一种减径玻璃纤维及其制备方法、复合材料技术

本发明专利技术公开了一种减径玻璃纤维及其制备方法、复合材料，其中减径玻璃纤维的制备方法包括：S1、提供玻璃纤维布，配置酸性沥滤液；S2、将所述玻璃纤维布浸入所述沥滤液进行沥滤处理；S3、取出所述璃纤维布，并用蒸馏水清洗，得到所述减径玻璃纤维。本发明专利技术通过配置合适的沥滤液，控制沥滤的时间等因素，得到不同直径的减径玻璃纤维；制得的减径玻璃纤维具有较大的比表面积以及良好的表面吸附环境，可以用来负载其他材料，形成能灵活方便使用的复合材料；制备方法具有方便、廉价、灵活以及耗时短。

【技术实现步骤摘要】
一种减径玻璃纤维及其制备方法、复合材料
本专利技术涉及材料领域，特别涉及到一种减径玻璃纤维及其制备方法，及使用该减径玻璃纤维作为载体的复合材料。
技术介绍
因为玻璃纤维具有较高的强度，在以往，其常用于复合材料的增强。近年来，由于玻璃纤维具有高热稳定性(>1200℃)、化学惰性、高机械强度和低液压阻力，以及其价格低廉等优点，以玻璃纤维为载体的复合催化剂得到了广泛的关注和研究。然而，玻璃纤维的比表面积通常只有0.5m2/g，而且玻璃纤维的表面光滑，导致以玻璃纤维作为载体时，催化剂等物质的负载量较少，负载后容易脱落，导致复合催化剂的稳定性差。因此，改善玻璃纤维的表面以及提高玻璃纤维的比表面积，对于催化剂等材料的负载非常重要。目前，比较常见的处理方法为是在玻璃纤维表面造孔。但是，在玻璃纤维表面造孔难以得到合适的孔径，例如，采用化学造孔方法在只能在表面形成1～2nm大小的微孔，而物理分相法造孔形成的孔隙太大，对于薄膜类负载物的改善并不突出。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术中改善玻璃纤维的表面以及提高玻璃纤维的比表面积的方法困难。为解决上述问题，本专利技术提供一种基于沥滤法的减径玻璃纤维的制备方法，包括：S1、提供玻璃纤维布，配置酸性沥滤液；S2、将所述玻璃纤维布浸入所述沥滤液进行沥滤处理；S3、取出所述玻璃纤维布，并用蒸馏水清洗，得到所述减径玻璃纤维。进一步，步骤S1还包括：对所述玻璃纤维布进行预处理，以除去其表面的有机浸润剂。进一步，所述预处理包括：将所述玻璃纤维布在450～550℃温度下加热1.5～2h，加热速率为6～12℃/min；然后，将所述玻璃纤维布超声清洗1～1.5h；最后，将所述玻璃纤维布置于60℃烘箱中烘干。进一步，所述玻璃纤维布为E型无碱玻璃纤维布，密度为80～120g/m2。进一步，所述酸性沥滤液的配方为：H2O2200ml/L、HF400ml/L和HNO350ml/L。进一步，步骤S2中，沥滤的时间为15～60s。进一步，步骤S3中，蒸馏水清洗为蒸馏水超声清洗，清洗时间为1～2h；然后在60℃下进行干燥。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：1、本专利技术通过配置合适的沥滤液，控制沥滤的时间等因素，得到不同直径的减径玻璃纤维；2、本专利技术制得的减径玻璃纤维具有较大的比表面积以及良好的表面吸附环境，可以用来负载其他材料，形成能灵活方便使用的复合材料；3、本专利技术的制备方法具有方便、廉价、灵活以及耗时短。本专利技术还提供一种由上述方法获得的减径玻璃纤维，沥滤的时间为15s，玻璃纤维直径为6.71～6.98±0.01μm；或者，沥滤时间为30s，玻璃纤维直径为6.05～6.42±0.01μm；或者，沥滤时间为45s，玻璃纤维直径为5.62～5.94±0.01μm；或者，沥滤时间为60s，玻璃纤维直径为2.46～2.79±0.1μm。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本技术方案的玻璃纤维具有较大的比表面积以及良好的表面吸附环境，可以用来负载其他材料，形成能灵活方便使用的复合材料。本专利技术还提供一种复合材料，使用上述的减径玻璃纤维作为材料载体。进一步，在减径玻璃纤维上负载二氧化钒薄膜。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本技术方案提供的复合材料中，减径玻璃纤维作为载体，可以有效附着其他材料，且由于减径玻璃纤维的比较面积大，可以增大其他材料的附着量，提高复合复合材料性能。附图说明图1是本专利技术实施例所得减径玻璃纤维布产物的超景深(VHX)图；其中，a是原始玻璃纤维布的VHX图，b为本专利技术所得沥滤15s后的减径玻璃纤维布的VHX图，c为本专利技术所得沥滤30s后的减径玻璃纤维布的VHX图，d为本专利技术所得沥滤45s后的减径玻璃纤维布的VHX图，e为本专利技术所得沥滤60s后的减径玻璃纤维布的VHX图。从图中可以看出，随着沥滤时间的增加，玻璃纤维的直径逐渐减小；图2是本专利技术实施例所得减径玻璃纤维布产物的SEM图；其中，a为本专利技术所得沥滤15s后的减径玻璃纤维布的SEM图，b为本专利技术所得沥滤30s后的减径玻璃纤维布的SEM图，c为本专利技术所得沥滤45s后的减径玻璃纤维布的SEM图，d为本专利技术所得沥滤60s后的减径玻璃纤维布的SEM图；图3是本专利技术实施例应用产物的超景深(VHX)图；其中，a为本专利技术所得沥滤15s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的VHX图，b为本专利技术所得沥滤30s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的VHX图，c为本专利技术所得沥滤45s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的VHX图，d为本专利技术所得沥滤60s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的VHX图；图4是本专利技术实施例应用产物的温度-波长-反射率等高图，测量的是不同产物的反射率随温度和入射光波长的变化；其中，a为本专利技术所得沥滤15s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的等高图，b为本专利技术所得沥滤30s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的等高图，c为本专利技术所得沥滤45s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的等高图，d为本专利技术所得沥滤60s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的等高图；图5是本专利技术所得沥滤60s后的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的总反射强度随温度变化图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。第一实施例选用100g/m2E型无碱玻璃纤维布为原料，将玻璃纤维布置于马弗炉中，以8℃/min加热速率加热到500℃，在500℃保温2h，除去表面的有机浸润剂；然后将煅烧后的玻璃纤维布超声清洗1h，进一步除去表面残留的有机浸润剂；最后将清洗后的玻璃纤维布置于60℃的烘箱中烘干2h，得到预处理后的玻璃纤维布。将H2O2200ml/L、HF400ml/L和HNO350ml/L配置成酸性沥滤液，置于塑料试瓶中。然后将预处理后的玻璃纤维布分四组浸入沥滤液中，四组玻璃纤维布的沥滤时间分别为15s、30s、45s和60s。将沥滤后的玻璃纤维布用蒸馏水超声洗涤1h～1.5h，以除去玻璃纤维布表面附着的沥滤液；然后置于温度60℃的烘箱中烘干2.5h，即可得到所述的减径玻璃纤维布。由图1的超景深(VHX)图可以看出，随着沥滤时间的增加，玻璃纤维布的整体结构并未遭到破坏，基本维持原有的织物状结构；而且，玻璃纤维丝也没有发生断裂等现象。由图2的SEM图可以看出，随着沥滤时间的增加，玻璃纤维的直径逐渐减小，而且沥滤时间为15s、30s、45s和60s的减径玻璃纤维的直径分别测得为：6.87±0.01μm、6.20±0.01μm、5.80±0.01μm和2.60±0.1μm。然后，采用溶胶-凝胶法，在减径玻璃纤维上负载二氧化钒薄膜。图3为不同沥滤时间得到的减径玻璃纤维布负载二氧化钒薄膜的超景深(VHX)图，由图4的负载二氧化钒薄膜后的温度-波长-反射率等高图可以看出，本专利技术应用产物的热-反射率随温度升高而缓慢降低；图5是应用产物的总反射强度随温度变化图，从反射率强度与温度线性变化关系，可以将其应用于温度测量，由于其温度和反射率强度一一对应，并且其机制是因VO2相变导致的，响应速率极快，与用体积膨胀来测温的水银温度计相比具有明显优势。第二实施例选用120g/m2E型无碱玻璃纤维布为载体，将玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于沥滤法的减径玻璃纤维的制备方法，其特征在于，包括：S1、提供玻璃纤维布，配置酸性沥滤液；S2、将所述玻璃纤维布浸入所述沥滤液进行沥滤处理；S3、取出所述玻璃纤维布，并用蒸馏水清洗，得到所述减径玻璃纤维。

【技术特征摘要】
1.一种基于沥滤法的减径玻璃纤维的制备方法，其特征在于，包括：S1、提供玻璃纤维布，配置酸性沥滤液；S2、将所述玻璃纤维布浸入所述沥滤液进行沥滤处理；S3、取出所述玻璃纤维布，并用蒸馏水清洗，得到所述减径玻璃纤维。2.如权利要求1所述的减径玻璃纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1还包括：对所述玻璃纤维布进行预处理，以除去其表面的有机浸润剂。3.如权利要求2所述的减径玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述预处理包括：将所述玻璃纤维布在450～550℃温度下加热1.5～2h，加热速率为6～12℃/min；然后，将所述玻璃纤维布超声清洗1～1.5h；最后，将所述玻璃纤维布置于60℃烘箱中烘干。4.如权利要求1所述的减径玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维布为E型无碱玻璃纤维布，密度为80～120g/m2。5.如权利要求1所述的减径玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述酸性沥滤液的配方为：H2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺，蔡年进，朱本必，张志坚，顾佳俊，刘庆雷，张荻，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31