1.本发明涉及一种织物表面处理方法，特别涉及一种玻璃纤维织物的低 强损表面处理方法。


背景技术：

2.玻璃纤维织物因其具有优异的绝缘性、耐热性和抗腐蚀性，常常作为 聚四氟乙烯(ptfe)的增强材料制作复合膜。膜结构材料的界面是纤维与 树脂间应力传递的桥梁，良好的界面性能可以有效的在膜结构材料内部传 递和分散应力。因此，界面微结构的形成与性能可以在一定程度上提高膜 结构材料的力学性能。
3.为了更好的与ptfe结合，玻璃纤维织物常常进行表面改性，改善界 面活性，提高纤维表面粗糙度，进而提升膜结构材料的界面粘结以及能量 吸收性。现有技术中的常用做法是对玻璃纤维织物表面进行生物酶技术处 理，或是通过表面改性剂对玻璃纤维织物进行表面处理。但经前者处理方 法处理后的玻璃纤维织物特别是无碱玻璃纤维织物表面仍然存在一定惰性， 将其作为膜结构材料的增强体与ptfe结合时，较难发挥出玻璃纤维织物 优异的力学性能。而后者处理常通过热处理法或溶剂法进行，热处理工艺 通常会造成玻璃纤维织物的强度损失率高25-30％，对膜结构材料的最终应 用造成极大地影响，严重时还会产生重大安全事故。溶剂法则受限于表面 改性剂在溶剂中的分散性，在分散不均匀时，玻璃纤维织物表面改性效果 不均匀，影响最终膜结构的界面结合力。
4.因此，如何有效降低玻璃纤维织物表面改性时的强损、提高玻璃纤维 织物界面浸润性、化学活性及表面粗糙度，是本领域技术人员亟需解决的 技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，有 效提高玻璃纤维织物界面浸润性、化学活性及表面粗糙度，解决背景技术 中所述的问题。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，该方法具体包括以下步骤：
8.s1.对无碱玻璃纤维织物进行生物酶处理以去除织物表面的淀粉型浸 润剂；
9.s2.将400～650ml无水乙醇、300～500ml去离子水和50～100ml氨水 混合均匀，加入30～50ml正硅酸乙酯(teos)，升温至30～40℃，注入双 轴分散机内，首次超声协同搅拌4h，再加入30～50ml正硅酸乙酯(teos) 和氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂30～100ml，再次超声协同搅拌1h，得到氨 基化二氧化硅表面改性剂溶液；
10.s3.将步骤s2制得的氨基化二氧化硅表面改性剂溶液升温至45～50℃， 将无碱玻璃纤维织物浸入氨基化二氧化硅表面改性剂溶液中，超声协同浸 渍8～15min；
11.s4.将无碱玻璃纤维织物从氨基化二氧化硅表面改性剂溶液中取出， 60～80℃烘干20～35min，即得成品。
12.作为优选，所述步骤s1中，生物酶处理的具体步骤为：将质量浓度 13g/l的生物酶
溶液升温至40～50℃，放入无碱玻璃纤维织物浸浴2～6h，每 隔30min进行搅拌，取出无碱玻璃纤维织物并用去离子水清洗干净， 60～80℃烘干6～8h。
13.作为优选，所述步骤s2中，氨水为质量分数22％～28％的氨水。
14.作为优选，所述步骤s2中，首次超声协同搅拌的具体步骤为：
15.设定双轴分散机的两个搅拌轴旋转方向相反，开启双轴分散机，向双 轴分散机入料口注入混合液；
16.设定超声波发生器的超声波频率40khz、超声波功率为110-140w，将 超声波发生器的探头伸入双轴搅拌机的入料口对混合液进行超声处理。
17.作为优选，所述步骤s2中，再次超声协同搅拌的具体步骤为：
18.设定双轴分散机的两个搅拌轴旋转方向相反，开启双轴分散机，向双 轴分散机入料口注入混合液；
19.设定超声波发生器的超声波频率100khz、超声波功率210-240w，将 超声波发生器的探头伸入双轴搅拌机的入料口对混合液进行超声处理。
20.作为优选，所述步骤s4中，超声协同浸渍的具体步骤为：
21.将氨基化二氧化硅表面改性剂溶液注入浸渍池，将无碱玻璃纤维织物 浸入浸渍池；
22.设定超声波发生器的超声波频率45khz、超声波功率120-150w，将超 声波发生器的探头伸入浸渍池内。
23.本发明的有益效果是：
24.本发明的一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，通过生物酶处理 提高玻璃纤维织物的表面浸润性，结合两次超声协同搅拌和一次超声协同 浸渍的方式，提高氨基化二氧化硅表面改性剂在玻璃纤维织物表面的分散 性，降低玻璃纤维织物表面改性中的力学强度损失，提升玻璃纤维织物表 面化学活性及表面粗糙度，使最终膜成品具有优异的层间剪切性能和机械 力学性能。
具体实施方式
25.下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应 当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形 式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
26.在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的 设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法， 如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无 特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理 都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
27.实施例1：
28.一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，该方法具体包括以下步骤：
29.s1.为了提高氨基化二氧化硅表面改性剂溶液对无碱玻璃纤维织物表 面的化学活性与粗糙度改善效果，对无碱玻璃纤维织物进行生物酶处理以 去除织物表面的淀粉型浸润剂，生物酶处理的具体步骤为：将质量浓度 13g/l的生物酶溶液升温至40～50℃，放入
无碱玻璃纤维织物浸浴2～6h，每 隔30min进行搅拌，取出无碱玻璃纤维织物并用去离子水清洗干净， 60～80℃烘干6～8h；
30.s2.将400ml无水乙醇、500ml去离子水和100ml质量分数22％～28％ 的氨水混合均匀，加入30ml正硅酸乙酯(teos)，升温至30～40℃，注入 双轴分散机内，首次超声协同搅拌4h，再加入30ml正硅酸乙酯(teos) 和氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂30ml，再次超声协同搅拌1h，得到氨基化 二氧化硅表面改性剂溶液；
31.s3.将步骤s2制得的氨基化二氧化硅表面改性剂溶液升温至45～50℃， 将无碱玻璃纤维织物浸入氨基化二氧化硅表面改性剂溶液中，超声协同浸 渍8～15min；
32.s4.将无碱玻璃纤维织物从氨基化二氧化硅表面改性剂溶液中取出， 60～80℃烘干20～35min，即得成品。
33.上述方法中，首次超声协同搅拌的具体步骤为：设定双轴分散机的两 个搅拌轴旋转方向相反，开启双轴分散机，向双轴分散机入料口注入混合 液；设定超声波发生器的超声波频率40khz、超声波功率为110-140w，将 超声波发生器的探头伸入双轴搅拌机的入料口对混合液进行超声处理。
34.上述方法中，再次超声协同搅拌的具体步骤为：设定双轴分散机的两 个搅拌轴旋转方向相反，开启双轴分散机，向双轴分散机入料口注入混合 液；设定超声波发生器的超声波频率100khz、超声波功率210-240w，将 超声波发生器的探头伸入双轴搅拌机的入料口对混合液进行超声处理。
35.上述方法中，超声协同浸渍的具体步骤为：将氨基化二氧化硅表面改 性剂溶液注入浸渍池，将无碱玻璃纤维织物浸入浸渍池；设定超声波发生 器的超声波频率45khz、超声波功率120-150w，将超声波发生器的探头伸 入浸渍池内。
36.其中，双轴分散机、超声波发生器和浸渍池均为现有技术，在此不做 赘述。
37.实施例2：
38.一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，具体步骤与实施例1相同， 不同之处在于：
39.氨基化二氧化硅表面改性剂溶液的制备方法为：
40.将650ml无水乙醇、300ml去离子水和50ml质量分数22％～28％的 氨水混合均匀，加入50ml正硅酸乙酯(teos)，升温至30～40℃，注入双 轴分散机内，首次超声协同搅拌4h，再加入50ml正硅酸乙酯(teos)和 氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂100ml，再次超声协同搅拌1h，得到氨基化二 氧化硅表面改性剂溶液。
41.实施例3：
42.一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，具体步骤与实施例1相同， 不同之处在于：
43.氨基化二氧化硅表面改性剂溶液的制备方法为：
44.将500ml无水乙醇、500ml去离子水和100ml质量分数22％～28％的 氨水混合均匀，加入50ml正硅酸乙酯(teos)，升温至30～40℃，注入双 轴分散机内，首次超声协同搅拌4h，再加入30ml正硅酸乙酯(teos)和 氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂50ml，再次超声协同搅拌1h，得到氨基化二 氧化硅表面改性剂溶液。
45.对比例1：
46.一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，具体步骤与实施例1相同， 不同之处在于：仅执行步骤s1，不执行步骤s2～s4。
47.对比例2：
48.一种玻璃纤维织物的低强损表面处理方法，具体步骤与实施例1相同， 不同之处在于：不执行步骤s1，仅执行步骤s2～s4。
49.对比例3：
50.一种玻璃纤维织物的表面处理方法，具体步骤与实施例1相同，不同 之处在于：
51.不执行步骤s2中的首次超声协同搅拌和再次超声协同搅拌，仅进行时 间相同的常规搅拌；不执行步骤s3中的超声协同浸渍，仅进行时间相同的 常规浸渍。
52.根据实施例1～3和对比例1～3的方法制备玻璃纤维织物样品，将厚度 0.2mm的聚四氟乙烯薄膜与玻璃纤维织物样品放入模压机中压制，得到复 合膜材料，按照jct 773—2010《纤维增强塑料短梁法测定层间剪切强度》 检测上述材料的层间剪切强度，按照gbt1447—2005《纤维增强塑料拉伸 性能试验方法》检测上述材料的拉伸强度，按照gbt1449—2005《纤维增 强塑料弯曲性能试验方法》检测上述材料的弯曲强度，检测结果如表1所 示。
53.表1玻璃纤维与聚四氟乙烯复合膜性能对比表
54.组别层间剪切强度(mpa)拉伸强度(mpa)弯曲强度(mpa)实施例112.1316.43142.9实施例211.9308.62148.2实施例311.83324.2140.3对比例17.814697.4对比例210.9289.8136.4对比例310.1189.1122.6
55.根据表1可知，在制备氨基化二氧化硅表面改性剂溶液时，采用首次 超声协同搅拌和再次超声协同搅拌，起到超声分散和连续拉伸剪切分散相 结合的作用，大幅提高纳米二氧化硅在溶液中的分散效果，配合超声协同 浸渍，进一步提高纳米二氧化硅在玻璃纤维织物表面的分布均匀性，对比 不进行超声协同搅拌和超声协同浸渍的方法，可显著提高玻璃纤维织物界 面浸润性、化学活性及表面粗糙度，使最终成品膜的层间剪切性能以及机 械力学性能得到大比例提升。其次，以生物酶处理先去除玻璃纤维织物表 面的淀粉型浸润剂，利用酶的高效定位功能，催化降解淀粉分子，再进行 后续步骤，也可在一定程度上改进最终成品膜的层间结合性能。
56.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任 何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它 的变体及改型。