一种高强高韧纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纤维技术领域，具体涉及一种高强高韧纤维及其制备方法。本发明专利技术提供一种高强高韧纤维，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂3‑5份；促进剂3‑5份；抗老化剂3‑5份；助剂2‑4份；溶剂100‑200份。本发明专利技术提供的纤维具有优异的强度和韧性，能够满足应用要求。本发明专利技术提供的纤维的制备方法简单，易于产业化生产。

A High Strength and Toughness Fiber and Its Preparation Method

The invention relates to the field of fiber technology, in particular to a high strength and high toughness fiber and a preparation method thereof. The invention provides a high strength and high toughness fiber, which is composed of 50 parts of silicon carbide fiber, 50 parts of basalt fiber, 3 5 parts of thickener, 3 5 parts of accelerator, 3 5 parts of anti-aging agent, 2 4 parts of additives and 100 200 parts of solvent. The fibers provided by the invention have excellent strength and toughness, and can meet the application requirements. The preparation method of the fibers provided by the invention is simple and easy to industrialize production.

【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧纤维及其制备方法
本专利技术涉及纤维
，具体涉及一种高强高韧纤维及其制备方法。
技术介绍
纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质，包括天然纤维和化学纤维。天然纤维是自然界中存在的，可以直接取得，根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维。化学纤维是经过化学处理后加工而制成的纤维，可分为人造纤维、合成纤维和无机纤维。纤维在很多领域得到了广泛的应用，如纺织、军事、环保、医药、建筑、生物等领域。纤维无论用在何种领域，都要求其具有优异的强度和韧性，满足要求的纤维才能够应用到上述领域中。因此研制新型的具有上述优点的纤维具有显著的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高强高韧纤维及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：一种高强高韧纤维，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂3-5份；促进剂3-5份；抗老化剂3-5份；助剂2-4份；溶剂100-200份。在上述技术方案中，所述增稠剂为琥珀酸烷基酯磺酸钠。在上述技术方案中，所述促进剂为三苯基膦。在上述技术方案中，所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。在上述技术方案中，所述助剂为硅烷偶联剂。在上述技术方案中，所述溶剂为乙醇。一种高强高韧纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将上述重量份的碳化硅纤维和玄武岩纤维进行粉粹处理，得到纳米纤维；步骤2、将纳米纤维放入高压反应釜中，加入所述重量份的溶剂，混合均匀；步骤3、将上述重量份的增稠剂、促进剂、抗老化剂和助剂加入到反应釜中，然后密闭曝气反应，晒干，得到纤维前驱体；步骤4、将纤维前驱体放置高压釜中，在临界条件下，加热加压氧化反应，得到高强高韧纤维。在上述技术方案中，步骤3中密闭曝气反应的时间为50-60min，曝气气体为甲醚和氮气，二者配比为1:2。在上述技术方案中，步骤4中临界反应条件为：氧气含量为50％的空气，压力为20-25MPa，恒压饱和2-3小时，温度为200-210℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的纤维具有优异的强度和韧性，能够满足应用要求。本专利技术提供的纤维的制备方法简单，易于产业化生产。具体实施方式本专利技术提供一种高强高韧纤维，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂3-5份；促进剂3-5份；抗老化剂3-5份；助剂2-4份；溶剂100-200份。优选所述增稠剂为琥珀酸烷基酯磺酸钠；所述促进剂为三苯基膦；所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述助剂为硅烷偶联剂；所述溶剂为乙醇。本专利技术还提供一种高强高韧纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将上述重量份的碳化硅纤维和玄武岩纤维进行粉粹处理，得到纳米纤维；步骤2、将纳米纤维放入高压反应釜中，加入所述重量份的溶剂，混合均匀；步骤3、将上述重量份的增稠剂、促进剂、抗老化剂和助剂加入到反应釜中，然后密闭曝气反应，晒干，得到纤维前驱体；密闭曝气反应的时间为50-60min，曝气气体为甲醚和氮气，二者配比为1:2；步骤4、将纤维前驱体放置高压釜中，在临界条件下，加热加压氧化反应，得到高强高韧纤维；临界反应条件为：氧气含量为50％的空气，压力为20-25MPa，恒压饱和2-3小时，温度为200-210℃。实施例1本专利技术提供一种高强高韧纤维，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂3份；促进剂3份；抗老化剂3份；助剂2份；溶剂100份。所述增稠剂为琥珀酸烷基酯磺酸钠；所述促进剂为三苯基膦；所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述助剂为硅烷偶联剂；所述溶剂为乙醇。本专利技术还提供一种高强高韧纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将上述重量份的碳化硅纤维和玄武岩纤维进行粉粹处理，得到纳米纤维；步骤2、将纳米纤维放入高压反应釜中，加入所述重量份的溶剂，混合均匀；步骤3、将上述重量份的增稠剂、促进剂、抗老化剂和助剂加入到反应釜中，然后密闭曝气反应，晒干，得到纤维前驱体；密闭曝气反应的时间为50min，曝气气体为甲醚和氮气，二者配比为1:2；步骤4、将纤维前驱体放置高压釜中，在临界条件下，加热加压氧化反应，得到高强高韧纤维；临界反应条件为：氧气含量为50％的空气，压力为20MPa，恒压饱和2小时，温度为200℃。实施例2本专利技术提供一种高强高韧纤维，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂5份；促进剂5份；抗老化剂5份；助剂4份；溶剂200份。所述增稠剂为琥珀酸烷基酯磺酸钠；所述促进剂为三苯基膦；所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述助剂为硅烷偶联剂；所述溶剂为乙醇。本专利技术还提供一种高强高韧纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将上述重量份的碳化硅纤维和玄武岩纤维进行粉粹处理，得到纳米纤维；步骤2、将纳米纤维放入高压反应釜中，加入所述重量份的溶剂，混合均匀；步骤3、将上述重量份的增稠剂、促进剂、抗老化剂和助剂加入到反应釜中，然后密闭曝气反应，晒干，得到纤维前驱体；密闭曝气反应的时间为60min，曝气气体为甲醚和氮气，二者配比为1:2；步骤4、将纤维前驱体放置高压釜中，在临界条件下，加热加压氧化反应，得到高强高韧纤维；临界反应条件为：氧气含量为50％的空气，压力为25MPa，恒压饱和3小时，温度为210℃。对实施例1和2制备的纤维进行性能测试，测试结果见表1。表1检测项目实施例1实施例2拉伸强度(MPa)8.9GPa9.1GPa断裂伸长率30.2％31％纤维直径5μm7μm由表1可知，本专利技术提供的纤维具有优异的强度和韧性，能够满足应用要求。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强高韧纤维，其特征在于，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂3‑5份；促进剂3‑5份；抗老化剂3‑5份；助剂2‑4份；溶剂100‑200份。

【技术特征摘要】
1.一种高强高韧纤维，其特征在于，是由下列重量份的原料组成：碳化硅纤维50份；玄武岩纤维50份；增稠剂3-5份；促进剂3-5份；抗老化剂3-5份；助剂2-4份；溶剂100-200份。2.根据权利要求1所述的高强高韧纤维，其特征在于，所述增稠剂为琥珀酸烷基酯磺酸钠。3.根据权利要求1所述的高强高韧纤维，其特征在于，所述促进剂为三苯基膦。4.根据权利要求1所述的高强高韧纤维，其特征在于，所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。5.根据权利要求1所述的高强高韧纤维，其特征在于，所述助剂为硅烷偶联剂。6.根据权利要求1所述的高强高韧纤维，其特征在于，所述溶剂为乙醇。7.一种权利要求1-6任一项所述的高强高韧纤维的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，郇彦，王辉，
申请(专利权)人：长春安旨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22