的納硼硅酸鹽玻璃就轉(zhuǎn)化成高硅氧玻璃纖維了。上述工藝生產(chǎn)的高硅氧玻璃纖維，其后處理主要工序是酸浙濾、清洗、甩干、烘干、浸膠、再烘干的工藝流程，在酸浙濾過程中，B2O3-Na2O轉(zhuǎn)入溶液中，留下微孔結(jié)構(gòu)的硅氧骨架，該硅氧骨架中存在微空洞，而且表面有凹坑，不能滿足玻璃纖維在后續(xù)使用中的拉力要求，強度低，容易發(fā)生斷裂等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法，該方法解決了經(jīng)酸處理后的高硅氧玻璃纖維強度低、容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象的問題，大大提高了高硅氧玻璃纖維的強度。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟:
a、計量:各原料按重量份計配比為:鹽酸12(Tl40份，聚醚多元醇原液1(Γ20份，水84CT860份，各原料配比之和為1000 ;將上述原料分別計量放入處理池中待用；
b、配料:將鹽酸、水按比例加入處理池中混合，再加入聚醚多元醇原液，攪拌至均勻度大于98% ；
C、酸洗:利用蒸汽對步驟b得到的物料進行加熱，升溫至96 105°C，再加入高硅氧玻璃纖維，酸洗9(Tl20min ；
d、清洗:將步驟c制得的物料置于溫度為7(T80°C的水中，浸泡6(T90min，再在常溫下進行清洗，至高硅氧玻璃纖維表面PH值為5 7 ；
e、甩干:將步驟d制得的物料置于離心機中，離心15 20min，至高硅氧玻璃纖維表面的水分含量< 12% ；
f、烘干:將步驟e制得的物料采用蒸汽或電加熱方式進行烘干，烘干溫度為12(Tl50°C，烘干時間為3 4h ；
g、后工序:將步驟f烘干后的高硅氧玻璃纖維進行檢驗、包裝，即可。綜上所述:本發(fā)明提供的用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法通過在酸浙濾過程中加入聚醚多元醇，利用其聚合物中的聚合鍵將纖維中的[BO4]四面體、[SiO4]四面體組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合在一起，同時修復(fù)纖維表面部分因酸浙濾過程中形成的表面凹坑，減少局部 拉力不均，進而增強纖維的拉力和韌性，減少玻璃纖維在后續(xù)工序過程中容易斷裂的現(xiàn)象，大大增強其強度。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細的描述，但它們不是對本發(fā)明的進一步限制。試驗例I
本試驗例為在對高硅氧玻璃纖維后處理過程中不加聚醚多元醇的實例:
生產(chǎn)IOOkg高硅氧玻璃纖維，所需各原材料用量為:高硅氧玻璃纖維125kg 其中:Si0266.5 68.5% ;A12032 4% ；Fe203 ( 0.2% ；R20 ( 8% ;鹽酸 120 140kg，濃度彡 31%,密度1.18g/cm3 ;上述百分比均為質(zhì)量百分比。 稱量前每次應(yīng)檢測鹽酸中Fe2O3和HCl的成分含量，根據(jù)其成分含量高低調(diào)整鹽酸配量。生產(chǎn)步驟為:
a、計量:各原料按重量份計配比為:鹽酸140份，水850份；將上述原料分別計量放入處理池中待用；
b、配料:將鹽酸、自來水按相應(yīng)比例計量放入處理池中混合，攪拌均勻，均勻度大于
98% ；
C、酸洗:將b步驟配合均勻的物料在處理池中利用蒸汽將混合液升溫至105°C;加入高硅氧玻璃纖維，酸洗時間為120min ；
d、清洗:將c步驟得到的高硅氧酸洗玻璃纖維從處理池中取出、浙干酸液后放入溫度為7(T80°C的熱水清洗池中，浸泡90min ;將玻璃纖維中的殘留酸液和析出的硼砂稀釋于熱水中，利用蒸汽的作用攪拌熱水，使玻璃纖維浸泡均勻；經(jīng)過熱水浸泡的高硅氧玻璃纖維再次進入流動的常溫清洗池中進行人工清洗，從而將玻璃纖維中殘留的酸液和酸洗過程中析出的硼砂從玻璃纖維表面清洗出去，避免此類物質(zhì)對纖維強度的影響，使纖維表面PH值為5 7 ；
e、甩干:d步驟得到的物料水分含量不能滿足使用要求，為達到節(jié)能目的，將此纖維放入高速離心機中，啟動離心機，將纖維表面含有的水分脫去，時間15 20min，經(jīng)此工序得到的纖維水分含量< 12% ；
f、烘干:e步驟得到的玻璃纖維采用蒸汽烘干或者電加熱爐加熱烘干方式烘干制得高硅氧玻璃纖維；烘干溫度控制在150°C，烘干時間為4h ；
g、后工序，將f步驟烘干后的高硅氧玻璃纖維經(jīng)檢驗、包裝后入庫。表I為本實施例提供的高硅氧玻璃纖維原料各種物理指標如下:
權(quán)利要求
1.一種用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟: a、計量:各原料按重量份計配比為:鹽酸12(Tl40份，聚醚多元醇原液1(Γ20份，水84CT860份，各原料配比之和為1000 ;將上述原料分別計量放入處理池中待用； b、配料:將鹽酸、水按比例加入處理池中混合，再加入聚醚多元醇原液，攪拌至均勻度大于98% ； C、酸洗:利用蒸汽對步驟b得到的物料進行加熱，升溫至96 105°C，再加入高硅氧玻璃纖維，酸洗9(Tl20min ； d、清洗:將步驟c制得的物料置于溫度為7(T80°C的水中，浸泡6(T90min，再在常溫下進行清洗，至高硅氧玻璃纖維表面PH值為5-7 ； e、甩干:將步驟d制得的物料置于離心機中，離心15 20min，至高硅氧玻璃纖維表面的水分含量< 12% ； f、烘干:將步驟e制得的物料采用蒸汽或電加熱方式進行烘干，烘干溫度為12(Tl50°C，烘干時間為3 4h ； g、后工序:將步驟f烘干后 的高硅氧玻璃纖維進行檢驗、包裝，即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用聚醚多元醇作增強劑處理高硅氧玻璃纖維的方法，該方法包括計量、配料、酸洗、清洗、甩干和烘干等步驟；其中，在酸洗過程中加入聚醚多元醇作為增強劑處理高硅氧玻璃纖維，利用其聚合物中的聚合鍵將纖維中的[BO4]四面體、[SiO4]四面體組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合在一起，同時修復(fù)纖維表面部分因酸瀝濾過程中形成的表面凹坑，減少局部拉力不均，進而增強纖維的拉力和韌性，減少玻璃纖維在后續(xù)工序過程中容易斷裂的現(xiàn)象，大大增強其強度。
文檔編號C03C25/42GK103073198SQ20121058061
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者劉鋼, 劉勇, 付明高, 劉學(xué)貴 申請人:四川威玻股份有限公司