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CN116002994A - 一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法 - Google Patents

一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法 Download PDF

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CN116002994A
CN116002994A CN202211716524.1A CN202211716524A CN116002994A CN 116002994 A CN116002994 A CN 116002994A CN 202211716524 A CN202211716524 A CN 202211716524A CN 116002994 A CN116002994 A CN 116002994A
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CN
China
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glass fiber
polyvinyl chloride
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coupling agent
modified glass
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CN202211716524.1A
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English (en)
Inventor
徐飙
徐凯
王明明
陈�峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Radiant Architectural Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Radiant Architectural Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，属于氢气存储技术领域，通过化学处理法，对玻璃纤维进行处理，包括如下步骤：称取偶联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；称取聚氯乙烯加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；将玻璃纤维完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间不少于5s。本发明采用聚氯乙烯对玻璃纤维进行化学修饰处理，通过偶联剂处理玻璃纤维，合成方法简便，操作方便，有利于根据此工法进一步实现工业化生产，同时，在实验过程中对玻璃纤维中空结构保持良好，提高玻璃纤维的结构稳定性的同时也不会影响其储氢性能。

Description

一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及氢气存储技术领域，尤其是涉及一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法。
背景技术
氢气来源多样，作为二次能源，具有反应产物干净无污染，反应产物水可重复制备氢气、热值高、能量转化效率高等诸多优点，已实现了广泛、分布式应用于能源、交通运输、工业等领域。但由于氢气具有易燃，易爆，已扩散等特点，在实际储存过程中需要重点考虑安全高效存储的问题，其中，高压气态氢能储存已经得到了广泛的应用，是现阶段主要的储氢方式。与其他氢气储存容器相比，玻璃纤维是气态储氢中一种具有应用前景的容器，其具有高效、安全、经济的优点，用于储存氢气的玻璃纤维的直径小，耐压轻度高，在发生爆炸后危险性也较低，但由于未经修饰的玻璃纤维的自身玻璃属性，质地较为脆弱易破裂，使得玻璃纤维在气态储氢的实际操作过程中还具有困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，以解决现有技术中用于气态储氢的玻璃纤维质地脆弱易破裂的技术问题。
本发明提供一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，通过化学处理法，对玻璃纤维进行处理，包括如下步骤：
Sp1：称取偶联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；
Sp2：称取聚氯乙烯加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；
Sp3：将玻璃纤维完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间不少于5s。
进一步，所述偶联剂采用聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-二甲基1，4-苯醚、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺6的一种或多种。
进一步，所述有机溶液采用乙醇、二甲基亚砜、异丙醇、N，N-二甲基酰胺或丙酮一种或多种。
进一步，在Sp1中，所述偶联剂称取1-15质量份，有机溶剂称取10-50质量份，并充分搅拌溶液10-50min。
进一步，在Sp1中，所述偶联剂的加入量为1-13质量份，有机溶剂的加入量为10-45质量份，并充分搅拌溶液10-45min。
进一步，在Sp2中，所述聚氯乙烯称取1-15质量份，并充分搅拌溶液10-30min。
进一步，在Sp2中，所述聚氯乙烯称取1-13质量份，并充分搅拌溶液10-25min。
进一步，在Sp3中，所述玻璃纤维在混合溶液中浸泡时间在5-100s。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
现有技术中，用于储存氢气的玻璃纤维的直径小，耐压轻度高，在发生爆炸后危险性也较低，但由于未经修饰的玻璃纤维的自身玻璃属性，质地较为脆弱易破裂，使得玻璃纤维在气态储氢的实际操作过程中还具有困难，针对此类问题，本发明采用聚氯乙烯对玻璃纤维进行化学修饰处理，通过偶联剂处理玻璃纤维，合成方法简便，操作方便，有利于根据此工法进一步实现工业化生产，同时，在实验过程中对玻璃纤维中空结构保持良好，提高玻璃纤维的结构稳定性的同时也不会影响其储氢性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的玻璃纤维化学处理方法的流程图；
图2为本发明的实施例2通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图3为本发明的实施例2所得玻璃纤维的XRD图；
图4为本发明的实施例2所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图5为本发明的实施例3通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图6为本发明的实施例3所得玻璃纤维的XRD图；
图7为本发明的实施例3所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图8为本发明的实施例4通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图9为本发明的实施例4所得玻璃纤维的XRD图；
图10为本发明的实施例4所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图11为本发明的实施例5通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图12为本发明的实施例5所得玻璃纤维的XRD图；
图13为本发明的实施例5所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图14为本发明的实施例6通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图15为本发明的实施例6所得玻璃纤维的XRD图；
图16为本发明的实施例6所得玻璃纤维的应力承受示意图；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
下面结合图1所示，本发明实施例提供了一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，通过化学处理法，对玻璃纤维进行处理，包括如下步骤：
Sp1：称取偶联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；
Sp2：称取聚氯乙烯加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；
Sp3：将玻璃纤维完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间不少于5s。
现有技术中，用于储存氢气的玻璃纤维的直径小，耐压轻度高，在发生爆炸后危险性也较低，但由于未经修饰的玻璃纤维的自身玻璃属性，质地较为脆弱易破裂，使得玻璃纤维在气态储氢的实际操作过程中还具有困难，针对此类问题，本发明采用聚氯乙烯对玻璃纤维进行化学修饰处理，通过偶联剂处理玻璃纤维，合成方法简便，操作方便，有利于根据此工法进一步实现工业化生产，同时，在实验过程中对玻璃纤维中空结构保持良好，提高玻璃纤维的结构稳定性的同时也不会影响其储氢性能。
在本实施例中，所述偶联剂采用聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-二甲基1，4-苯醚、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺6的一种或多种；所述有机溶液采用乙醇、二甲基亚砜、异丙醇、N，N-二甲基酰胺或丙酮一种或多种。
在另一个实施例中，所述偶联剂称取1-15质量份，优选加入量为1-13质量份，有机溶剂称取10-50质量份，优选加入量为10-45质量份，并充分搅拌溶液10-50min，优选搅拌时间为10-45min；所述聚氯乙烯称取1-15质量份，优选称取1-13质量份，并充分搅拌溶液10-30min，优选搅拌时间为10-25min；而玻璃纤维在混合溶液中优选的浸泡时间在5-100s。
实施例2：
本实施例进行制备修饰后的玻璃纤维，按照以下步骤进行：
称取1.0g聚偏氟乙烯溶解在50mL的二甲基亚砜中，搅拌30min。待溶解后加入0.5g聚氯乙烯，次序搅拌20min。
该实施例所得的氯乙烯修饰玻璃纤维材料的扫描电子显微镜图像如图2所示；XRD图如图3所示。图4对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为7.023MPa。
实施例3：
本实施例进行制备修饰后的玻璃纤维，按照以下步骤进行：
称取1.0g聚偏氟乙烯溶解在50mL的N,N-二甲基酰胺中，搅拌30min。待溶解后加入0.5g聚氯乙烯，次序搅拌20min。
该实施例所得的氯乙烯修饰玻璃纤维材料的扫描电子显微镜图像如图5所示；XRD图如图6所示。图7对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为7.07MPa。
实施例4：
本实施例进行制备修饰后的玻璃纤维，按照以下步骤进行：
称取1.0g聚偏氟乙烯溶解在50mL的N,N-二甲基酰胺中，搅拌30min。待溶解后加入1.0g份聚氯乙烯，次序搅拌20min。
该实施例所得的氯乙烯修饰玻璃纤维材料的扫描电子显微镜图像如图8所示；XRD图如图9所示。图10对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为8.10MPa。
实施例5：
本实施例进行制备修饰后的玻璃纤维，按照以下步骤进行：
称取1.0g聚偏氟乙烯溶解在50mL的N,N-二甲基酰胺中，搅拌30min。待溶解后加入1.5g聚氯乙烯，次序搅拌20min。
该实施例所得的氯乙烯修饰玻璃纤维材料的扫描电子显微镜图像如图11所示；XRD图如图12所示。图13对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为7.52MPa。
实施例6：
本实施例进行制备修饰后的玻璃纤维，按照以下步骤进行：
称取1.0g聚偏氟乙烯溶解在50mL的N,N-二甲基酰胺中，搅拌30min。待溶解后加入2.0g聚氯乙烯，次序搅拌20min。
该实施例所得的氯乙烯修饰玻璃纤维材料的扫描电子显微镜图像如图14所示；XRD图如图15所示。图16对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为6.34MPa。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：通过化学处理法，对玻璃纤维进行处理，包括如下步骤：
Sp1：称取偶联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；
Sp2：称取聚氯乙烯加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；
Sp3：将玻璃纤维完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间不少于5s。
2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述偶联剂采用聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-二甲基1，4-苯醚、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺6的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述有机溶液采用乙醇、二甲基亚砜、异丙醇、N，N-二甲基酰胺或丙酮一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp1中，所述偶联剂称取1-15质量份，有机溶剂称取10-50质量份，并充分搅拌溶液10-50min。
5.根据权利要求4所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp1中，所述偶联剂的加入量为1-13质量份，有机溶剂的加入量为10-45质量份，并充分搅拌溶液10-45min。
6.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp2中，所述聚氯乙烯称取1-15质量份，并充分搅拌溶液10-30min。
7.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp2中，所述聚氯乙烯称取1-13质量份，并充分搅拌溶液10-25min。
8.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp3中，所述玻璃纤维在混合溶液中浸泡时间在5-100s。
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