本發(fā)明涉及一種帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維的制備方法，屬石英纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在口腔醫(yī)學治療方法中，對牙齒殘根殘冠的修復(fù)一般采用樁核加全冠的方法，樁的材料選擇對治療效果有很重要的影響。用石英纖維加強樹脂制作的樁材料有許多優(yōu)點：顏色與牙齒相近，美觀；彈性模量與牙本質(zhì)比較接近，可以有效地傳遞和分散應(yīng)力，防止根折；和核樹脂材料為同種物質(zhì)，可以產(chǎn)生化學粘接；無過敏和腐蝕，生物相容性好；容易去除，從而可以對纖維樁修復(fù)失敗病例進行二次修復(fù)，有效保存牙根，不會對核磁共振檢查造成影響等。
而目前石英纖維樁的主要制備方法是首先對阻射劑（主要成分為硫酸鋇）進行表面處理；再制備環(huán)氧樹脂膠液，同時將阻射劑混入膠液中；最后將石英纖維浸泡于膠液中，經(jīng)過固化、拉擠成型、加工成型等步驟制成成品。這種方法存在的問題就是起阻射X射線作用的硫酸鋇在樹脂膠液中不易混勻，從而導致纖維樁的X射線阻射性能不均勻。
想得到X射線阻射性能更均勻更優(yōu)異的纖維樁，最好的方法就是在制備石英纖維的過程中，將阻射劑均勻混入石英纖維中。但是硫酸鋇在1600℃以上會受熱分解為硫化鋇和硫的氣體氧化物，導致無法與石英砂混合通過氣煉的方法制得摻阻射劑的石英玻璃。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：提供一種可將阻射劑均勻的涂覆在每一根纖維的表面，同時具有工藝簡單，成本低，易于實施特點的帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維的制備方法；其特征在于：它包括以下步驟：
1）、在石英玻璃棒焰熔裝置和石英玻璃纖維拉絲機之間安裝2個涂覆槽，涂覆槽之間呈間隔狀設(shè)置，涂覆槽之間的間距為30cm；
2）、將浸潤劑分別置入2個涂覆槽中，再將干凈的石英玻璃棒置于焰熔裝置中后，通過氫氧火焰器在1700℃—1800℃的條件下對石英玻璃棒進行熔制拉絲；
3）、熔制拉絲過程中的石英玻璃棒送棒速度控制在20～80mm/min，熔制成的石英玻璃纖維依次通過2個涂覆槽，使其表面涂覆將浸潤劑后再連接在拉絲機上，從而在拉絲機機頭高速旋轉(zhuǎn)牽引下收卷成石英玻璃纖維原絲；
4）、將石英玻璃纖維原絲放入烘箱中烘干，在烘干溫度為70～110℃，烘干時間為0.5～2.5h的條件下，去除表面水份，以使石英玻璃纖維表面涂覆的浸潤劑成膜；
5）、將浸潤劑成膜后的石英玻璃纖維原絲經(jīng)過退解、初捻、并捻后，得，帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維成品。
所述的浸潤劑由下列重量百分比的原料經(jīng)混合、攪拌制成：
潤滑劑 0.5～8 硅烷偶聯(lián)劑 0.3～1.0
水溶性環(huán)氧樹脂 0.5～10 PH調(diào)試劑 0.02～2
X射線阻射劑 1～5 余量為去離子水。
所述的浸潤劑由下列重量百分比的原料經(jīng)混合、攪拌制成：
潤滑劑 1～6 硅烷偶聯(lián)劑 0.4～0.8
水溶性環(huán)氧樹脂 4～8 PH調(diào)試劑 1～1.5
X射線阻射劑 2～4 余量為去離子水。
所述的浸潤劑由下列重量百分比的原料經(jīng)混合、攪拌制成：
潤滑劑 5 硅烷偶聯(lián)劑 0.5
水溶性環(huán)氧樹脂 7 PH調(diào)試劑 1.2
X射線阻射劑 3 余量為去離子水。
所述的潤滑劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
所述的水溶性環(huán)氧樹脂為胺改性的水溶性環(huán)氧樹脂。
所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷偶聯(lián)劑、氨基硅烷偶聯(lián)劑或環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
所述的PH調(diào)試劑為冰醋酸、甲酸中的一種。
所述的X射線阻射劑由下列重量份的原料混合制成；
硫酸鋇 40～60 二氧化硅 30～40
氧化鋁 5～10 氧化鍶 0.5～1
本發(fā)明所基于的技術(shù)原理為，將超細阻射劑粉料（粉料粒度直徑d50為175±30nm）通過高速攪拌機分散在纖維表面處理浸潤劑中，形成阻射劑均勻分布的浸潤劑懸浮乳液。通過涂覆的方法，將含有阻射劑的浸潤劑涂覆至石英纖維表面，再通過合理的烘干工藝，使亞微米級的阻射劑粉料顆粒分布于纖維表面，由此提高纖維X射線阻射能力，滿足石英纖維樁產(chǎn)品生產(chǎn)的需求。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于：
本發(fā)明制備的石英纖維具有均勻的X射線阻射性能，可以直接與環(huán)氧樹脂進行復(fù)合進而加工為石英纖維樁，提高了石英纖維復(fù)合材料阻X射線的效果，同時減輕了其復(fù)合時的加工難度。
具體實施方式
實施例1：
按下述重量份稱取各原料：
硫酸鋇40、二氧化硅30、氧化鋁5、氧化鍶0.5；
將硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋁、氧化鍶均勻混合后制得X射線阻射劑，備用；
按下述重量百分比稱取各原料：
脂肪醇聚氧乙烯醚0.5 乙烯基硅烷偶聯(lián)劑0.3
水溶性環(huán)氧樹脂0.5 冰醋酸0.02
X射線阻射劑 1 余量為去離子水
在配制釜中加入四分之一總量的去離子水，然后加入冰醋酸，均勻攪拌3～5分鐘后，使PH值為2～3，再緩慢加入乙烯基硅烷偶聯(lián)劑并持續(xù)攪拌50分鐘，至溶液表面變澄清無油花，攪拌過程中速度不要太快，避免帶入氣泡。
將水溶性環(huán)氧樹脂用適量的剩余去離子水稀釋后倒入所配制的溶液中，攪拌20分鐘。
將脂肪醇聚氧乙烯醚用適量的剩余去離子水溶解稀釋后，加入上述配置的溶液中繼續(xù)攪拌20分鐘。然后加入剩余的去離子水并持續(xù)攪拌20分鐘，以將PH值控制在4～6之間。
上述步驟完成后，將X射線阻射劑緩慢加入至PH值為4～6的溶液中，X射線阻射劑加入過程中需高速攪拌，以使X射線阻射劑在溶液中均勻分散，得，浸潤劑成品，備用；浸潤劑在備用過程中需一直保持攪拌狀態(tài)。
在石英玻璃棒焰熔裝置和石英玻璃纖維拉絲機之間安裝2個涂覆槽，涂覆槽之間呈間隔狀設(shè)置，涂覆槽之間的間距為30cm。將浸潤劑分別置入2個涂覆槽中，再將干凈的石英玻璃棒置于焰熔裝置中后，通過氫氧火焰器在1700℃的條件下對石英玻璃棒進行熔制拉絲。
熔制拉絲過程中的石英玻璃棒送棒速度控制在20mm/min，熔制成的石英玻璃纖維依次通過2個涂覆槽，使其表面涂覆將浸潤劑后再連接卷繞在拉絲機上，從而在拉絲機機頭高速旋轉(zhuǎn)牽引下收卷成石英玻璃纖維原絲。
將石英玻璃纖維原絲放入烘箱中烘干，在烘干溫度為70℃，烘干時間為2.5h的條件下，去除表面水份，以使石英玻璃纖維表面涂覆的浸潤劑成膜；將浸潤劑成膜后的石英玻璃纖維原絲經(jīng)過退解、初捻、并捻后，得，帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維成品。
實施例2：
按下述重量份稱取各原料：
硫酸鋇60、二氧化硅40、氧化鋁10、氧化鍶1；
將硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋁、氧化鍶均勻混合后制得X射線阻射劑，備用；
按下述重量百分比稱取各原料：
脂肪醇聚氧乙烯醚8 氨基硅烷偶聯(lián)劑1.0
水溶性環(huán)氧樹脂10 甲酸2
X射線阻射劑 5 余量為去離子水
在配制釜中加入四分之一總量的去離子水，然后加入冰醋酸，均勻攪拌3～5分鐘后，使PH值為2～3，再緩慢加入乙烯基硅烷偶聯(lián)劑并持續(xù)攪拌50分鐘，至溶液表面變澄清無油花，攪拌過程中速度不要太快，避免帶入氣泡。
將水溶性環(huán)氧樹脂用適量的剩余去離子水稀釋后倒入所配制的溶液中，攪拌20分鐘。
將脂肪醇聚氧乙烯醚用適量的剩余去離子水溶解稀釋后，加入上述配置的溶液中繼續(xù)攪拌20分鐘。然后加入剩余的去離子水并持續(xù)攪拌20分鐘，以將PH值控制在4～6之間。
上述步驟完成后，將X射線阻射劑緩慢加入至PH值為4～6的溶液中，X射線阻射劑加入過程中需高速攪拌，以使X射線阻射劑在溶液中均勻分散，得，浸潤劑成品，備用；浸潤劑在備用過程中需一直保持攪拌狀態(tài)。
在石英玻璃棒焰熔裝置和石英玻璃纖維拉絲機之間安裝2個涂覆槽，涂覆槽之間呈間隔狀設(shè)置，涂覆槽之間的間距為30cm。將浸潤劑分別置入2個涂覆槽中，再將干凈的石英玻璃棒置于焰熔裝置中后，通過氫氧火焰器在1800℃的條件下對石英玻璃棒進行熔制拉絲。
熔制拉絲過程中的石英玻璃棒送棒速度控制在80mm/min，熔制成的石英玻璃纖維依次通過2個涂覆槽，使其表面涂覆將浸潤劑后再連接卷繞在拉絲機上，從而在拉絲機機頭高速旋轉(zhuǎn)牽引下收卷成石英玻璃纖維原絲。
將石英玻璃纖維原絲放入烘箱中烘干，在烘干溫度為110℃，烘干時間為0.5h的條件下，去除表面水份，以使石英玻璃纖維表面涂覆的浸潤劑成膜；將浸潤劑成膜后的石英玻璃纖維原絲經(jīng)過退解、初捻、并捻后，得，帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維成品。
實施例3：
按下述重量份稱取各原料：
硫酸鋇50、二氧化硅35、氧化鋁8、氧化鍶0.7；
將硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋁、氧化鍶均勻混合后制得X射線阻射劑，備用；
按下述重量百分比稱取各原料：
脂肪醇聚氧乙烯醚5 環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑0.8
水溶性環(huán)氧樹脂7 冰醋酸1
X射線阻射劑 3 余量為去離子水
在配制釜中加入四分之一總量的去離子水，然后加入冰醋酸，均勻攪拌3～5分鐘后，使PH值為2～3，再緩慢加入乙烯基硅烷偶聯(lián)劑并持續(xù)攪拌50分鐘，至溶液表面變澄清無油花，攪拌過程中速度不要太快，避免帶入氣泡。
將水溶性環(huán)氧樹脂用適量的剩余去離子水稀釋后倒入所配制的溶液中，攪拌20分鐘。
將脂肪醇聚氧乙烯醚用適量的剩余去離子水溶解稀釋后，加入上述配置的溶液中繼續(xù)攪拌20分鐘。然后加入剩余的去離子水并持續(xù)攪拌20分鐘，以將PH值控制在4～6之間。
上述步驟完成后，將X射線阻射劑緩慢加入至PH值為4～6的溶液中，X射線阻射劑加入過程中需高速攪拌，以使X射線阻射劑在溶液中均勻分散，得，浸潤劑成品，備用；浸潤劑在備用過程中需一直保持攪拌狀態(tài)。
在石英玻璃棒焰熔裝置和石英玻璃纖維拉絲機之間安裝2個涂覆槽，涂覆槽之間呈間隔狀設(shè)置，涂覆槽之間的間距為30cm。將浸潤劑分別置入2個涂覆槽中，再將干凈的石英玻璃棒置于焰熔裝置中后，通過氫氧火焰器在1750℃的條件下對石英玻璃棒進行熔制拉絲。
熔制拉絲過程中的石英玻璃棒送棒速度控制在60mm/min，熔制成的石英玻璃纖維依次通過2個涂覆槽，使其表面涂覆將浸潤劑后再連接卷繞在拉絲機上，從而在拉絲機機頭高速旋轉(zhuǎn)牽引下收卷成石英玻璃纖維原絲。
將石英玻璃纖維原絲放入烘箱中烘干，在烘干溫度為100℃，烘干時間為2h的條件下，去除表面水份，以使石英玻璃纖維表面涂覆的浸潤劑成膜；將浸潤劑成膜后的石英玻璃纖維原絲經(jīng)過退解、初捻、并捻后，得，帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維成品。
實施例4：
按下述重量份稱取各原料：
硫酸鋇55、二氧化硅38、氧化鋁6、氧化鍶0.6；
將硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋁、氧化鍶均勻混合后制得X射線阻射劑，備用；
按下述重量百分比稱取各原料：
脂肪醇聚氧乙烯醚8 氨基硅烷偶聯(lián)劑1.0
水溶性環(huán)氧樹脂8 甲酸1.2
X射線阻射劑 4 余量為去離子水
在配制釜中加入四分之一總量的去離子水，然后加入冰醋酸，均勻攪拌3～5分鐘后，使PH值為2～3，再緩慢加入乙烯基硅烷偶聯(lián)劑并持續(xù)攪拌50分鐘，至溶液表面變澄清無油花，攪拌過程中速度不要太快，避免帶入氣泡。
將水溶性環(huán)氧樹脂用適量的剩余去離子水稀釋后倒入所配制的溶液中，攪拌20分鐘。
將脂肪醇聚氧乙烯醚用適量的剩余去離子水溶解稀釋后，加入上述配置的溶液中繼續(xù)攪拌20分鐘。然后加入剩余的去離子水并持續(xù)攪拌20分鐘，以將PH值控制在4～6之間。
上述步驟完成后，將X射線阻射劑緩慢加入至PH值為4～6的溶液中，X射線阻射劑加入過程中需高速攪拌，以使X射線阻射劑在溶液中均勻分散，得，浸潤劑成品，備用；浸潤劑在備用過程中需一直保持攪拌狀態(tài)。
在石英玻璃棒焰熔裝置和石英玻璃纖維拉絲機之間安裝2個涂覆槽，涂覆槽之間呈間隔狀設(shè)置，涂覆槽之間的間距為30cm。將浸潤劑分別置入2個涂覆槽中，再將干凈的石英玻璃棒置于焰熔裝置中后，通過氫氧火焰器在1800℃的條件下對石英玻璃棒進行熔制拉絲。
熔制拉絲過程中的石英玻璃棒送棒速度控制在70mm/min，熔制成的石英玻璃纖維依次通過2個涂覆槽，使其表面涂覆將浸潤劑后再連接卷繞在拉絲機上，從而在拉絲機機頭高速旋轉(zhuǎn)牽引下收卷成石英玻璃纖維原絲。
將石英玻璃纖維原絲放入烘箱中烘干，在烘干溫度為90℃，烘干時間為1.5h的條件下，去除表面水份，以使石英玻璃纖維表面涂覆的浸潤劑成膜；將浸潤劑成膜后的石英玻璃纖維原絲經(jīng)過退解、初捻、并捻后，得，帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維成品。
實施例5：
按下述重量份稱取各原料：
硫酸鋇45、二氧化硅36、氧化鋁9、氧化鍶0.8；
將硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋁、氧化鍶均勻混合后制得X射線阻射劑，備用；
按下述重量百分比稱取各原料：
脂肪醇聚氧乙烯醚5 環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑0.5
水溶性環(huán)氧樹脂7 冰醋酸1.2
X射線阻射劑 3 余量為去離子水
在配制釜中加入四分之一總量的去離子水，然后加入冰醋酸，均勻攪拌3～5分鐘后，使PH值為2～3，再緩慢加入乙烯基硅烷偶聯(lián)劑并持續(xù)攪拌50分鐘，至溶液表面變澄清無油花，攪拌過程中速度不要太快，避免帶入氣泡。
將水溶性環(huán)氧樹脂用適量的剩余去離子水稀釋后倒入所配制的溶液中，攪拌20分鐘。
將脂肪醇聚氧乙烯醚用適量的剩余去離子水溶解稀釋后，加入上述配置的溶液中繼續(xù)攪拌20分鐘。然后加入剩余的去離子水并持續(xù)攪拌20分鐘，以將PH值控制在4～6之間。
上述步驟完成后，將X射線阻射劑緩慢加入至PH值為4～6的溶液中，X射線阻射劑加入過程中需高速攪拌，以使X射線阻射劑在溶液中均勻分散，得，浸潤劑成品，備用；浸潤劑在備用過程中需一直保持攪拌狀態(tài)。
在石英玻璃棒焰熔裝置和石英玻璃纖維拉絲機之間安裝2個涂覆槽，涂覆槽之間呈間隔狀設(shè)置，涂覆槽之間的間距為30cm。將浸潤劑分別置入2個涂覆槽中，再將干凈的石英玻璃棒置于焰熔裝置中后，通過氫氧火焰器在1780℃的條件下對石英玻璃棒進行熔制拉絲。
熔制拉絲過程中的石英玻璃棒送棒速度控制在60mm/min，熔制成的石英玻璃纖維依次通過2個涂覆槽，使其表面涂覆將浸潤劑后再連接卷繞在拉絲機上，從而在拉絲機機頭高速旋轉(zhuǎn)牽引下收卷成石英玻璃纖維原絲。
將石英玻璃纖維原絲放入烘箱中烘干，在烘干溫度為100℃，烘干時間為1.2h的條件下，去除表面水份，以使石英玻璃纖維表面涂覆的浸潤劑成膜；將浸潤劑成膜后的石英玻璃纖維原絲經(jīng)過退解、初捻、并捻后，得，帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維成品；
上述各實施例制備的帶有X射線阻射劑涂層的石英纖維實施結(jié)果如下：