專利名稱：一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑及其制備的制作方法
技術領域：
本發明屬于浸潤劑及其制備領域，特別涉及一種玻璃纖維用添加碳納米管浸潤劑及其制備。
背景技術：
在玻璃纖維實際生產中，拉伸過程中溫度的急劇下降會使玻璃纖維產生表面應力，從而形成表面微裂紋使纖維性能下降，因此通常在拉伸的同時在纖維表面噴涂或浸涂一層浸潤劑。浸潤劑主要有兩個作用:一方面防止玻璃纖維表面微裂紋的產生和擴散、減少纖維間的摩擦損傷，提高纖維的強度；另一方面浸潤劑可以提高纖維與基體之間的粘結強度。CNTs具有極好的的機械性能，如拉伸強度(200GPa)、彈性模量(200 500GPa)和斷裂應變(1(Γ30%)，是用作界面修飾的理想選擇。越來越多的關于CNTs/樹脂納米復合材料的研究報道，在樹脂中加入少量的CNTs就可以明顯改善材料的性能。CNTs具有巨大的比表面積，在樹脂當中起到明顯的界面效應、架橋作用，阻止裂紋擴展，從而提高了材料強度。有報道，通過電泳沉積(EPD)法將CNTs沉積到玻璃纖維表面，認為納米微粒類似于生物骨中的礦物質，由此形成的適當的納米級界面能改善纖維和樹脂的粘結強度，提高玻璃纖維增強塑料的強度。當CNTs添加到浸潤劑中，經修飾的的CNTs和玻璃纖維緊密結合，在裂紋處起到架橋作用，提高纖維的抗拉強度；同時也可以改善玻璃纖維和樹脂之間的界面結構，提高粘結強度。總之，當浸潤劑中加入CNTs，可以大大提高玻璃纖維制品質量
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種玻璃纖維用添加碳納米管浸潤劑及其制備方法，本發明采用的配方簡單、實用，適用于工業化生產；制備的浸潤劑可以有效提高玻璃纖維的強度；并且可以提高玻璃纖維復合材料的強度。本發明的一種玻璃纖維用添加碳納米管浸潤劑，其特征在于:按重量百分比該浸潤劑由以下組分組成:
權利要求
1.一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，按重量百分比該浸潤劑由以下組分組成:固色劑3%-10%，環氧樹脂3%-10%，陽離子表面活性劑0.5%-5%，偶聯劑0.1%_5%，碳納米管0.1%_1%，去離子水 69%-93.3%。
2.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，其特征在于:所述固色劑為雙氰胺甲醛樹脂，密度為1.198g/cm3，粘度為50(T560mPa.S。
3.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，其特征在于:所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂乳液，相對分子質量為35(Γ1000，平均粒徑為0.2^2.0 μ m。
4.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，其特征在于:所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨。
5.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，其特征在于:所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，型號為KH-550、KH-560或A186。
6.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，其特征在于:所述碳納米管為改性碳納米管，改性方法為:(1)碳納米管加入強氧化性酸，然后加熱，攪拌2(T30h，然后離心或者自然沉降清洗，得到碳納米管和水的黑色混合液；(2)向制得的黑色混合液中加入乙二烯三胺、聚丙烯吡咯烷酮，在70°C 110°C條件下攪拌5 10h，即得到改性的納米碳管，其中碳納米管與強氧化性酸的質量比為l:5(Tl:300，聚丙烯吡咯烷酮與碳納米管的質量比為1:2(Tl: 10;乙二烯三胺與碳納米管的質量比為1:15 1:10。
7.根據權利要求6所述的一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，其特征在于:所述強氧化性酸為 濃硝 酸。
8.一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑制備方法，包括: 按重量百分比加入雙酚A型環氧樹脂3%-10%，添加到離子水中，溫度保持6(T80°C，20(T500r/min下攪拌1 2h，然后依次加入雙氰胺甲醛樹脂3%_10%、陽離子表面活性劑.0.5%-5%、硅烷偶聯劑0.1%_5%、改性的碳納米管0.1%-1%，攪拌，最后加入去離子水，攪拌，即得浸潤劑，其中去離子水的總重量百分比為69%-93.3%。
全文摘要
本發明涉及一種玻璃纖維用添加碳納米管的浸潤劑，按重量百分比該浸潤劑由以下組分組成固色劑3%-10%，環氧樹脂3%-10%，陽離子表面活性劑0.5%-5%，偶聯劑0.1%-5%，碳納米管0.1%-1%，去離子水69%-93.3%。制備方法雙酚A型環氧樹脂，添加到離子水中，溫度保持60~80℃，200~500r/min下攪拌1~2h，然后依次加入雙氰胺甲醛樹脂、陽離子表面活性劑、硅烷偶聯劑、改性的碳納米管，攪拌，最后加入去離子水，攪拌，即得浸潤劑。本發明方法采用的配方簡單、實用，適用于工業化生產；制備的浸潤劑可以有效提高玻璃纖維的強度；并且可以提高玻璃纖維復合材料的強度。
文檔編號C03C25/44GK103159413SQ201210553280
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者李耀剛, 吳欣, 王宏志, 張青紅 申請人:東華大學