【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玄武岩纤维复合材料，具体为一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着现在玄武岩纤维是由高温熔融后的玄武岩拉丝制成的纤维材料，其生产过程无污染，同时具有较高的拉伸强度和优异的耐高温、耐腐蚀性，已被运用于航空航天，国防装备和建筑工程等领域。此外，还有研究表明玄武岩纤维具有出色的绝缘和介电性能，因此其有望用于电力设备的制造，如生产复合横担，复合绝缘子等，然而，由于表面光滑，缺少活性官能团等原因，玄武岩纤维与基体间的界面结合效果较差，复合材料孔隙率较高，无法充分的发挥玄武岩纤维的力学性能，也使其在湿热环境下的绝缘，介电性能大幅下降，因此，通常对玄武岩纤维表面作改性处理，增加其表面粗糙度和化学反应活性，提高纤维和基体间的结合强度，其中浸润剂涂层改性则是最适用于工业化生产中处理连续纤维的改性方法；
2、然而目前国内多数浸润剂的研究主要关注浸润剂对纤维及其复合材料力学性能的影响，而对提升玄武岩纤维复合材料电气性能及耐湿热性能浸润剂的研究较少。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂及其制备方法，可以有效解决上述
技术介绍
中提出目前对提升玄武岩纤维复合材料电气性能及耐湿热性能浸润剂的研究较少的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，该浸润剂包括以下组分：成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂和去离子水；
3、具体的，浸润剂由质量百分比为1-9％的成膜剂、0.2-1.8％的偶联
4、根据上述技术方案，所述成膜剂为有机硅改性环氧树脂乳液、氢化双酚a环氧树脂乳液、脂环族环氧树脂乳液、二聚酸改性环氧树脂乳液和双酚a型环氧树脂乳液中的一种或多种；
5、所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
6、根据上述技术方案，所述润滑剂为不饱和脂肪酸聚乙醇酯类或矿物油类润滑剂；
7、所述抗静电剂为酰胺盐类抗静电剂。
8、一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，包括以下步骤：
9、s1、选择制备材料与配比准备；
10、s2、根据材料来配制成膜剂溶液；
11、s3、根据材料来配制偶联剂溶液；
12、s4、将配制溶液进行充分混匀处理；
13、s5、将混合物进行筛选过滤处理；
14、s6、对所得混合物进行性能测试。
15、根据上述技术方案，所述s1中，根据配方比例，选择并称量所需原料，原料具体包括成膜剂、偶联剂、润滑剂和抗静电剂，余量为去离子水，按照每种原料规定质量百分比来精确控制选择原料；
16、所述成膜剂选择能够形成良好涂层，并具有良好防水性能的成膜剂，所述偶联剂选择能够提高成膜剂与玄武岩纤维之间结合力的偶联剂，所述润滑剂选择能够降低涂敷阻力和提升涂层均匀性的润滑剂，所述抗静电剂选择能够有效降低玄武岩纤维静电的抗静电剂，所述去离子水用于溶解和稀释容易，确保混合物均匀混合。
17、根据上述技术方案，所述s2中，将成膜剂与去离子水通过搅拌机器进行充分搅拌混合，得到稀释后的成膜剂溶液；
18、在制备成膜剂溶液的过程中，先量取规定份数的等量去离子水，并将去离子水以等量添加的方式逐步同量加入到成膜剂中，在去离子水加入时，成膜剂保持混合搅拌的状态；
19、所述s3中，再次量取一定量的去离子水，并在去离子水中逐步滴加醋酸，通过滴加的方式，使醋酸快速均匀的融合在去离子水中，从而调节溶液的ph值，使溶液的ph值在3-4之间；
20、然后通过高性能搅拌机来剧烈搅拌溶液，同时在溶液处于搅拌状态中，逐步滴加所需偶联剂，在偶联剂滴加完毕后继续搅拌1-2小时直至无明显油状物存在，使偶联剂发生水解；
21、在偶联剂经过规定时间的搅拌后且完全水解后，测试偶联剂溶液的ph值，使水解成功后偶联剂溶液的ph值在5-6之间。
22、根据上述技术方案，所述s4中，将步骤s2和步骤s3中分别制得的成膜剂溶液和偶联剂溶液进行初步的充分的混合处理；
23、在所得混合物中按照顺序分别加入润滑剂、抗静电剂和去离子水，并将混合物与润滑剂、抗静电剂和去离子水之间使用磁力搅拌器进行缓慢搅拌混合，持续搅拌时间为1-2小时，最终得到所有成分均匀分散的耐湿热玄武岩纤维浸润剂。
24、根据上述技术方案，所述s5中，将步骤s4中制得的耐湿热玄武岩纤维浸润剂进行筛选过滤处理，通过过滤设备的滤膜进行过滤处理，来有效去除耐湿热玄武岩纤维浸润剂中产生的沉淀物和杂质颗粒，从而得到细致均匀的耐湿热玄武岩纤维浸润剂；
25、将过滤后的浸润剂装入密封容器中，防止其与外界空气接触，防止浸润剂变质，提升浸润剂的性能和储存时间。
26、根据上述技术方案，所述s6中，对制得的耐湿热玄武岩纤维浸润剂的性能进行测试，主要对耐湿热玄武岩纤维浸润剂的粘度、ph值和电导率进行测试，同时对耐湿热玄武岩纤维浸润剂的粘度及密度进行检验，确保符合浸润剂的制备要求。
27、根据上述技术方案，所述s7中，配置标准试样时包括玄武岩纤维平纹布的制备和玄武岩纤维复合材料层压板的制备；
28、在玄武岩纤维平纹布制备过程中，将玄武岩纤维平纹布浸泡在耐湿热玄武岩纤维浸润剂中，持续浸泡的时间为1-2小时，并在浸泡后进行烘干处理，以此来制得经浸润剂涂层改性的玄武岩纤维平纹布；
29、在玄武岩纤维复合材料层压板制备过程中，将改性后的玄武岩纤维平纹布放入金属模具中，加入树脂混合料并在硫化机中100-180℃和5-15mpa的条件固化30-60分钟，固化后，制得玄武岩纤维复合材料层压板；
30、其中，按重量份记，树脂混合料由100份双酚a型环氧树脂，80份甲基六氢邻苯二甲酸酐和0.5份2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚混合而成；
31、在进行湿热老化试验时，将制备的玄武岩纤维复合材料层压板切成标准试样，并对标准试样开展120小时的湿热老化试验，并按照规定标准分别对老化后的试样进行弯曲强度、击穿强度和介电损耗因数的测试。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
33、1、本专利技术将成膜剂、偶联剂、润滑剂和抗静电剂作为耐湿热玄武岩纤维浸润剂的组成成分，成膜剂的质量占比最大，也对复合材料性能造成的影响最大，且通过浸渍烘干的方式将浸润剂涂敷于纤维表面，可以提高纤维表面粗糙度和化学反应活性，从而增强纤维与树脂之间的结合强度，降低孔隙率，增强玄武岩纤维复合材料的防水性能，并进一步防止制品的膨胀与变形，降低玄武岩纤维复合材料在湿热环境下的力学和电气性能损失，提升材料的耐湿热性能。
34、2、本专利技术制备的浸润剂能够有效提高纤维表面的粗糙度和化学反应活性，提高纤维与树脂基体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，其特征在于：该浸润剂包括以下组分：成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂和去离子水；
2.根据权利要求1所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，其特征在于：所述成膜剂为有机硅改性环氧树脂乳液、氢化双酚A环氧树脂乳液、脂环族环氧树脂乳液、二聚酸改性环氧树脂乳液和双酚A型环氧树脂乳液中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，其特征在于：所述润滑剂为不饱和脂肪酸聚乙醇酯类或矿物油类润滑剂；
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述S1中，根据配方比例，选择并称量所需原料，原料具体包括成膜剂、偶联剂、润滑剂和抗静电剂，余量为去离子水，按照每种原料规定质量百分比来精确控制选择原料；
6.根据权利要求4所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述S2中，将成膜剂与去离子水通过搅拌机器进行充分搅拌混合，得到稀释后的成膜剂溶液；>
7.根据权利要求6所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述S4中，将步骤S2和步骤S3中分别制得的成膜剂溶液和偶联剂溶液进行初步的充分的混合处理；
8.根据权利要求7所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述S5中，将步骤S4中制得的耐湿热玄武岩纤维浸润剂进行筛选过滤处理，通过过滤设备的滤膜进行过滤处理，来有效去除耐湿热玄武岩纤维浸润剂中产生的沉淀物和杂质颗粒，从而得到细致均匀的耐湿热玄武岩纤维浸润剂；
9.根据权利要求8所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述S6中，对制得的耐湿热玄武岩纤维浸润剂的性能进行测试，主要对耐湿热玄武岩纤维浸润剂的粘度、pH值和电导率进行测试，同时对耐湿热玄武岩纤维浸润剂的粘度及密度进行检验。
10.根据权利要求8所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述S7中，配置标准试样时包括玄武岩纤维平纹布的制备和玄武岩纤维复合材料层压板的制备；
...【技术特征摘要】
1.一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，其特征在于：该浸润剂包括以下组分：成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂和去离子水；
2.根据权利要求1所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，其特征在于：所述成膜剂为有机硅改性环氧树脂乳液、氢化双酚a环氧树脂乳液、脂环族环氧树脂乳液、二聚酸改性环氧树脂乳液和双酚a型环氧树脂乳液中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂，其特征在于：所述润滑剂为不饱和脂肪酸聚乙醇酯类或矿物油类润滑剂；
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述s1中，根据配方比例，选择并称量所需原料，原料具体包括成膜剂、偶联剂、润滑剂和抗静电剂，余量为去离子水，按照每种原料规定质量百分比来精确控制选择原料；
6.根据权利要求4所述的一种耐湿热玄武岩纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述s2中，将成膜剂与去离子水通过搅拌机器...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦晓星，卢文浩，肖翔，张晋寅，黄志雄，刘贺晨，刘云鹏，李乐，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院，
类型：发明
国别省市：
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