一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法及其产品与流程

本发明属于工程材料制备领域，具体涉及一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法及其产品。

背景技术：

玻璃纤维棉是一种良好的工程材料，具有不燃、耐腐蚀、耐高温、伸长小等优良性能，在电气、力学、化学以及光学等方面也有优良的特性。传统的玻璃纤维棉是在玻璃纤维棉上均匀喷洒粘结剂，然后经高温固化成型，可用于航海、航空、航天、建筑、集装箱、空调、保温箱、冰箱等保温降噪结构。但是目前国内的玻璃纤维棉吸湿性特别严重，应用在建筑等领域时易发生鼓包、脱落等情况，危险性极大。

因此需要寻找一种制备工艺简单的制备超疏水玻璃纤维棉毡的方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法；本发明的目的之二在于提供一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：

(1)玻璃纤维棉改性：将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在硬脂酸铁有机溶液中30-60min，取出自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

(2)制备超疏水玻璃纤维棉毡：将步骤(1)中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上5-10wt％的粘结剂，进行固化烘干即可形成连续的超疏水玻璃纤维棉毡。

优选的，步骤(1)中所述预处理的具体操作为依次将玻璃纤维置于装有蒸馏水、有机溶剂的超声波中各超声清洗0.5～3h后取出在100～200℃下烘干。

优选的，步骤(1)中所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮或者四氢呋喃中的任意一种或几种。

优选的，步骤(1)中所述硬脂酸铁有机溶液的配制方法为将硬脂酸铁溶于热的有机溶剂中，在搅拌使其完全溶解。

优选的，步骤(1)中所述有机溶剂为乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、松节油或者苯中的任意一种或几种。

优选的，步骤(2)中所述固化烘干时的温度为200～300℃，时间为1～2h。

优选的，步骤(2)中所述粘结剂为酚醛树脂、尿醛树脂或者三聚氰胺树脂中的任意一种或几种。

2、由上述一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法制备得到的一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

优选的，所述超疏水的玻璃纤维棉毡具有良好的疏水性能，与水的接触角不小于150°。

本发明的有益效果在于：

1、本发明公开了一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法，属于材料制备领域，首先采用硬脂酸铁溶液包覆在玻璃纤维棉的表面从而改变玻璃纤维的疏水性能，再将适当的粘结剂喷洒在具有疏水性的玻璃纤维上进行固化烘干即可，具有制备过程简单易操作、原料易得、制备成本低廉等优点。

2、本发明公开的一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡，具有良好的疏水性，与水的接触角不小于150°，能够改善当前国内的玻璃纤维棉吸湿性严重的缺点，防止应用在建筑领域时发生鼓包、脱落等情况，减少危险性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：

图1为一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备流程图；

图2为本发明制备得到的一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡与水的接触角。

具体实施方式

下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

实施例1

1、玻璃纤维预处理：首先将100g的玻璃纤维将置于装有蒸馏水的超声容器中进行超声清洗0.5h后取出，即可洗去玻璃纤维表面的灰尘等杂质，然后将其置于装有无水乙醇的超声容器中超声清洗3h后清洗去除玻璃纤维中的有机杂质，超声结束后取出放入烘箱中在100℃下烘干即可。

2、玻璃纤维棉改性：将0.3mol的硬脂酸铁溶于体积为1l的热的乙醇溶剂中搅拌使其完全溶解形成0.3mol/l的硬脂酸铁乙醇溶液，将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在0.3mol/l的硬脂酸铁乙醇溶液60min后取出，自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

3、制备超疏水玻璃纤维棉毡：将上述步骤中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上5g的酚醛树脂粘结剂，在温度为300℃的条件下进行固化烘干1h，即可形成一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

实施例2

1、玻璃纤维预处理：首先将100g的玻璃纤维将置于装有蒸馏水的超声容器中进行超声清洗3h后取出，即可洗去玻璃纤维表面的灰尘等杂质，然后将其置于装有丙酮的超声容器中超声清洗0.5h后清洗去除玻璃纤维中的有机杂质，超声结束后取出放入烘箱中在200℃下烘干即可。

2、玻璃纤维棉改性：将0.8mol的硬脂酸铁溶于体积为1l的热的乙醇溶剂中搅拌使其完全溶解形成0.8mol/l的硬脂酸铁丙酮溶液，将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在0.8mol/l的硬脂酸铁丙酮溶液30min后取出，自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

3、制备超疏水玻璃纤维棉毡：将上述步骤中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上10g的酚醛树脂粘结剂，在温度为200℃的条件下进行固化烘干2h，即可形成一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

实施例3

1、玻璃纤维预处理：首先将100g的玻璃纤维将置于装有蒸馏水的超声容器中进行超声清洗2h后取出，即可洗去玻璃纤维表面的灰尘等杂质，然后将其置于装有四氢呋喃的超声容器中超声清洗1h后清洗去除玻璃纤维中的有机杂质，超声结束后取出放入烘箱中在250℃下烘干即可。

2、玻璃纤维棉改性：将0.4mol的硬脂酸铁溶于体积为1l的热的乙醚溶剂中搅拌使其完全溶解形成0.4mol/l的硬脂酸铁乙醚溶液，将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在0.4mol/l的硬脂酸铁乙醚溶液50min后取出，自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

3、制备超疏水玻璃纤维棉毡：将上述步骤中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上7g的酚醛树脂粘结剂，在温度为250℃的条件下进行固化烘干1.5h，即可形成一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

实施例4

1、玻璃纤维预处理：首先将100g的玻璃纤维将置于装有蒸馏水的超声容器中进行超声清洗2h后取出，即可洗去玻璃纤维表面的灰尘等杂质，然后将其置于装有无水乙醇的超声容器中超声清洗1h后清洗去除玻璃纤维中的有机杂质，超声结束后取出放入烘箱中在250℃下烘干即可。

2、玻璃纤维棉改性：将0.6mol的硬脂酸铁溶于体积为1l的热的氯仿溶剂中搅拌使其完全溶解形成0.4mol/l的硬脂酸铁氯仿溶液，将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在0.4mol/l的硬脂酸铁氯仿溶液50min后取出，自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

3、制备超疏水玻璃纤维棉毡：将上述步骤中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上6g的酚醛树脂粘结剂，在温度为250℃的条件下进行固化烘干1.5h，即可形成一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

实施例5

1、玻璃纤维预处理：首先将100g的玻璃纤维将置于装有蒸馏水的超声容器中进行超声清洗0.5h后取出，即可洗去玻璃纤维表面的灰尘等杂质，然后将其置于装有无水乙醇的超声容器中超声清洗3h后清洗去除玻璃纤维中的有机杂质，超声结束后取出放入烘箱中在100℃下烘干即可。

2、玻璃纤维棉改性：将0.3mol的硬脂酸铁溶于体积为1l的热的松节油中搅拌使其完全溶解形成0.3mol/l的硬脂酸铁松节油溶液，将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在0.3mol/l的硬脂酸铁松节油溶液60min后取出，在空气中自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

3、制备超疏水玻璃纤维棉毡：将上述步骤中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上5g的酚醛树脂粘结剂，在温度为300℃的条件下进行固化烘干1h，即可形成一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

实施例6

1、玻璃纤维预处理：首先将100g的玻璃纤维将置于装有蒸馏水的超声容器中进行超声清洗3h后取出，即可洗去玻璃纤维表面的灰尘等杂质，然后将其置于装有四氢呋喃的超声容器中超声清洗0.5h后清洗去除玻璃纤维中的有机杂质，超声结束后取出放入烘箱中在200℃下烘干即可。

2、玻璃纤维棉改性：将0.8mol的硬脂酸铁溶于体积为1l的热的苯溶剂中搅拌使其完全溶解形成0.8mol/l的硬脂酸铁苯溶液，将经过预处理的玻璃纤维完全浸没在0.8mol/l的硬脂酸铁苯溶液30min后取出，自然晾干后即可得到表面包硬脂酸铁的玻璃纤维；

3、制备超疏水玻璃纤维棉毡：将上述步骤中得到的表面包硬脂酸铁的玻璃纤维喷洒上10g的酚醛树脂粘结剂，在温度为200℃的条件下进行固化烘干2h，即可形成一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡。

本发明所述一种硬脂酸铁改性的超疏水玻璃纤维棉毡的制备方法的流程图如图1所示，制备得到的超疏水玻璃纤维棉毡与水的接触角如图2所示，证明通过本发明的制备方法中硬脂酸铁表面改性玻璃纤维后制备得到的玻璃纤维棉毡具有良好的疏水性能，与水的接触角为150°

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。