1.一种抗氧化高强度玻璃纤维,其特征在于,所述抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法包括以下步骤,以玻璃纤维为原料,先依次进行镀银处理、沉积处理、镀铜处理、喷涂处理,获得压电导电层纤维,再经改性处理,获得抗氧化层。
2.根据权利要求1所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维,其特征在于,所述镀银处理为玻璃纤维经预处理后,浸泡于3‑巯基丙基甲基二甲氧基硅烷中,反应至预定时间后,浸泡于乙二醇溶液中,再加入氯化铁溶液、硝酸银溶液和还原液,反应一段时间后,得镀银纤维;所述沉积处理为将镀银纤维置于乙醇氨水混合液,加入正硅酸乙酯和偶联剂KH570,反应后得二氧化硅纤维;所述镀铜处理为在电场‑等离子体环境下,通入氢气和乙酰丙酮铜,沉积一段时间后,煅烧、洗涤,获得泡沫铜纤维;所述喷涂处理为喷涂压电粉末前驱体,梯度煅烧。
3.根据权利要求1所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维,其特征在于,所述改性处理包括以下步骤,压电导电层纤维、无水乙醇、2'‑羟基‑4'(3‑甲基‑2‑丁烯氧基)苯乙酮和冰醋酸混合后,反应至预定时间,得改性基体;再将改性基体与无水乙醇、氢氧化钠溶液和2,3‑二羟基‑4‑乙氧基苯甲醛混合,反应得查尔酮纤维;然后将查尔酮纤维、甲苯和三乙胺混合,反应一段时间后,加入的十烷酸溶液,继续反应,再过滤,干燥。
4.一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
(1)将预处理玻璃纤维浸泡于预处理玻璃纤维质量4~10倍的浸渍液中,升温至55~69℃,保温3~6h后,过滤,用去离子水洗涤4~8次,90~110℃、真空度20~40kPa下干燥5~
9h,得改性玻璃纤维;
(2)将改性玻璃纤维置于改性玻璃纤维质量25~35倍的乙二醇溶液,乙二醇溶液中聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇的质量比为1:30,加入改性玻璃纤维质量0.9~1.5倍的氯化铁溶液,氯化铁溶液中氯化铁和乙二醇的质量比为1:2287,150~160℃、100~200rpm下反应1~
3h,以1~3mL/min加入改性玻璃纤维质量13~16倍的硝酸银溶液,再以相同速度加入改性玻璃纤维质量6~14倍的还原液,反应60~80min后,取出,用去离子水洗涤5~9次得镀银纤维;
(3)将镀银纤维、无水乙醇、质量分数为25%的氨水、去离子水按质量比1:15:2:3~1:
32:7:5混合,50~100rpm搅拌8~14min后,加入镀银纤维质量2~5倍的正硅酸乙酯,室温反应11~15h后,加入镀银纤维质量0.1~0.3倍的偶联剂KH570、镀银纤维质量4~8倍的无水乙醇,继续反应47~50h,依次用无水乙醇和去离子水洗涤3~5次,得二氧化硅纤维;
(4)在25~40V的外加电场下,将二氧化硅纤维置于等离子体反应器中,抽真空至5×10‑7 ‑6
~1×10 Pa,氮气气氛下,加热至290~310℃,按流量比1:1.7~1:2.5通入氢气和乙酰丙酮铜,沉积44~68min,400~480℃下煅烧8~12h后,浸泡于二氧化硅纤维质量0.9~2.8倍的质量分数为20%的氢氟酸,25~35kHz下洗涤26~38min后,于40~50℃干燥10~13h,得泡沫铜纤维;
(5)向泡沫铜纤维喷涂泡沫铜纤维质量0.2~0.5倍的压电粉末前驱体,加热至240~
300℃,煅烧4~8h,再升温至500~560℃,煅烧8~14h,继续升温至750~810℃,煅烧8~
12h,得压电导电层纤维;
(6)将压电导电层纤维、无水乙醇、2'‑羟基‑4'(3‑甲基‑2‑丁烯氧基)苯乙酮和冰醋酸按质量比1:28:0.3:0.1~1:34:0.6:0.1混合,氮气保护下,于80~90℃反应8~11h后,依次用无水乙醇和蒸馏水洗涤3~5次,‑18~‑6℃冷冻干燥24~28h,得改性基体;
(7)将改性基体、无水乙醇、质量分数为10%的氢氧化钠溶液和2,3‑二羟基‑4‑乙氧基苯甲醛按质量比1:1.7:4:0.7~1:3.3:7:0.9混合,15~25℃、100~200rpm搅拌2.5~4.5h后,冰浴下静置30~46min,过滤,用无水乙醇洗涤4~6次得查尔酮纤维;
(8)将查尔酮纤维、甲苯和三乙胺按质量比1:2:0.03~1:5:0.03混合,氮气保护下,60~70℃下加入查尔酮纤维质量1.2~2.5倍的三氯化磷溶液,反应30~42min后,加热至110~120℃,反应1.5~3h后,加入查尔酮纤维质量3.5~5.4倍的十烷酸溶液,反应3~6h,过滤,40~50℃干燥4~10h得抗氧化高强度玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述预处理玻璃纤维的制备方法:将玻璃纤维在400~500℃处理1~3h后,置于玻璃纤维质量1~5倍的丙酮溶液,丙酮溶液中丙酮和去离子水的质量比为3:7,30~40kHz下清洗
20~30min,过滤,再置于玻璃纤维质量2~6倍的粗化液,粗化液中氟化氨、质量分数为37%的盐酸、去离子水的质量比为1:0.7:60,相同频率下振荡7~13min,过滤。
6.根据权利要求5所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,所述玻璃纤维的直径为10~20μm。
7.根据权利要求4所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述硝酸银溶液为硝酸银和乙二醇按质量比1:55.7混合;所述还原液的组成为:质量分数为68%的硝酸5mL/L,葡萄糖7.5g/L,乙醇200mL/L,其余为去离子水。
8.根据权利要求4所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述等离子体反应器的放电电压为18~22kV,放电频率为6~8kHz。
9.根据权利要求4所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述压电粉末前驱体为乙酸钡、醋酸钙、二氧化钛、二氧化锆、去离子水和柠檬酸按质量比1:0.1:0.2:0.04:5:0.4~1:0.3:0.4:0.06:11:0.4混合。
10.根据权利要求4所述的一种抗氧化高强度玻璃纤维的制备方法,其特征在于,步骤(8)所述三氯化磷溶液为三氯化磷和甲苯按质量比1:1.9~1:3.1混合;所述十烷酸溶液为十烷酸、甲苯、三乙胺按质量比1:1.9:0.2~1:2.6:0.2混合。