Fe3+-炭黑對(duì)玻璃纖維表面著色工藝的探討.pdf

1、玻璃纖維具有耐高溫、比重低、耐腐蝕、強(qiáng)度高、模量高等一系列優(yōu)異特性，是性能優(yōu)良的常用增強(qiáng)材料。玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，是目前應(yīng)用廣泛的一類復(fù)合材料，具有成本低廉、成形性和絕緣性優(yōu)良等特點(diǎn)。玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料被廣泛的應(yīng)用于航空航天、船舶、汽車、電工電子以及其它民用領(lǐng)域中，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著非常重要的作用。
　　目前，我國(guó)生產(chǎn)的玻璃纖維多為銀白色，其復(fù)合材料制品也為無(wú)色透明，色調(diào)比較單一。為了使玻璃纖維的外觀性能得到改善，滿足客戶

2、對(duì)產(chǎn)品色彩的需求，擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，需要研制開(kāi)發(fā)不同顏色的玻璃纖維產(chǎn)品。根據(jù)玻璃纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制備工藝和使用環(huán)境，結(jié)合化學(xué)纖維的染色方法，本課題分別選取氯化鐵和炭黑作為著色物質(zhì)，采用浸染和在線涂覆工藝對(duì)玻璃纖維進(jìn)行著色探索。
　　選用氯化鐵溶液作為染液，通過(guò)浸染工藝對(duì)纖維進(jìn)行著色實(shí)驗(yàn)。用紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)(UV-vis)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、場(chǎng)發(fā)射掃面電子顯微鏡(FESEM)等對(duì)樣品進(jìn)行表征，結(jié)果表明:染液中的

3、Fe3+與纖維表面浸潤(rùn)劑膜層中的有機(jī)物結(jié)合形成γ-FeOOH，從而達(dá)到著色的目的;含氯化鐵染液浸染法最佳工藝條件為浸染溫度80℃、浸染時(shí)間2.5h、氯化鐵含量百分比為2.5％;樣品具有較好的水洗色牢度和耐溫色牢度，可以滿足制備復(fù)合材料的要求。
　　制備含氯化鐵的浸潤(rùn)劑乳液，采用浸潤(rùn)劑涂覆的方法，在玻璃纖維制備過(guò)程中實(shí)現(xiàn)纖維的著色。用納米粒度與電位分析儀、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、場(chǎng)發(fā)射掃面電子顯微鏡(FESEM)紫外可見(jiàn)光

4、分光光度計(jì)（UV-vis）、強(qiáng)力測(cè)試儀（復(fù)絲A0-3000CN）進(jìn)行測(cè)試表征，結(jié)果表明:氯化鐵在浸潤(rùn)劑中仍以離子狀態(tài)存在，乳液具有較好的穩(wěn)定性，可以作為連續(xù)性玻璃纖維生產(chǎn)的浸潤(rùn)劑使用;含氯化鐵浸潤(rùn)劑在線涂覆法可以實(shí)現(xiàn)玻璃纖維的著色，添加氯化鐵的最佳質(zhì)量百分比應(yīng)為2.5％;著色樣品的強(qiáng)度下降了約10％-25％，樣品水洗色牢度較差，具有較好的耐溫色牢度，在樹(shù)脂中不會(huì)發(fā)生擴(kuò)散，可以制備不同的復(fù)合材料。
　　選取炭黑作為著色物質(zhì)，機(jī)械研磨