專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃纖維涂層織物的制備方法，更具體地說(shuō)涉及一種耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法。
背景技術(shù)：
無(wú)堿玻璃纖維具有耐溫、耐腐蝕、拉伸強(qiáng)度高、相對(duì)伸長(zhǎng)率小、電絕緣性好等優(yōu)異的特性，在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。但無(wú)堿玻璃纖維的耐溫性有其局限性，在400°C以上強(qiáng)度損失很大，限制了無(wú)堿玻璃纖維織物在高溫、防火、阻燃等領(lǐng)域的應(yīng)用。以耐溫涂層進(jìn)行表面處理是提高玻璃纖維織物耐高溫性能的簡(jiǎn)便且有效的方法。 以硅橡膠作為耐溫涂層，玻璃纖維涂層織物的連續(xù)使用溫度可達(dá)230°C，問(wèn)歇作業(yè)溫度可達(dá) 315°C，這種涂覆硅橡膠的玻璃纖維涂層織物還具有優(yōu)良的耐候性和耐化學(xué)侵蝕性。公開(kāi)號(hào)為CN1033353A中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了使用有機(jī)硅改性酚醛樹(shù)脂浸漬處理玻璃纖維網(wǎng)格平紋布獲得了耐高溫過(guò)濾網(wǎng)布。但由于高分子材料本身的耐溫局限性，限制了其玻璃纖維涂層織物耐溫性能的進(jìn)一步提升。氮化硼陶瓷材料具有許多優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，如耐高溫、抗氧化、耐化學(xué)腐蝕、可加工性、優(yōu)異的介電性能以及良好的導(dǎo)熱性等。氮化硼在氧化氣氛下最高使用溫度為 900°C，在惰性氣體下可達(dá)2800°C。由于氮化硼優(yōu)異的耐高溫性，如果在玻璃纖維織物表面覆以氮化硼涂層，可以填補(bǔ)玻璃纖維表面的微裂紋等表面缺陷，同時(shí)具有高溫抗氧化和阻止低價(jià)金屬離子滲透作用，因此有望顯著提高玻璃纖維的耐高溫形變、抗析晶性能及高溫強(qiáng)度保持能力，同時(shí)提高玻璃纖維織物在高溫下的使用壽命。但氮化硼陶瓷往往經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，且這種傳統(tǒng)的制備技術(shù)不易制得涂層、薄膜或纖維等復(fù)雜形狀的氮化硼材料。在玻璃纖維表面制備氮化硼涂層明顯受到溫度的限制，即使是耐溫性較佳的石英纖維在950°C 時(shí)就開(kāi)始析晶，高于1050°C時(shí)大量析晶，導(dǎo)致纖維脆化。因此，傳統(tǒng)的高溫合成氮化硼的方法，不適合在玻璃纖維表面制備氮化硼涂層。有機(jī)先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法的分解溫度遠(yuǎn)低于陶瓷的燒制溫度，還具有易成型、溫度較低等優(yōu)點(diǎn)，已成為制備陶瓷涂層、陶瓷薄膜、陶瓷纖維、泡沫陶瓷和陶瓷基復(fù)合材料的重要方法。以有機(jī)先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法在玻璃纖維表面制備氮化硼涂層，更可以避免高溫對(duì)玻璃纖維結(jié)構(gòu)的破壞，使制備新型的耐高溫玻璃纖維氮化硼涂層織物成為可能。Shampa Mondal 等人(Materials Letters，44，113-118，2000)公開(kāi)了一種硼酸酯涂覆玻璃纖維的方法，在空氣氛中分別于400°C和1000°C下熱解，熱解產(chǎn)物含有氮化硼和碳氮化物。據(jù)稱(chēng)其玻璃纖維涂層織物具有作為熔融鋁過(guò)濾材料的潛在用途，但并沒(méi)有公布具體的耐溫及力學(xué)性能指標(biāo)。實(shí)際上硼酸酯類(lèi)化合物在空氣氛中高溫?zé)峤鈺r(shí)易氧化并生成氧化硼，氧化硼作為常用的玻璃纖維助熔劑，具有顯著降低玻璃纖維的熔點(diǎn)及其高溫下力學(xué)性能的作用。實(shí)驗(yàn)表明在空氣氛中熱解的無(wú)堿玻璃纖維硼酸酯涂層織物的拉伸強(qiáng)度在500°C時(shí)即開(kāi)始明顯下降。另外，其方法也是采用的先硼酸酯合成、再重結(jié)晶純化，最后玻纖涂覆并高溫?zé)峤獾墓に嚶肪€(xiàn)，其工藝流程復(fù)雜，所需設(shè)備較多，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。因此需要研制開(kāi)發(fā)結(jié)合有機(jī)先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法并適合于工業(yè)應(yīng)用的低溫?zé)铺沾刹牧霞夹g(shù)，在無(wú)堿玻璃纖維織物表面覆以耐溫的氮化硼涂層，制備出新型的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物，擴(kuò)大無(wú)堿玻璃纖維織物在耐高溫領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，采用有機(jī)先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法的低溫?zé)铺沾刹牧霞夹g(shù)，在無(wú)堿玻璃纖維織物表面覆以含有氮化硼的耐溫涂層，實(shí)現(xiàn)了提高高溫下無(wú)堿玻璃纖維涂層織物力學(xué)性能的目的。以氮化硼源硼酸和三乙醇胺直接對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布，然后通過(guò)升溫?zé)崽幚恚沟糜袡C(jī)先驅(qū)體的制備、涂覆、熱解燒結(jié)一步完成，在無(wú)堿玻璃纖維織物表面原位形成了含有氮化硼的耐溫涂層，該方法提供了一種簡(jiǎn)化步驟的工藝技術(shù)。熱解燒結(jié)在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行，克服了空氣氣氛中易形成氧化硼的缺陷，有效地提高了無(wú)堿玻璃纖維涂層織物的耐溫性能。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其步驟如下先用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布，然后在氮?dú)鈿夥罩杏?20°C 400°C的溫度范圍對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物進(jìn)行程序升溫?zé)崽幚?，在無(wú)堿玻璃纖維織物的表面原位形成含有氮化硼的耐溫涂層。本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布前先在溫度350°C 400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物熱處理1 2分鐘。本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液的重量百分濃度為5% 40%，其中硼酸和三乙醇胺的摩爾比為1 0. 8 1 2. 0。本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布的步驟為將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆ι 2分鐘，并于 70°C 80°C條件下干燥。本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的在氮?dú)鈿夥罩杏?20°C 400°C的溫度范圍對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物進(jìn)行程序升溫?zé)崽幚淼牟襟E為先在120°C 200°C的氮?dú)饬鳁l件下進(jìn)行熱處理在玻纖表面原位合成硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體，然后再在300°C 400°C的氮?dú)夥罩羞M(jìn)行熱處理，即熱解燒結(jié)硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體，在無(wú)堿玻璃纖維織物的表面原位形成含有氮化硼的耐溫涂層；更進(jìn)一步的技術(shù)方案為先在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?20°C 150°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1 2小時(shí)；再在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C 20(TC條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理 0. 5 1小時(shí)；最后再在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C 400°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 2 1小時(shí)。
本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是制備方法包括以下步驟1)在溫度350°C 400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物熱處理1 2分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1 2 分鐘，并于70°C 80°C條件下干燥；3)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?20°C 150°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1 2小時(shí)；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C 200°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理 0. 5 1小時(shí)；5)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C 400°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 2 1小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；其中所述的硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液的重量百分濃度為5% 40%，硼酸和三乙醇胺的摩爾比為1 0.8 1 2.0。本發(fā)明的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的無(wú)堿玻璃纖維織物為型號(hào)為EW430或EW840的無(wú)堿玻璃纖維織物。本發(fā)明具有以下有益效果1)以氮化硼源硼酸和三乙醇胺對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布，然后通過(guò)程序升溫?zé)崽幚?，?20°C 20(TC的氮?dú)饬鳁l件下在玻纖表面原位合成硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體，然后再在300°C 400°C的氮?dú)夥罩袩峤鉄Y(jié)硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體，在無(wú)堿玻璃纖維織物的表面原位形成含有氮化硼的耐溫涂層。通過(guò)調(diào)節(jié)硼酸和三乙醇胺的比例來(lái)控制控制硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體的化學(xué)結(jié)構(gòu)，無(wú)需硼酸酯的重結(jié)晶等純化工藝。通過(guò)調(diào)節(jié)硼酸、三乙醇胺在乙醇溶液中的濃度控制玻纖表面的涂覆層厚度。氮化硼涂層的耐高溫性能優(yōu)異，可以填補(bǔ)無(wú)堿玻纖表面的微裂紋，阻隔氧氣而提高無(wú)堿玻纖的高溫抗氧化能力，并可提高無(wú)堿玻纖的抗析晶性能，從而有效地提高了無(wú)堿玻璃纖維涂層織物的耐高溫性能。2)有機(jī)先驅(qū)體的制備、涂覆、熱解燒結(jié)在玻纖表面一步完成，簡(jiǎn)化了工藝步驟；3)硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體的熱解燒結(jié)在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行，克服了空氣氣氛中易形成氧化硼的缺陷，有效地提高了無(wú)堿玻璃纖維涂層織物在高溫下的力學(xué)性能；4)采用程序升溫的工藝技術(shù)，可以減小硼酸、三乙醇胺的揮發(fā)損失，降低了煙氣污染；5)原料成本低廉，制備工藝簡(jiǎn)單、易行，改性效果明顯，適合于耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，拉伸強(qiáng)度按GBT7689. 5-2001方法測(cè)試。實(shí)施例11)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理2分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺119. 35克及乙醇422. 75克，配制成溶液；
3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于80°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例21)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理2分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇492. 38克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于80°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例31)在溫度400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺223. 79克及乙醇1142. 48克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆2分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例41)在溫度400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺298. 38克及乙醇1440. 84克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆2分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；
5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例51)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇316. 53克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?20°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理2小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0.5小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例61)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇1899. 18克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?40°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1. 5小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?80°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 8小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0.5小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例71)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇4009. 38克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 5小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 2小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；
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7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例81)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理2分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺119. 35克及乙醇422. 75克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于80°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例91)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理2分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇492. 38克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆2分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例101)在溫度400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺223. 79克及乙醇1142. 48克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆2分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例11
1)在溫度400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺四8. 38克及乙醇1440. 84克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆2分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例121)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇316. 53克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?20°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理2小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0.5小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例131)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇1899. 18克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?40°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1. 5小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?80°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 8小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0.5小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例141)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇4009. 38克，配制成溶液；
3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 5小時(shí)；6)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0.2小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例11)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇492. 38克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在空氣氣氛中并于溫度300°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例21)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)稱(chēng)量硼酸61. 83克、三乙醇胺149. 19克及乙醇492. 38克，配制成溶液；3)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1分鐘，并于70°C條件下干燥；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?50°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；5)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)；6)在空氣氣氛中并于溫度300°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1小時(shí)， 冷卻后得到無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品；7)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物制品熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例31)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)測(cè)試無(wú)堿玻璃纖維織物的拉伸強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例41)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW430熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；
2)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例51)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)測(cè)試無(wú)堿玻璃纖維織物的拉伸強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例61)在溫度350°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物EW840熱處理1分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)在空氣氣氛中于溫度500°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物熱處理1小時(shí)，冷卻后測(cè)試其拉伸強(qiáng)度并評(píng)價(jià)耐溫性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。表權(quán)利要求
1.一種耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于步驟如下先用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布，然后在氮?dú)鈿夥罩杏?20°C 400°C的溫度范圍對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物進(jìn)行程序升溫?zé)崽幚恚跓o(wú)堿玻璃纖維織物的表面原位形成含有氮化硼的耐溫涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于所述的用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布前先在溫度350°C 400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物熱處理1 2分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于所述的硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液的重量百分濃度為5% 40%，其中硼酸和三乙醇胺的摩爾比為 1 0. 8 1 2. 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于所述的用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布的步驟為將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1 2分鐘，并于70°C 80°C條件下干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于所述的在氮?dú)鈿夥罩杏?20°C 400°C的溫度范圍對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物進(jìn)行程序升溫?zé)崽幚淼牟襟E為先在120°C 200°C的氮?dú)饬鳁l件下進(jìn)行熱處理在玻纖表面原位合成硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體，然后再在300°C 400°C的氮?dú)夥罩羞M(jìn)行熱處理，即熱解燒結(jié)硼酸酯有機(jī)先驅(qū)體，在無(wú)堿玻璃纖維織物的表面原位形成含有氮化硼的耐溫涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于所述的程序升溫?zé)崽幚淼牟襟E為先在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?20°C 150°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1 2小時(shí)；再在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C 200°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 5 1小時(shí)；最后再在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C 400°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0. 2 1小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)在溫度350°C 400°C下對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物熱處理1 2分鐘，除去玻纖表面的浸潤(rùn)劑；2)將無(wú)堿玻璃纖維織物浸入到硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液中進(jìn)行表面涂覆1 2分鐘，并于70°C 80°C條件下干燥；3)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?20°C 150°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理1 2小時(shí)；4)在氮?dú)饬鞑⒂跍囟?60°C 200°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理0.5 1 小時(shí)；5)在氮?dú)鈿夥罩胁⒂跍囟?00°C 400°C條件下，對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物熱處理 0. 2 1小時(shí)，冷卻后得到耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物制品；其中所述的硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液的重量百分濃度為5% 40%，硼酸和三乙醇胺的摩爾比為1 0.8 1 2.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5、6或7任一所述的耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，其特征在于所述的無(wú)堿玻璃纖維織物為型號(hào)為EW430或EW840的無(wú)堿玻璃纖維織物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐溫?zé)o堿玻璃纖維涂層織物的制備方法，采用有機(jī)先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法的低溫?zé)铺沾刹牧霞夹g(shù)，在無(wú)堿玻璃纖維織物表面覆以含有氮化硼的耐溫涂層，實(shí)現(xiàn)了提高高溫下無(wú)堿玻璃纖維涂層織物力學(xué)性能的目的。熱解燒結(jié)在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行，克服了空氣氣氛中易形成氧化硼的缺陷，有效地提高了無(wú)堿玻璃纖維涂層織物的耐溫性能。該方法步驟如下先用硼酸和三乙醇胺的乙醇溶液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維織物表面進(jìn)行浸漬涂布，然后在氮?dú)鈿夥罩杏?20℃～400℃的溫度范圍對(duì)無(wú)堿玻璃纖維涂層織物進(jìn)行程序升溫?zé)崽幚?，在無(wú)堿玻璃纖維織物的表面原位形成含有氮化硼的耐溫涂層。
文檔編號(hào)D06C7/00GK102505459SQ201110347758
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者呂海, 王娟, 竺林, 靳懷強(qiáng), 黃健, 黎鵬 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué), 南京彤天科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司