玻纤滤料的表面处理
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图 2 处理液树脂极少包覆玻纤表面 图 1 处理液树脂完全包覆玻纤表面
其中: Y 为有机官能团, 它能与有机介质反应形 成化学键结合。在水解中大体稳定, 而且以热稳 定的方式与硅原子结合。 R 为亚烷基, 它的作用
从表 1 可知, 经过热处理的玻纤基布即脱蜡 布力学性能相对降低 , 但经过表面处理后力学性 能得到恢复。
[ 9] [ 8]
梁正海 , 何朝远 , 赵东波 . 纳米 材料改善 玻纤滤料表 面处理性能的 研究 [ J]. 玻璃纤 维 , 2004( 5) : 21 27. 周晓东 , 陈德东 , 林群芳 , 戴干策 . 橡 胶分子链在 玻璃纤 维 表面 的 接枝 [ J]. 高 分 子 材料 科 学 与工 程 , 2001 , 1( 17) : 137- 140.
1 前言
表面处理是将玻璃纤维织物由材料变成产品 的一道重要工序。玻璃纤维 ( 玻纤 ) 是一种工程 材料, 具有不燃、 耐腐蚀、 耐高温、吸湿小、 伸长 小等优良性能。但玻纤由于比表面积过大, 纤维 表面存在缺陷, 导致玻纤自身不具备很好的耐腐 蚀性、憎水性以及耐磨性, 它的曲挠性与合成纤 维相差很远。为了改善玻纤滤布的耐折、耐酸碱 性能, 提高清灰能力 , 改善憎水憎油等特性 , 在 具体的工况条件下使用, 玻纤过滤布必须进行表 面处理 , 赋 予其优 良的耐 温、耐 腐蚀 和机械 特 性
( 南京玻璃纤维研究设计院, 江苏 南京 210000)
摘 要 : 从玻璃纤维表面处理的 机理出发 , 简述了玻璃纤维表面处理的工艺和配方 特点 , 以及表面处理
发展状况 , 对玻璃纤维表面处 理技术提出了更高的要求。 关键词 : 玻璃纤维 ; 表面处理 ; 机理 中图分类号 : TQ 171 . 777. 75 文献标识码 : A do : i 10. 3969 / . j issn. 1672- 500x . 2010. 03 . 008
地满足各种不同应用领域的要求
。政府对大
[ 4] [ 5wk.baidu.com [ 6] [ 7]
气环境治理的要求更高、更坚决 , 袋式除尘器应 用领域及范围不断扩大, 作为袋式除尘系统关键 部件的过滤材料特别是高温过滤材料需求增大, 玻纤滤料行业面临巨大的市场和契机。随着国民 经济发展和社会进步, 垃圾焚烧、钢铁、炭黑以 及水泥行业的烟气温度和成分也日趋复杂, 原有 的表面处理配方和产品已逐渐不能满足市场的需 要 , 进行玻纤表面处理和配方的探索和研究 , 增 强玻纤滤料的功能和性能, 满足不同条件的使用 要求, 是一项急迫且长期的任务。
[ 1- 2]
2 表面处理工艺简介
表面处理工序将玻 璃纤维织物变成 一种产 品。玻璃纤维表面处理工艺可分为前处理法、迁 移法和后处理法。前处理法由于技术难度较高, 当前除少 数产品 使用外 , 仍处 于探 索、研究 阶 段。迁移法操作简单, 无需复杂的处理设备 , 但 处理效果不佳, 逊于后处理法, 应用领域 较窄。 后处理是现在玻纤织物通常采用的处理工艺。它 包括热处理 ( 热清洗 ) 和后处理 ( 化学处理 ) 两个 阶段, 以完成表面清除和被覆。这就是通常所指 的玻璃纤维表面处理。 热处理是将玻璃纤维织物在一定生产条件、 一定温度下加热 , 使其被覆的浸润剂组分分解、 碳化、燃烧而除去的工艺。对纺织型浸润剂的原 丝制成的纺织品 , 必须除去这些浸润剂 , 因为它 们会妨碍玻纤织物与树脂、橡胶和其他物质的结 合。热处理的效果是通过玻纤布上浸润剂残留量 与布的强度保留率来判别。即既要使布有低的浸 润剂残留量 , 又要有高的强度。经过热清洗除去 了布上附着的有机物之 后的过滤布强力 大为降
是将有机官能 团和硅脂基连接 起来。 S i X 3 为硅 脂基, 它能与玻纤表面反应形成化学键结合。 X 表示与硅原子结合的水解性基团。硅烷偶联剂水 溶液用作处理剂时, 这些基被水解, 生成硅烷醇 和 HX。 Y R Si X 3 + H 2O Y R Si( OH ) 3 + 3HX 即偶联 剂分子的 Si X 3 反应生 成物会 对被
处理的无机相起黏结作用。硅烷偶联剂的同一分 子中的不同部分分别与玻纤和树脂中的不同成分 黏结, 从而改善了有机相和无机相之间的黏结。 硅烷偶联剂与玻纤和树脂的结合程度决定了 处理液树脂对单根玻纤的包覆程度, 同时也决定 了玻纤的性能。处理液树脂完全、极少包覆玻纤 表面的情况分别见图 1 、图 2 。
3 表面处理的原理简介
在工况使用过程中, 玻纤的力学性能下降, 不耐腐蚀是玻纤滤袋破裂的主要原因
[ 1- 6]
。通过
对玻纤织物的表面处理, 可增强玻纤的力学性能 和化学性能, 赋予玻纤织物不同的特性 , 应用于 各种复杂工况条件。 3 . 1 表面作用原理 表面处理机理即硅烷偶联剂作用的机理。在 表面处理过程中 , 偶联剂所起的作用十分重要, 它起到了将树脂和玻纤结合的桥梁作用 , 并和处 理剂中的其他组分作用, 从而赋予玻纤防水防腐 等性能。 玻纤表面处理作用是在玻纤表面覆盖一层偶 联剂, 与纤维表面的玻璃分子发生化学作用 , 使 玻璃表面与大气隔绝 , 避免金属化合物的吸水作 用 , 同时偶联剂又能与高聚物基体发生物理或化 学作用 , 使玻纤与树脂基体靠偶联剂的偶联紧密 地黏合在一起。对玻纤的表面处理通常用硅烷偶 联剂、有机络合物偶联剂、酞酸酯偶联剂等。我 们常用的是有机硅烷类偶联剂 , 其具体作用机理 如下。 有机硅烷分子由三个结构单元组成 , 可用下 式表示 : Y R SiX3
第 3期
范凌云 等 : 玻 纤滤料的表面处理 表 1 表面处理前后玻纤布的性能比较
31
样品 素布 热处理后 表面处理后
密度 /( 根 T 18 . 2 18 . 2 18 . 2
c m
- 1
)
断裂强度 / ( N mm - 1 ) T 2 655 2 320 2 985 W 2 730 2 405 3 005
第 39 卷第 3 期 2010 年 9 月
化纤与纺织技术 C hem ica l F ib er & T ex tile T echno logy
V o. l 39 N o. 3 Sep. 2010
文章编号 : 1672- 500X ( 2010) 03- 0029- 04
玻纤滤料的表面处理
范凌云, 黄箭玲, 何 宏, 高 政, 周 诚
5 前景与展望
我国在玻纤行业 十一五 规划中提出了提 高工艺技术和装备水平, 探索先进的纺织加工和 表面处理技术, 生产多品种的玻纤制品 , 以更好
32
化纤与纺织技术
[ 11]
第 39 卷 付晓玲 , 侯 广超 . 我国 水泥 工业 环保技 术的 现状与 前景 [ J]. 新世纪水泥导报 , 2009( 5): 47- 52 . T ho m as C. Savage . 炭黑 工业中 的织 物过 滤 [ J]. 唐 昆 译 . 炭黑工业 , 2003( 6): 13- 16. 蔡纯志 . 袋式除尘技术的发展 [ J]. 水泥科技 , 2007 ( 9): 52- 54 . 杨梦 塑 , 沈丽 华 , 穆素 芬 . 稀土 氧化 物对 抗碱 玻璃 纤维耐腐蚀性能的影 响 [ J]. 硅酸盐通报 , 1993( 5): 14- 18.
收稿日期 : 2010- 07- 08 作者简介 : 范凌云 ( 1980- ), 女 , 湖北鄂州人 , 工程师 , 硕士 , 主要研究方向为玻纤覆膜滤料的制备。
30
化纤与纺织技术
第 39 卷
低 , 需要通过化学处理来改善玻璃与树脂的结合 界面, 恢复提高玻纤织物的性能。 化学处理目前常用方法是对经过热清洗的玻 纤制品进行化学处理液的浸渍 , 然后通过一定温 度的烘焙, 使玻纤制品的表面包覆一层化学处理 液 , 从而赋予玻纤制品特定的性能。较低浸润剂 残留量的热清洗玻纤布可更易进行化学处理液的 包覆。化学处理液成分不同, 赋予玻纤制品性能 也存在一定差异 , 根据玻纤制品具体使用工况条 件 , 选择合适的化学处理液, 从而满足使用的需 要 , 是化学处理工序中的一个重要步骤。
表面涂上各种涂层, 对织物进行改性 , 大大扩大 了玻纤织物的应用范围。例如十年前我们处理技 术不过关 , 逐渐停止了贴墙布的生产和应用 , 而 就在这时欧洲则以新的处理剂和涂料又开发了墙 布。目前已经工业化的处理剂有沥青、石墨、聚 氯乙烯、丙烯酸酯、硅橡胶和树脂、聚四氟树脂、 金属 ( 铜、镍 ) 、无机处理剂 ( 如泡沫陶瓷、鳞片 蛭石 ) 等以及它们的各种改性材料。经这些处理 剂涂层的玻纤织物可直接用于防水、耐候、高温 气体过滤、绝热、 阻燃、 防火、导电、 热和辐射反 射等场合。最近以丙烯酸酯系列较为活跃。 国内有学者研究了在表面处理液中加入特性 改性剂 ( 稀土氧化物 、纳米粒子等 ) 、进行玻纤 [ 8] 表面接枝等 , 以改善材料性能。梁正海等 通过 在 RH 配方中添加纳米 S i O x 的方法 , 考察了纳米 粒子的加入对玻纤基布性能的影响 , 研究得出, 纳米粒子的加入固含量达到 4 % , 滤布的强力和 耐着性能均达 到最大值。周 晓东等
[ 9] [ 7]
成 功在玻
4 表面处理配方发展进展
玻璃纤维的表面处理过程 , 实际上是有机高 分子与无机材料通过偶联剂结合的过程 , 高效的 联结才能更好保护玻璃纤维滤料使其不受物理损 伤及化学侵蚀。经过表面化学处理的玻纤滤料较 玻璃纤维素布各方面性能均有明显的提高。表面 处理液中的不同成分赋予 了玻纤织物特 定的性 质。目前, 针对不同的工况, 我国玻纤制品已有 多类型涂覆配方 , 如通用型的硅油 - 石墨 - 聚四 氟乙烯配 方 ( PSI), 钢 铁 工业 高炉 煤气 用配 方 ( FS2 ) , 通用型耐酸配方 ( RH ) , 水泥工业用抗结 露配方 ( FCA ) 等等。但是, 工业发展日 新月异, 烟气成分和温度日趋复杂, 如何适应工业发展要 求 , 进行玻纤表面处理配方的更新, 赋予玻纤滤 料更多功能特性 , 是一门需要长期研究的课题。 近些年 , 除 对玻纤 织物表 面进行 硅烷 处理 外 , 国际上又开发了一些处理技术。在玻纤织物
璃纤维的表面接枝上橡胶分子链 , 赋予玻璃纤维 表面一个柔软层 , 增强整个界面的承载能力。胡 福增等
[ 10]
成功在玻 璃纤维表 面接枝 上聚烯 烃,
该接枝聚烯烃与基体树脂是同类或有很大亲和性 的聚合物, 玻纤表面的聚烯烃与基体树脂有充分 的相容性, 接枝聚烯烃在玻璃纤维和基体树脂间 形成了过渡层, 通过聚烯烃的分子设计可控制过 渡层的 结构和厚度 , 从 而有效地提高材 料的性 能。 关于玻纤织物的表面处理要引起全行业的重 视 , 要比较普遍地研究、开发和使用。借鉴和移 植化学工业在处理剂、树脂、塑料改性和涂料方 面的新技术 , 使玻纤织物升值。
透气率 / ( c m s ) 29 . 62 17 . 66 20 . 10
- 1
幅宽 / c m 170 170 170
质量 / ( g m
- 2
可燃物质 ) 量分数 /% 0 . 16 11
W 20. 5 20. 5 20. 2
709 797
3 . 2 耐腐蚀防护机理 在实际应用中, 玻璃纤维在水汽、酸性介质 等的腐蚀下, 会逐渐失去优良性能, 对其进行表 面处理 , 在玻纤表面包覆一层化学物质 , 除了赋 予玻纤优异的力学性能和物理性能外 , 同时也起 到防止酸碱直接接触玻璃纤维、有效地保护玻纤 的作用。表面处理过程的防护机理如下: ( 1) 第一层阻拒作用 在玻纤的最外 层进行高等级 的防水防 油处 理 , 可降低其表面能, 使酸碱难以沾附在玻纤表 面 , 延缓酸碱对滤材的渗透及损伤。此阻拒层起 到抗酸、 碱、油污的作用。 ( 2) 第二层阻隔作用 在玻纤基布上包覆耐酸碱的化学材料, 例如 丙烯酸酯、聚氨酯、橡胶类、四氟乙烯类等, 形 成耐酸碱腐蚀的保护膜, 减轻酸碱对玻璃纤维的 损伤。这层包覆在玻纤表面的薄膜形成了防止酸 碱溶液侵犯玻纤布的第二道防线。
。
通过表面处理, 玻璃纤维织物的耐磨、耐折 和耐腐蚀性能得到大幅度提高 , 从而满足高温烟 气过滤的要求。目前 , 在我国高温烟气过滤的工 业部门中, 玻纤过滤材料占主导地位。一方面, 很多烟气过滤的温度都超过 200 , 如水泥、炭 黑、 高炉煤气等的过滤温度达到 250 左右 , 另 一方面 , 玻纤比耐高温的合成纤维如 N om ex, Ry ton 等经济适用且防火。
其中: Y 为有机官能团, 它能与有机介质反应形 成化学键结合。在水解中大体稳定, 而且以热稳 定的方式与硅原子结合。 R 为亚烷基, 它的作用
从表 1 可知, 经过热处理的玻纤基布即脱蜡 布力学性能相对降低 , 但经过表面处理后力学性 能得到恢复。
[ 9] [ 8]
梁正海 , 何朝远 , 赵东波 . 纳米 材料改善 玻纤滤料表 面处理性能的 研究 [ J]. 玻璃纤 维 , 2004( 5) : 21 27. 周晓东 , 陈德东 , 林群芳 , 戴干策 . 橡 胶分子链在 玻璃纤 维 表面 的 接枝 [ J]. 高 分 子 材料 科 学 与工 程 , 2001 , 1( 17) : 137- 140.
1 前言
表面处理是将玻璃纤维织物由材料变成产品 的一道重要工序。玻璃纤维 ( 玻纤 ) 是一种工程 材料, 具有不燃、 耐腐蚀、 耐高温、吸湿小、 伸长 小等优良性能。但玻纤由于比表面积过大, 纤维 表面存在缺陷, 导致玻纤自身不具备很好的耐腐 蚀性、憎水性以及耐磨性, 它的曲挠性与合成纤 维相差很远。为了改善玻纤滤布的耐折、耐酸碱 性能, 提高清灰能力 , 改善憎水憎油等特性 , 在 具体的工况条件下使用, 玻纤过滤布必须进行表 面处理 , 赋 予其优 良的耐 温、耐 腐蚀 和机械 特 性
( 南京玻璃纤维研究设计院, 江苏 南京 210000)
摘 要 : 从玻璃纤维表面处理的 机理出发 , 简述了玻璃纤维表面处理的工艺和配方 特点 , 以及表面处理
发展状况 , 对玻璃纤维表面处 理技术提出了更高的要求。 关键词 : 玻璃纤维 ; 表面处理 ; 机理 中图分类号 : TQ 171 . 777. 75 文献标识码 : A do : i 10. 3969 / . j issn. 1672- 500x . 2010. 03 . 008
地满足各种不同应用领域的要求
。政府对大
[ 4] [ 5wk.baidu.com [ 6] [ 7]
气环境治理的要求更高、更坚决 , 袋式除尘器应 用领域及范围不断扩大, 作为袋式除尘系统关键 部件的过滤材料特别是高温过滤材料需求增大, 玻纤滤料行业面临巨大的市场和契机。随着国民 经济发展和社会进步, 垃圾焚烧、钢铁、炭黑以 及水泥行业的烟气温度和成分也日趋复杂, 原有 的表面处理配方和产品已逐渐不能满足市场的需 要 , 进行玻纤表面处理和配方的探索和研究 , 增 强玻纤滤料的功能和性能, 满足不同条件的使用 要求, 是一项急迫且长期的任务。
[ 1- 2]
2 表面处理工艺简介
表面处理工序将玻 璃纤维织物变成 一种产 品。玻璃纤维表面处理工艺可分为前处理法、迁 移法和后处理法。前处理法由于技术难度较高, 当前除少 数产品 使用外 , 仍处 于探 索、研究 阶 段。迁移法操作简单, 无需复杂的处理设备 , 但 处理效果不佳, 逊于后处理法, 应用领域 较窄。 后处理是现在玻纤织物通常采用的处理工艺。它 包括热处理 ( 热清洗 ) 和后处理 ( 化学处理 ) 两个 阶段, 以完成表面清除和被覆。这就是通常所指 的玻璃纤维表面处理。 热处理是将玻璃纤维织物在一定生产条件、 一定温度下加热 , 使其被覆的浸润剂组分分解、 碳化、燃烧而除去的工艺。对纺织型浸润剂的原 丝制成的纺织品 , 必须除去这些浸润剂 , 因为它 们会妨碍玻纤织物与树脂、橡胶和其他物质的结 合。热处理的效果是通过玻纤布上浸润剂残留量 与布的强度保留率来判别。即既要使布有低的浸 润剂残留量 , 又要有高的强度。经过热清洗除去 了布上附着的有机物之 后的过滤布强力 大为降
是将有机官能 团和硅脂基连接 起来。 S i X 3 为硅 脂基, 它能与玻纤表面反应形成化学键结合。 X 表示与硅原子结合的水解性基团。硅烷偶联剂水 溶液用作处理剂时, 这些基被水解, 生成硅烷醇 和 HX。 Y R Si X 3 + H 2O Y R Si( OH ) 3 + 3HX 即偶联 剂分子的 Si X 3 反应生 成物会 对被
处理的无机相起黏结作用。硅烷偶联剂的同一分 子中的不同部分分别与玻纤和树脂中的不同成分 黏结, 从而改善了有机相和无机相之间的黏结。 硅烷偶联剂与玻纤和树脂的结合程度决定了 处理液树脂对单根玻纤的包覆程度, 同时也决定 了玻纤的性能。处理液树脂完全、极少包覆玻纤 表面的情况分别见图 1 、图 2 。
3 表面处理的原理简介
在工况使用过程中, 玻纤的力学性能下降, 不耐腐蚀是玻纤滤袋破裂的主要原因
[ 1- 6]
。通过
对玻纤织物的表面处理, 可增强玻纤的力学性能 和化学性能, 赋予玻纤织物不同的特性 , 应用于 各种复杂工况条件。 3 . 1 表面作用原理 表面处理机理即硅烷偶联剂作用的机理。在 表面处理过程中 , 偶联剂所起的作用十分重要, 它起到了将树脂和玻纤结合的桥梁作用 , 并和处 理剂中的其他组分作用, 从而赋予玻纤防水防腐 等性能。 玻纤表面处理作用是在玻纤表面覆盖一层偶 联剂, 与纤维表面的玻璃分子发生化学作用 , 使 玻璃表面与大气隔绝 , 避免金属化合物的吸水作 用 , 同时偶联剂又能与高聚物基体发生物理或化 学作用 , 使玻纤与树脂基体靠偶联剂的偶联紧密 地黏合在一起。对玻纤的表面处理通常用硅烷偶 联剂、有机络合物偶联剂、酞酸酯偶联剂等。我 们常用的是有机硅烷类偶联剂 , 其具体作用机理 如下。 有机硅烷分子由三个结构单元组成 , 可用下 式表示 : Y R SiX3
第 3期
范凌云 等 : 玻 纤滤料的表面处理 表 1 表面处理前后玻纤布的性能比较
31
样品 素布 热处理后 表面处理后
密度 /( 根 T 18 . 2 18 . 2 18 . 2
c m
- 1
)
断裂强度 / ( N mm - 1 ) T 2 655 2 320 2 985 W 2 730 2 405 3 005
第 39 卷第 3 期 2010 年 9 月
化纤与纺织技术 C hem ica l F ib er & T ex tile T echno logy
V o. l 39 N o. 3 Sep. 2010
文章编号 : 1672- 500X ( 2010) 03- 0029- 04
玻纤滤料的表面处理
范凌云, 黄箭玲, 何 宏, 高 政, 周 诚
5 前景与展望
我国在玻纤行业 十一五 规划中提出了提 高工艺技术和装备水平, 探索先进的纺织加工和 表面处理技术, 生产多品种的玻纤制品 , 以更好
32
化纤与纺织技术
[ 11]
第 39 卷 付晓玲 , 侯 广超 . 我国 水泥 工业 环保技 术的 现状与 前景 [ J]. 新世纪水泥导报 , 2009( 5): 47- 52 . T ho m as C. Savage . 炭黑 工业中 的织 物过 滤 [ J]. 唐 昆 译 . 炭黑工业 , 2003( 6): 13- 16. 蔡纯志 . 袋式除尘技术的发展 [ J]. 水泥科技 , 2007 ( 9): 52- 54 . 杨梦 塑 , 沈丽 华 , 穆素 芬 . 稀土 氧化 物对 抗碱 玻璃 纤维耐腐蚀性能的影 响 [ J]. 硅酸盐通报 , 1993( 5): 14- 18.
收稿日期 : 2010- 07- 08 作者简介 : 范凌云 ( 1980- ), 女 , 湖北鄂州人 , 工程师 , 硕士 , 主要研究方向为玻纤覆膜滤料的制备。
30
化纤与纺织技术
第 39 卷
低 , 需要通过化学处理来改善玻璃与树脂的结合 界面, 恢复提高玻纤织物的性能。 化学处理目前常用方法是对经过热清洗的玻 纤制品进行化学处理液的浸渍 , 然后通过一定温 度的烘焙, 使玻纤制品的表面包覆一层化学处理 液 , 从而赋予玻纤制品特定的性能。较低浸润剂 残留量的热清洗玻纤布可更易进行化学处理液的 包覆。化学处理液成分不同, 赋予玻纤制品性能 也存在一定差异 , 根据玻纤制品具体使用工况条 件 , 选择合适的化学处理液, 从而满足使用的需 要 , 是化学处理工序中的一个重要步骤。
表面涂上各种涂层, 对织物进行改性 , 大大扩大 了玻纤织物的应用范围。例如十年前我们处理技 术不过关 , 逐渐停止了贴墙布的生产和应用 , 而 就在这时欧洲则以新的处理剂和涂料又开发了墙 布。目前已经工业化的处理剂有沥青、石墨、聚 氯乙烯、丙烯酸酯、硅橡胶和树脂、聚四氟树脂、 金属 ( 铜、镍 ) 、无机处理剂 ( 如泡沫陶瓷、鳞片 蛭石 ) 等以及它们的各种改性材料。经这些处理 剂涂层的玻纤织物可直接用于防水、耐候、高温 气体过滤、绝热、 阻燃、 防火、导电、 热和辐射反 射等场合。最近以丙烯酸酯系列较为活跃。 国内有学者研究了在表面处理液中加入特性 改性剂 ( 稀土氧化物 、纳米粒子等 ) 、进行玻纤 [ 8] 表面接枝等 , 以改善材料性能。梁正海等 通过 在 RH 配方中添加纳米 S i O x 的方法 , 考察了纳米 粒子的加入对玻纤基布性能的影响 , 研究得出, 纳米粒子的加入固含量达到 4 % , 滤布的强力和 耐着性能均达 到最大值。周 晓东等
[ 9] [ 7]
成 功在玻
4 表面处理配方发展进展
玻璃纤维的表面处理过程 , 实际上是有机高 分子与无机材料通过偶联剂结合的过程 , 高效的 联结才能更好保护玻璃纤维滤料使其不受物理损 伤及化学侵蚀。经过表面化学处理的玻纤滤料较 玻璃纤维素布各方面性能均有明显的提高。表面 处理液中的不同成分赋予 了玻纤织物特 定的性 质。目前, 针对不同的工况, 我国玻纤制品已有 多类型涂覆配方 , 如通用型的硅油 - 石墨 - 聚四 氟乙烯配 方 ( PSI), 钢 铁 工业 高炉 煤气 用配 方 ( FS2 ) , 通用型耐酸配方 ( RH ) , 水泥工业用抗结 露配方 ( FCA ) 等等。但是, 工业发展日 新月异, 烟气成分和温度日趋复杂, 如何适应工业发展要 求 , 进行玻纤表面处理配方的更新, 赋予玻纤滤 料更多功能特性 , 是一门需要长期研究的课题。 近些年 , 除 对玻纤 织物表 面进行 硅烷 处理 外 , 国际上又开发了一些处理技术。在玻纤织物
璃纤维的表面接枝上橡胶分子链 , 赋予玻璃纤维 表面一个柔软层 , 增强整个界面的承载能力。胡 福增等
[ 10]
成功在玻 璃纤维表 面接枝 上聚烯 烃,
该接枝聚烯烃与基体树脂是同类或有很大亲和性 的聚合物, 玻纤表面的聚烯烃与基体树脂有充分 的相容性, 接枝聚烯烃在玻璃纤维和基体树脂间 形成了过渡层, 通过聚烯烃的分子设计可控制过 渡层的 结构和厚度 , 从 而有效地提高材 料的性 能。 关于玻纤织物的表面处理要引起全行业的重 视 , 要比较普遍地研究、开发和使用。借鉴和移 植化学工业在处理剂、树脂、塑料改性和涂料方 面的新技术 , 使玻纤织物升值。
透气率 / ( c m s ) 29 . 62 17 . 66 20 . 10
- 1
幅宽 / c m 170 170 170
质量 / ( g m
- 2
可燃物质 ) 量分数 /% 0 . 16 11
W 20. 5 20. 5 20. 2
709 797
3 . 2 耐腐蚀防护机理 在实际应用中, 玻璃纤维在水汽、酸性介质 等的腐蚀下, 会逐渐失去优良性能, 对其进行表 面处理 , 在玻纤表面包覆一层化学物质 , 除了赋 予玻纤优异的力学性能和物理性能外 , 同时也起 到防止酸碱直接接触玻璃纤维、有效地保护玻纤 的作用。表面处理过程的防护机理如下: ( 1) 第一层阻拒作用 在玻纤的最外 层进行高等级 的防水防 油处 理 , 可降低其表面能, 使酸碱难以沾附在玻纤表 面 , 延缓酸碱对滤材的渗透及损伤。此阻拒层起 到抗酸、 碱、油污的作用。 ( 2) 第二层阻隔作用 在玻纤基布上包覆耐酸碱的化学材料, 例如 丙烯酸酯、聚氨酯、橡胶类、四氟乙烯类等, 形 成耐酸碱腐蚀的保护膜, 减轻酸碱对玻璃纤维的 损伤。这层包覆在玻纤表面的薄膜形成了防止酸 碱溶液侵犯玻纤布的第二道防线。
。
通过表面处理, 玻璃纤维织物的耐磨、耐折 和耐腐蚀性能得到大幅度提高 , 从而满足高温烟 气过滤的要求。目前 , 在我国高温烟气过滤的工 业部门中, 玻纤过滤材料占主导地位。一方面, 很多烟气过滤的温度都超过 200 , 如水泥、炭 黑、 高炉煤气等的过滤温度达到 250 左右 , 另 一方面 , 玻纤比耐高温的合成纤维如 N om ex, Ry ton 等经济适用且防火。