本发明涉及具体涉及一种有机先驱体法制备氮化硼涂层改性玻璃纤维织物的方法。
背景技术：
氮化硼材料具有优异的耐高温性。氮化硼涂层可以填补玻璃纤维表面的微缺陷，同时具有高温抗氧化作用，因此有望显著提高玻璃纤维的力学性能、抗析晶性能及高温强度保持能力。然而传统的氮化硼制备方法需上千度的高温烧结，由于玻璃纤维本身的耐温性能所限，不适合在玻璃纤维表面制备氮化硼涂层。有机先驱体转化法制备氮化硼技术具有温度低、易成型等优点，已成为制备氮化硼涂层、氮化硼薄膜、氮化硼纤维、泡沫氮化硼等的重要方法。以硼酸和尿素为氮化硼源，在石英纤维表面于550—850℃条件下低温制备了氮化硼涂层。以三氯化硼、氯化铵、甲胺等为原料合成了聚硼氮烷为先驱体，在600～900℃条件下低温制备了氮化硼纤维。采用有机先驱体转化法在玻璃纤维表面低温制备氮化硼涂层，可以避免高温对玻璃纤维结构的破坏，使制备新型的玻璃纤维氮化硼涂层织物成为可能。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种有机先驱体法制备氮化硼涂层改性玻璃纤维织物的方法。
本发明的技术方案在于：
有机先驱体法制备氮化硼涂层改性玻璃纤维织物的方法，包括如下步骤：
（1）硼酸氨基三乙酯的合成
在带有搅拌器和分水器的三口烧瓶中，加入硼酸和三乙醇胺，合成硼酸氨基三乙酯；通入氮气带出副产物水，以分水器中收集水；产物在无水乙醇中重结晶，干燥后密闭保存；
（2）硼酸氨基三乙酯的热解：在氮气气氛中进行；
（3）玻纤涂层织物的制备
将玻璃纤维织物在含硼酸氨基三乙酯的无水乙醇溶液中浸渍，干燥后于氮气气氛中，热解硼酸氨基三乙酯涂层；然后将涂层玻纤织物在空气气氛下热处理，冷却后制成氮化硼涂层改性玻璃纤维织物。
所述的硼酸和三乙醇胺的摩尔比为1：0.8～1：2.0。
所述的硼酸氨基三乙酯的热解温度为400~800℃，时间30~45 min 。
所述的热解硼酸氨基三乙酯涂层的热解温度为400~450℃，时间30~45 min。
所述的热处理的温度为400～1000℃、时间40~60 min。
所述的合成硼酸氨基三乙酯的温度为120～200℃。
所述的无水乙醇溶液中硼酸氨基三乙酯质量分数为5~8％。
本发明的技术效果在于：
本发明以三乙醇胺和硼酸为原料，合成了硼酸氨基三乙酯。硼酸氨基三乙酯的产率达到87％。水解稳定性得到明显改善。因此满足在玻璃纤维表面制备氮化硼涂层的工艺要求。氮化硼涂层对高硅氧、无碱玻璃纤维织物具有显著的增强作用并可明显改善其耐温性能。
具体实施方式
有机先驱体法制备氮化硼涂层改性玻璃纤维织物的方法，包括如下步骤：
实施例1
（1）硼酸氨基三乙酯的合成
在带有搅拌器和分水器的三口烧瓶中，加入硼酸和三乙醇胺，合成硼酸氨基三乙酯；通入氮气带出副产物水，以分水器中收集水；产物在无水乙醇中重结晶，干燥后密闭保存；
（2）硼酸氨基三乙酯的热解：在氮气气氛中进行；
（3）玻纤涂层织物的制备
将玻璃纤维织物在含硼酸氨基三乙酯的无水乙醇溶液中浸渍，干燥后于氮气气氛中，热解硼酸氨基三乙酯涂层；然后将涂层玻纤织物在空气气氛下热处理，冷却后制成氮化硼涂层改性玻璃纤维织物。
实施例2
（1）硼酸氨基三乙酯的合成
在带有搅拌器和分水器的三口烧瓶中，加入硼酸和三乙醇胺，合成硼酸氨基三乙酯；通入氮气带出副产物水，以分水器中收集水；产物在无水乙醇中重结晶，干燥后密闭保存；
（2）硼酸氨基三乙酯的热解：在氮气气氛中进行；
（3）玻纤涂层织物的制备
将玻璃纤维织物在含硼酸氨基三乙酯的无水乙醇溶液中浸渍，干燥后于氮气气氛中，热解硼酸氨基三乙酯涂层；然后将涂层玻纤织物在空气气氛下热处理，冷却后制成氮化硼涂层改性玻璃纤维织物。
其中，所述的硼酸和三乙醇胺的摩尔比为1：0.8。所述的硼酸氨基三乙酯的热解温度为400℃，时间30 min 。所述的热解硼酸氨基三乙酯涂层的热解温度为400℃，时间30 min。所述的热处理的温度为400℃、时间40 min。所述的合成硼酸氨基三乙酯的温度为120℃。所述的无水乙醇溶液中硼酸氨基三乙酯质量分数为5％。
实施例3
（1）硼酸氨基三乙酯的合成
在带有搅拌器和分水器的三口烧瓶中，加入硼酸和三乙醇胺，合成硼酸氨基三乙酯；通入氮气带出副产物水，以分水器中收集水；产物在无水乙醇中重结晶，干燥后密闭保存；
（2）硼酸氨基三乙酯的热解：在氮气气氛中进行；
（3）玻纤涂层织物的制备
将玻璃纤维织物在含硼酸氨基三乙酯的无水乙醇溶液中浸渍，干燥后于氮气气氛中，热解硼酸氨基三乙酯涂层；然后将涂层玻纤织物在空气气氛下热处理，冷却后制成氮化硼涂层改性玻璃纤维织物。
其中，所述的硼酸和三乙醇胺的摩尔比为1：2.0。所述的硼酸氨基三乙酯的热解温度为800℃，时间45 min 。所述的热解硼酸氨基三乙酯涂层的热解温度为450℃，时间45 min。所述的热处理的温度为1000℃、时间60 min。所述的合成硼酸氨基三乙酯的温度为200℃。所述的无水乙醇溶液中硼酸氨基三乙酯质量分数为8％。