本发明涉及材料制备，特别是涉及一种高渗透性能石英纱线及其制备方法。
背景技术：
1、石英纱线是一种高性能玻璃纤维材料，以sio2含量达99.9％以上的高纯石英或天然水晶为原料制得。凭借优异的力学、耐高温、电绝缘、耐烧蚀性能和良好的化学稳定性，玻璃纤维增强复合材料(gfrc)在光学光纤、电子电气、航空航天、轨道交通、机械制造等工业领域得到重要应用。
2、随着新型液体模塑成型(lcm)技术的发展，gfrc在形状复杂、载荷高度集中的产品制造中技术优势显著，应用前景更为广阔。但是，树脂溶液在玻璃纤维预成型体的流动和渗透性能是lcm技术中减小加工周期、提升产品综合性能的关键因素，一直是专业领域的研究热点。
3、在玻璃纤维预成型体的渗透性能方面，科研工作者做了大量卓有成效的研究。一是构建多维度理论预测，以darcy定律和kozeny-carman公式为基础，综合考虑树脂体积流速、纤维体积与孔隙率等因素，采用有限元分析和计算机数值模拟等方法形成渗透性能预测模型；二是渗透率的实验与表征，通常以一维单向法和二维双向(径向)法测试不同类型预成型体的实际渗透率，包括平面织物、非织造纤维毡、三维厚型织物和各向异性织物等。更多的研究是围绕纤维预成型体渗透率的影响因素和规律开展，如不同材料混杂结构、纤维铺层、纤维压缩、纤维流道与流动方向等性能对渗透率的影响，以及基于在玻璃纤维织物表面喷涂碳纳米管等材料对玻纤织物渗透率的影响等。
4、近年来，科研工作者对纤维束渗透性能的关注和研究逐渐增多。verpoest等提出，渗透性能受纤维束间孔隙和纤维束内纤维芯吸作用和毛细压强等因素制约。weitzenbock考虑纤维束间的大空隙和纤维束内部单根纤维间的微孔，提出大空隙和微孔隙之间树脂渗透率的竞争性，建立了纤维束渗透的理论模型。魏雅君在忽略内部化学反应及表面张力等影响因素，充分考虑纤维束间距和纤维束内的纤维间距的差异性，建立了双尺度几何模型，渗透率预测结果精度提高。patel采用动态接触角测试仪基于纤维束的芯吸实验结果表征纤维束的渗透性及其与孔隙率的关联性。amin构建了有序和无序方向纤维的芯吸性能模型，并研发新型实验方法验证其合理性。willenbacher搭建了一种新型测试装置用于表征不同体积含量纤维的面外毛细压强。
5、综上，预成型体渗透性是树脂在纤维束间和纤维束内的协同流动结果，树脂在纤维束内的渗透性对预成型体流动性影响很大。玻璃纤维体积份数、纤维间隙、纤维取向、纤维毛细压强等影响纤维束内流动阻力的因素得到相对较多的研究。但是，玻璃纤维表面的化学成分对纤维束流动和渗透性的影响及相关研究很少，纤维束内流动和渗透性的实验方法研究也不多，并且存在样品制备复杂、测试装置/仪器较为昂贵的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种高渗透性能石英纱线及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种石英纱线浸润剂，该浸润剂的原料组分包括偶联剂、成膜剂和润滑剂；
4、所述石英纱线浸润剂的固含量为6.10-6.50wt％，极性组分含量为59.02-61.54wt％；
5、所述固含量为所述偶联剂、成膜剂和润滑剂在所述石英纱线浸润剂中的质量占比；
6、所述极性组分为偶联剂和成膜剂。
7、进一步地，所述偶联剂包括硅烷偶联剂。
8、更具体的，所述偶联剂可为水溶性和水解活性适中的硅烷偶联剂的单用或并用，包括含有氨基和环氧基的偶联剂，如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷等。
9、进一步地，所述成膜剂包括环氧树脂和/或聚酯树脂。
10、更具体的，所述成膜剂可为带有易于发生亲核和亲电反应基团的水溶性高分子材料，包括醇基环氧树脂溶液(相对分子量为200-1000，如丙三醇环氧树脂)和马来酸酐基聚酯树脂溶液(相对分子量为1000-5000，如聚乙烯醇聚酯树脂、一缩二乙二醇聚酯树脂、二缩二乙二醇聚酯树脂等)。通常采用环氧树脂溶液和聚酯树脂溶液的单用和/或并用。
11、进一步地，所述润滑剂包括阳离子润滑剂和/或非离子润滑剂。
12、更具体的，所述润滑剂可为阳离子润滑剂(相对分子量200-500，如c18脂肪酰胺、c16脂肪酰胺)和非离子润滑剂(相对分子量200-500，如聚乙二醇、硬脂醇、软脂醇)的单用或并用乳液。
13、本发明还提供一种石英纱线复合材料的制备方法，包括以下步骤：利用上述石英纱线浸润剂对石英纱线进行表面处理。所述表面处理为浸润。
14、进一步地，所述表面处理后还包括干燥的步骤；所述干燥的温度为105℃。
15、进一步地，所述石英纱线线密度为190tex，捻度为70捻，单丝直径为7.5±1.0μm。
16、本发明进一步提供上述制备方法制备得到的石英纱线复合材料。
17、本发明公开了以下技术效果：
18、本发明采用特定固含量和极性组分含量的浸润剂对石英纱线进行表面处理，保证了石英纱线的优异渗透性能。本发明从化学角度对石英纱线的渗透性能进行调控，为工业领域研究石英纤维束渗透性能提供快捷的方法，为开发功能性浸润剂提供依据。
1.一种石英纱线浸润剂，其特征在于，原料包括偶联剂、成膜剂和润滑剂；
2.根据权利要求1所述的石英纱线浸润剂，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂。
3.根据权利要求1所述的石英纱线浸润剂，其特征在于，所述成膜剂包括环氧树脂和/或聚酯树脂。
4.根据权利要求1所述的石英纱线浸润剂，其特征在于，所述润滑剂包括阳离子润滑剂和/或非离子润滑剂。
5.一种石英纱线复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用权利要求1-4任一项所述石英纱线浸润剂对石英纱线进行表面处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面处理后还包括干燥的步骤；所述干燥的温度为105℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述石英纱线的线密度为190tex，捻度为70捻，单丝直径为7.5±1.0μm。
8.如权利要求5-7任一项所述制备方法制备得到的石英纱线复合材料。
