CN101139172B - 砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液及其预浸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液及其浸胶方法，属复合材料领域；其中浸胶液，由固含量≥65％的液体酚醛树脂与工业酒精混合而成，所述液体酚醛树脂与工业酒精混合比为1∶0.15～0.20；预浸方法，利用常规浸胶机实现，具体操作步骤为：将玻璃纤维网布经送布辊、储布辊送入浸胶槽，经浸胶槽内置的浸胶液浸渍；再将浸渍过的玻璃纤维网布经压胶辊压胶后，喂入烘箱预固化；由牵引装置拉出，经缓冲储布辊及纠偏装置后切边，收卷。本发明原料选用2种，简化了其配制工艺；用比重计测量和调整浸胶液的比重，使其含胶量得到有效控制，产品质量稳定；挥发量由原来的5％降低至1.5％，对环境污染小，成本低，易于推广实施。

Description

砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液及其预浸方法

技术领域

本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液及其浸胶方法。

背景技术

现有技术中，砂轮增强用玻璃纤维网布在织造完成后，不能直接应用于砂轮中，必须要经过浸胶处理后，才能投入使用。传统的浸胶液是由固体酚醛树脂、液状酚醛树脂，再加入适量的环氧树脂及辅助成分，如增塑剂、色浆等，在溶剂中完全溶解后而成，溶剂可以选择乙醇、甲醇等。这种浸胶液的成分较多，配制过程复杂，生产效率低，以10目120g/m²网布为例，平均产量在2000m²/天左右，而且挥发物较多，车间生产环境污染严重。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种能够减少环境污染、配制过程简单且生产效率高的砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液及其预浸方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液，它由固含量≥65％的液体酚醛树脂与工业酒精以1∶0.15～0.20的混合比混合而成；其中，所述的液体酚醛树脂内固体树脂含量≥90％，游离酚含量≤18％，凝胶时间为80～120s/150±1℃；成品状态的液体酚醛树脂在20℃时恩氏粘度为5～8，含胶量≥60％；混合而成的浸胶液的比重为1.044～1.06。

若所测浸胶液的比重低于1.044时，其调整方法为加入占已加入酚醛树脂量＜5％的酚醛树脂，再经搅拌机搅拌均匀后，用比重计测量。

若所测浸胶液的比重高于1.06时，其调整方法为加入占已加入酒精量＜10％的酒精，再经搅拌机搅拌均匀后，用比重计测量。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种上述玻璃纤维网布的预浸方法，利用常规的浸胶机实现，该浸胶机由前至后依次设置有送布辊、储布辊、浸胶槽、压胶辊、烘箱、牵引装置、缓冲储布辊及纠偏装置、切边器、收卷辊与控制箱，其具体操作步骤如下：

1)先将玻璃纤维网布经送布辊、储布辊送入浸胶槽，经浸胶槽内置的浸胶液浸渍；

2)将步骤1)浸渍过的玻璃纤维网布经压胶辊压胶后，喂入烘箱，在80～130℃温度内预固化；

3)由牵引装置将步骤2)烘烤过的玻璃纤维网布拉出，经缓冲储布辊及纠偏装置后切边，收卷。

其特点在于：步骤1)所述浸胶液的配制方法为：将固含量≥65％的液体酚醛树脂与工业酒精以1∶0.15～0.20比例混合，经搅拌器搅拌均匀，其搅拌时间为3～15分钟；然后关闭搅拌器待液面静止后，用比重计测量该浸胶液的比重；调整及测试比重的范围在1.044～1.06之内。

上述步骤2)中所用的烘箱，其内腔分设为上、中、下三层，上层与中层温度相同，均设置为100～130℃，下层温度设置为80～110℃；其入口处位于烘箱下层一侧，出口处位于烘箱上层与入口相反的一侧；上述的牵引装置位于该烘箱出口处的上部，经浸渍的玻璃纤维网布由烘箱入口处进入烘箱，由下层顺序经中层、上层出烘箱，该玻璃纤维网布经过烘箱的速度由牵引装置牵引，其牵引速度依据该玻璃纤维网布的薄厚不同而定，其牵引速度在350～750r/min之间。

上述的牵引装置为至少2根牵引辊平行且上下错落设置而成，可以错落设置2～6根；最佳设置为6根，其错落设置的牵引辊均分别通过其端部设置的导线并联，导线接通一动力开关，该动力开关设置在位于收卷装置附近的控制箱内。

在实际生产中，由于各批次酚醛树脂的固含量存在差异，如果只采用酚醛树脂与酒精按一定百分比混合的方法，最后配出的胶液会有不同程度的差别，网布的含胶量不容易控制，其结果会使废品率增加，导致成本提高；由此本发明采用了特定物质配比混合而成的浸胶液与测量和调整该浸胶液比重的方法，使该浸胶液的比重严格控制在规定范围以内，这样就确保了每槽胶液的含量基本一致，含胶量也得到了较好的控制。

本发明采用如上技术方案，其有益效果如下：1)与现有技术相比，所用的化学物质只有两样，混合配制过程简单，简化了配制工艺，10目120g/m²网布的产量可达到10000m²/天左右，比现有技术的生产量提高5倍左右；生产效率明显提高。2)采用比重计测量和及时调整浸胶液比重的方法，可以使每槽浸胶液所浸渍的玻璃纤维网布的含胶量控制在30％～35％的范围之内，解决了现有技术中浸渍的玻璃纤维网布因其浸胶液含胶量的不同，易造成废品率的问题；有效保证了产品质量的稳定性，使成品率提高，生产成本下降。3)本发明的挥发物少，挥发份含量由原来的5％降到1.5％左右，胶解性测试，100％溶解；降低了对环境的污染，生产环境也有了很大改观。4)用该玻璃纤维网布与砂轮成型时，有良好的平铺性和覆模性，与混合砂具有良好的亲和性和相容性，玻璃纤维网布与混合砂粘结性良好，能够满足用户要求。易于推广应用。

具体实施方式

本发明公开的砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液，它由液体酚醛树脂与工业酒精以1∶0.15～0.20的比例混合而成，该浸胶液的比重用比重计测试和调整，其比重测试和调整的范围在1.044～1.06之间。

若所测浸胶液的比重低于1.044时，其调整方法为加入微量的酚醛树脂(＜5％已加入酚醛树脂的量)，再经搅拌机搅拌均匀后，用比重计测量。

若所测浸胶液的比重高于1.06时，其调整方法为加入微量的酒精(＜10％已加入酒精的量)，再经搅拌机搅拌均匀后，用比重计测量。

本发明还公开了一种上述玻璃纤维网布的预浸方法，利用常规的浸胶机实现，该浸胶机由前至后依次设置有送布辊、储布辊、浸胶槽、压胶辊、烘箱、牵引装置、缓冲储布辊及纠偏装置、切边器、收卷辊与控制箱。其具体操作步骤如下：

1)先将玻璃纤维网布经送布辊、储布辊送入浸胶槽，经浸胶槽内置的浸胶液浸渍；

2)将步骤1)浸渍过的玻璃纤维网布经压胶辊压胶后，喂入烘箱，在80～130℃温度内烘烤；

3)由牵引装置将步骤2)烘烤过的玻璃纤维网布拉出，经缓冲储布辊及纠偏装置后切边，收卷。

其中，步骤1)所述浸胶液的配制方法为：将固含量≥65％的液体酚醛树脂与工业酒精以1∶0.15～0.20比例混合，经搅拌器搅拌均匀，其搅拌时间为3～15分钟；然后关闭搅拌器待液面静止后，用比重计测量该浸胶液的比重；调整及测试比重的范围在1.044～1.06之内。

本发明所用的浸胶机，为常规用的浸胶机，该浸胶机由前至后依次设置有送布辊、储布辊、浸胶槽、压胶辊、烘箱、牵引装置、缓冲储布辊及纠偏装置、切边器、收卷装置与控制箱，所有部件的宽度均相同且平行、两端均与地面固定的立柱连接；砂轮增强用玻璃纤维网布通过送布辊安装于浸胶机上，操作控制箱开关开机后，该网布随着送布辊的转动，经过同向转动着的储布辊、浸胶槽、压胶辊、烘箱、牵引装置、缓冲储布辊、纠偏装置、切边器及收卷机后实现其预浸方法。其中，烘箱内腔分设为上、中、下三层，上层与中层温度相同，均设置为100～130℃，下层温度设置为80～110℃；其入口处位于烘箱下层一侧，出口处位于烘箱上层与入口相反的一侧；牵引装置位于该烘箱出口处的上部，牵引装置起到将经浸渍过的玻璃纤维网布拉入烘箱入口、经烘箱中层、上层后拉出烘箱出口的作用，其牵引速度依据该玻璃纤维网布的薄厚不同而定，其范围在350～750r/min。

牵引装置由至少2根平行且错落设置的牵引辊组成，可以设置2～6根，最佳设置为6根；其错落设置的牵引辊均分别通过其端部设置的导线并联，导线与一动力开关连通，该动力开关设置在位于收卷装置附近的控制箱内。

收卷装置为常规设置，本发明的收卷采用隔膜开卷的方式收卷。

在实际生产中，由于各批次酚醛树脂的固含量存在差异，如果只采用酚醛树脂与酒精按一定百分比混合的方法，最后配出的胶液会有不同程度的差别，网布的含胶量不容易控制，其结果会使废品率增加，导致成本提高；由此本发明采用了特定物质配比混合而成的浸胶液与测量和调整该浸胶液比重的方法，使该浸胶液的比重严格控制在规定范围以内，这样就确保了每槽胶液的含量基本一致，含胶量也得到了较好的控制。

所用的液体酚醛树脂为本申请人自主生产且已市场销售的产品，其型号为F616。

该产品的技术指标如表1所示。

表1：F616型酚醛树脂技术指标

项目	指标	备注
			外观	浅黄色至琥珀色透明液体，不含机械杂质和不溶物。	成品树脂
固体含量％	≥90	固体树脂
			恩氏粘度(20℃)	5～8	成品树脂
游离酚含量％	≤18	固体树脂
			凝胶时间s/(150±1)℃	80～120	固体树脂
含胶量％	≥60	成品树脂

以下通过几个砂轮增强用玻璃纤维网布的预浸实例对本发明技术方案做进一步说明：

实例一：

先将配制好的浸胶液投入浸胶槽；取5目580g/m²玻璃纤维网布送入浸胶机入口处，经送布辊、储布辊缓冲后，送入浸胶槽中，该网布经过浸胶液浸渍后出浸胶槽，通过一压胶辊将该网布表面的胶液压挤掉，再经刮胶杠对该网布的表面进行刮胶，去除网布表面积存的胶液，以防止网布表面出现糊眼；然后将其喂入烘箱下层的入口处，经烘箱下层时的温度为100℃，由下层转至中层、其温度为120℃；再经上层，其温度为130℃；然后该玻璃纤维网布被外设的牵引装置牵引出烘箱出口，该牵引装置的牵引速度为350r/min；被牵引出的玻璃纤维网布经缓冲送布辊及纠偏装置纠偏，再送至切边器切边后，经收卷辊用隔膜开卷的方式收卷。

其中，所用的浸胶液配制组分为液体酚醛树脂与工业酒精的混合比为1∶0.2；用比重计测量该浸胶液的比重为1.06；

实例2：

取10目120g/m²玻璃纤维网的预浸方法同实例1，其不同点在于：所用浸胶液配制的组份为液体酚醛树脂与工业酒精的混合比为1∶0.18；用比重计测量浸胶液比重为1.052；

所用浸胶机中的烘箱温度：下层/中层/上层分别为：90℃/110℃/120℃；牵引速度：600r/min。

实例3：

取10目120g/m²玻璃纤维网的预浸方法同实例1，其不同点在于液体酚醛树脂与工业酒精的混合比为1∶0.15；用比重计测量该浸胶液的比重为1.044；

所用浸胶机中的烘箱温度：下层/中层/上层分别为：80℃/100℃/100℃；牵引速度：750r/min。

实例4：

取10目120g/m²玻璃纤维网的预浸方法同实例1，其不同点在于液体酚醛树脂与工业酒精的混合比为1∶0.15；用比重计测量该浸胶液的比重为1.044；

所用浸胶机中的烘箱温度：下层/中层/上层分别为：110℃/130℃/130℃；牵引速度：750r/min。

经JC 561.1-2006标准的方法检测，本发明的砂轮增强用玻璃纤维网布的含胶量范围可控制在30％～35％之间，挥发份含量降至1.5％左右，胶解性测试，100％溶解，符合JC 561.1-2006的标准；经试验得出，经本发明浸胶液与预浸方法预浸过的砂轮增强用玻璃纤维网布在砂轮成型时，有良好的平铺性和覆模性，与混合砂具有良好的亲和性和相容性，玻璃纤维网与混合砂粘结性良好。

Claims (7)

1.一种砂轮增强用玻璃纤维网布浸胶液，它由固含量≥65％的液体酚醛树脂与工业酒精以1∶0.15～0.20的混合比混合而成；其中，所述的液体酚醛树脂内固体树脂含量≥90％，游离酚含量≤18％，凝胶时间为80～120s/150±1℃；成品状态的液体酚醛树脂在20℃时恩氏粘度为5～8，含胶量≥60％；该浸胶液的比重为1.044～1.06。

2.一种砂轮增强用玻璃纤维网布的预浸方法，由一浸胶机实现，该浸胶机由前至后依次设置有送布辊、储布辊、浸胶槽、压胶辊、烘箱、牵引装置、缓冲储布辊及纠偏装置、切边器、收卷辊与控制箱，其具体操作步骤如下：

1)先将玻璃纤维网布经送布辊、储布辊送入浸胶槽，经浸胶槽内置的浸胶液浸渍；

2)将步骤1)浸渍过的玻璃纤维网布经压胶辊压胶后，喂入烘箱，在80～130℃温度内预固化；

3)由牵引装置将步骤2)烘烤过的玻璃纤维网布拉出，经缓冲储布辊及纠偏装置后切边，收卷；

其特征在于：步骤1)所述浸胶液的配制方法为：将固含量≥65％的液体酚醛树脂与工业酒精以1∶0.15～0.20比例混合，经搅拌器搅拌均匀，其搅拌时间为3～15分钟；其中，该液体酚醛树脂内固体树脂的含量≥90％，游离酚含量≤18％，凝胶时间为80～120s/150±1℃；成品状态的液体酚醛树脂在20℃时恩氏粘度为5～8，含胶量≥60％；然后关闭搅拌器待液面静止后，用比重计测量该浸胶液的比重；调整及测试比重的范围为1.044～1.06。

3.如权利要求2所述的预浸方法：其特征在于：步骤2)所述的烘箱内腔分设为上、中、下三层，上层与中层温度设置相同，均为100～130℃，下层温度设置为80～110℃，该烘箱入口位于其烘箱下层，出口位于其烘箱上层；步骤3)所述的牵引装置位于烘箱出口的上侧；经预浸后的玻璃纤维网布由烘箱入口进入烘箱，由下层顺序经中层、上层出烘箱，该玻璃纤维网布经过烘箱的速度由所述牵引装置牵引，其牵引速度为350～750r/min。

4.如权利要求3所述的预浸方法：其特征在于：所述牵引装置包括至少2根上下平行且错落设置的牵引辊组成。

5.如权利要求4所述的预浸方法，其特征在于：所述牵引辊设置为2～6根。

6.如权利要求5所述的预浸方法，其特征在于：所述错落设置的牵引辊均通过导线并联，两端通过该导线连通一动力开关，该动力开关设置于所述控制箱内。

7.如权利要求2-6所述的预浸方法，其特征在于：所述收卷为隔膜开卷方式收卷。