一种高性能矿物纤维软化剂及其制备方法技术

一种高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂1～6份；水80～100份。将本发明专利技术中所述助剂添加进软化剂，使得软化剂在对矿物纤维软化的过程中，既具有优异的软化特性，避免了软化后的矿石纤维团聚交结的问题，在添加助剂的软化剂对于纤维的损伤几乎可以忽略，对与纤维存在一定的保护作用，为矿石纤维的后续加工制成保温、耐火、摩擦等材料提供了有效的支持，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能矿物纤维软化剂及其制备方法
本专利技术涉及纤维材料领域，更具体地，本专利技术涉及一种高性能矿物纤维软化剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着经济的发展，燃料的开采，固体废弃物大量产生。对固体废弃物的处理通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程，固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组成物质为各种氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等。矿物纤维是对固体废弃物的有效处理制品，并经过加工可用于保温、耐火、摩擦等材料。在矿物纤维的处理过程中，对于纤维的软化方法目前采用的多为添加表面活性剂与添加聚合物来解决，但矿物纤维软化后容易交织团聚，对纤维本身损伤较大，限制矿物纤维的下游生产，成为制约矿物纤维产品应用的一大技术难题，因此亟待开发出一种新型高性能软化剂。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高性能矿物纤维软化剂及其制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂1～6份；水80～100份。作为一种优选的技术方案，所述高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂2～5份；水85～92份。作为一种优选的技术方案，所述高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂3～4份；水85～92份。作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂包括十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、N-十二烷基亚氨基二乙酸钠、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱、十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱、十八烷基二羟乙基氧化胺、十八烷基二羟乙基氧化胺、十八酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、月桂酰胺丙基氧化胺中的任意一种或几种的组合。作为一种优选的技术方案，所述高性能矿物纤维软化剂及其制备方法还包括助剂。作为一种优选的技术方案，所述助剂为硅烷偶联剂改性的氧化石墨烯。作为一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为KH560。作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂与所述助剂的质量比为1：(0.01～0.05)。作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂与所述助剂的质量比为1：(0.02～0.04)。本专利技术另一方面提供了一种软化剂的制备方法，包括以下步骤:(1)将助剂加入去离子水中，40～50℃条件下缓慢搅拌，制备得到前驱体溶液；(2)将表面活性剂分批加入步骤(1)中的前驱体溶液，室温下搅拌，即得；其中，每批加入0.2～0.3g表面活性剂，1～1.5h加入完全。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。一种高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂1～6份；水80～100份。作为一种优选的技术方案，所述高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂2～5份；水85～92份。作为一种进一步优选的技术方案，所述高性能矿物纤维软化剂，按重量份计，至少包括：表面活性剂3～4份；水85～92份。矿物纤维：矿物纤维属于矿物纤维，其脆性大，形稳性好，与有机纤维结合困难。常见的矿物纤维包括石棉纤维、海泡石、凹凸棒石、水镁石、硅灰石、石膏纤维玄武岩纤维等。表面活性剂表面活性剂可以作为软化剂的作用机理实质是表面活性剂分子吸附于纤维上时，可减小纤维之间的摩擦力，当手触摸到摩擦力较小的纤维时，用较小的力即可使纤维之间发生相对滑动，产生柔软的感觉。因此，能使摩擦系数减小幅度越大的软化剂，其软化效果越好。作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂包括十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、N-十二烷基亚氨基二乙酸钠、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱、十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱、十八烷基二羟乙基氧化胺、十八烷基二羟乙基氧化胺、十八酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、月桂酰胺丙基氧化胺中的任意一种或几种的组合。作为一种优选的技术方案，所述高性能矿物纤维软化剂及其制备方法还包括助剂。作为一种优选的技术方案，所述助剂为硅烷偶联剂改性的氧化石墨烯。石墨烯石墨烯是一种以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，其碳碳键长仅0.142nm，是目前世界上最薄的二维材料，0.35nm石墨烯片层的每个有很强的结构刚性C原子通过σ键与其它三个C原子相连，厚度仅为强的C-C键使其具而C原子有4个价电子，其中3个电子参与sp2杂化，剩余的1个价电子位于pz轨道，相邻pz轨道的价电子形成π轨道的平面内可以自由移动，这也使其具有良好的导电性。氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。经氧化后，其上含氧官能团增多性质较石墨烯更加活泼，可由各种与含氧官能团的反应改善本身性质。氧化石墨烯的制备将天然石墨加到浓硝酸和浓硫酸的混酸当中，在冰浴中混合搅拌，然后将氯酸钾分成若干等份，每间隔5分钟加入1份。等冰浴中的冰块自然融化后，反应在室温条件下持续一段时间，然后使用大量去离子水反复离心直至中性，将所得的浆液鼓风烘箱中烘干，所得的固体即为氧化石墨，使用过程中在溶液中超声剥离即可得到氧化石墨烯。作为一种优选的技术方案，所述助剂为硅烷偶联剂改性的氧化石墨烯。作为一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为KH560。KH560改性的氧化石墨烯的制备方法：将KH560，乙醇和去离子水混合，并搅拌；分别加入上述氧化石墨烯，并超声分散；将混合物置于水浴锅中机械搅拌，使填料与KH560充分反应；将混合物过滤，取滤渣，分别用去离子水和乙醇清洗滤渣3次，除去未反应的KH560；最后将改性好的氧化石墨烯置于真空干燥箱中干燥。作为一种优选的技术方案，所述氧化石墨烯优选为对甲苯胺改性后的氧化石墨烯。对甲苯胺改性后的氧化石墨烯的制备方法：在三口瓶中，将氧化石墨烯和SOCl2混合，然后加入DMF作为催化剂，悬浮液先在破碎机中破碎，然后将混合溶液置于油浴中回流反应，过滤，烘干后将所得的酰氯化氧化石墨烯与对甲苯胺溶液在DMF溶剂中混合，置于油浴锅中反应，最后经过滤和干燥后得到对甲苯胺改性后的氧化石墨烯。KH560改性的对甲苯胺改性后的氧化石墨烯制备方法：将KH560，乙醇和去离子水混合，并搅拌；分别加入上述对甲苯胺改性后的氧化石墨烯，并超声分散；将混合物置于的水浴锅中机械搅拌，使填料与KH560充分反应；将混合物过滤，取滤渣，分别用去离子水和乙醇清洗滤渣3次，除去未反应的KH560；最后将改性好的氧化石墨烯置于真空干燥箱中干燥。在本专利技术中，硅烷偶联剂改性氧化石墨烯，硅烷偶联剂改性对甲苯胺改性后的氧化石墨烯均作为助剂添加进软化剂。作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂与所述助剂的质量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能矿物纤维软化剂，其特征在于，按重量份计，至少包括：表面活性剂   1～6份；水           80～100份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能矿物纤维软化剂，其特征在于，按重量份计，至少包括：表面活性剂1～6份；水80～100份。2.根据权利要求1所述的高性能矿物纤维软化剂，其特征在于，按重量份计，至少包括：表面活性剂2～5份；水85～92份。3.根据权利要求2所述的高性能矿物纤维软化剂，其特征在于，按重量份计，至少包括：表面活性剂3～4份；水85～92份。4.根据权利要求1所述的高性能矿物纤维软化剂，其特征在于，所述表面活性剂包括十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、N-十二烷基亚氨基二乙酸钠、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱、十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱、十八烷基二羟乙基氧化胺、十八烷基二羟乙基氧化胺、十八酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、月桂酰胺丙基氧化胺中的任意一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的高性能矿物纤维软化剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小卫，
申请(专利权)人：酒泉恒通节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62