Fe~(3+)/炭黑对玻璃纤维表面着色工艺的探讨

  本文关键词：论“文革”前《档案工作》对档案事业的几点重要贡献，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】玻璃纤维具有耐高温、比重低、耐腐蚀、强度高、模量高等一系列优异特性,是性能优良的常用增强材料。玻璃纤维增强复合材料,是目前应用广泛的一类复合材料,具有成本低廉、成形性和绝缘性优良等特点。玻璃纤维增强复合材料被广泛的应用于航空航天、船舶、汽车、电工电子以及其它民用领域中,在国民经济建设中发挥着非常重要的作用。目前,我国生产的玻璃纤维多为银白色,其复合材料制品也为无色透明,色调比较单一。为了使玻璃纤维的外观性能得到改善,满足客户对产品色彩的需求,扩大产品的应用范围,需要研制开发不同颜色的玻璃纤维产品。根据玻璃纤维的结构特点、制备工艺和使用环境,结合化学纤维的染色方法,本课题分别选取氯化铁和炭黑作为着色物质,采用浸染和在线涂覆工艺对玻璃纤维进行着色探索。选用氯化铁溶液作为染液,通过浸染工艺对纤维进行着色实验。用紫外可见光分光光度计(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)等对样品进行表征,结果表明：染液中的Fe3+与纤维表面浸润剂膜层中的有机物结合形成γ-FeOOH,从而达到着色的目的；含氯化铁染液浸染法最佳工艺条件为浸染温度80℃C、浸染时间2.5h、氯化铁含量百分比为2.5%；样品具有较好的水洗色牢度和耐温色牢度,可以满足制备复合材料的要求。制备含氯化铁的浸润剂乳液,采用浸润剂涂覆的方法,在玻璃纤维制备过程中实现纤维的着色。用纳米粒度与电位分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)紫外可见光分光光度计(UV-vis)、强力测试仪(复A0-3000CN)进行测试表征,结果表明：氯化铁在浸润剂中仍以离子状态存在,乳液具有较好的稳定性,可以作为连续性玻璃纤维生产的浸润剂使用；含氯化铁浸润剂在线涂覆法可以实现玻璃纤维的着色,添加氯化铁的最佳质量百分比应为2.5%；着色样品的强度下降了约10%-25%,样品水洗色牢度较差,具有较好的耐温色牢度,在树脂中不会发生扩散,可以制备不同的复合材料。选取炭黑作为着色物质,机械研磨制备成水分散体系,对玻璃纤维布进行浸染着色。用纳米粒度与电位分析仪、紫外可见光分光光度计(UV-vis)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)进行测试表征,结果表明：研磨72h的炭粉粒径分布比较集中,平均粒径在500nm左右,此时玻纤布的着色效果最好；水溶性炭粉的最佳质量百分比应为0.8%；样品具有较好的水洗和日晒色牢度,与树脂结合时不会发生扩散现象。
【作者】丁博；
【导师】汪庆卫；
【作者基本信息】东华大学，材料工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】玻璃纤维；氯化铁；炭黑；浸染；浸润剂；在线涂覆；

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