CN102978938A - 一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，包括以下占浸润剂总质量的比例的组分：偶联剂0.2～0.4％，润滑剂A 0.3～0.6％，润滑剂B 0.01～0.1％，润滑剂C 0.1～0.3%，成膜剂1～2％，ｐＨ值调节剂0.09～0.2％，其余为去离子水。本发明的浸润剂采用超低分子量环氧乳液做成膜剂，具有配制工艺简单、成本低的优势；采用本发明的浸润剂配方生产的汽车消音器填料用膨化纱，具有极高的膨化率（可达98%以上），大幅提高了其填充效率及消音器的性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车消音器填料用膨化纱玻璃纤维处理技术，特别是涉及一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂及其制备方法。
背景技术
常用的汽车消音器填料是在消音器内管上卷绕不锈钢丝棉，并在其上缠绕E玻璃纤维针刺毡或岩棉类材料，但是随着发动机性能的提高，尾气温度的提高，导致消音器内的玻璃纤维针刺毡或岩棉受热损坏，向外部飞散，这不仅降低汽车消音器的性能，而且对环境也产生污染。现在国外发达国家逐步采用将耐温性玻璃纤维经专用设备膨化后直接充填汽车消音器的方式，这样不但提高了汽车消音器使用的耐久性，而且有利于提高填充效率，降低生产成本，改善环境。
浸润剂是连续玻璃纤维拉制过程中，在纤维表面涂覆的一种有机物体系。这种有机物涂层既能有效的润滑纤维表面，又可以使数百根乃至数千根单丝集束。浸润剂既要保障玻璃纤维拉丝作业的正常进行，又要进一步提高玻璃纤维加工性能，并赋予和基体树脂不同的界面结合特性。汽车消音器填料用膨化纱在玻璃纤维中属于较小的应用领域，其浸润剂通常采用常规的缠绕纱浸润剂体系，该浸润剂体系注重与基体树脂的界面结合性能，但存在膨化不良的弊端（膨化率为80%左右）从而影响消音器性能。
由此可见，现有技术中浸润剂在使用过程中存在明显的不足和缺陷，亟待进一步改进，因此，如何创设一种使汽车消音器填料用膨化纱具有更高的膨化率，从而提高其填充效率及消音器性能的浸润剂，实属当前重要的研究课题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃纤维膨化纱浸润剂及其制备方法，使得应用该浸润剂浸润后的汽车消音器填料用膨化纱具有极高的膨化率，同时大幅提高其填充效率及消音性能，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，包括以下以固体份计算占浸润剂总质量的比例的组分：偶联剂0.2～0.4％、润滑剂A 0.3～0.6％、润滑剂B 0.01～0.1％、润滑剂C 0.1～0.3%、成膜剂1～2％、ｐＨ值调节剂0.09～0.2％，其余为去离子水。
作为本发明的进一步改进，所述偶联剂采用硅烷偶联剂。
所述的硅烷偶联剂采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述润滑剂A采用聚乙二醇。
所述润滑剂B采用环状结构的酰胺盐类润滑剂。
所述的酰胺盐类润滑剂采用阳离子软片。
所述润滑剂C采用矿物油类润滑剂。
所述成膜剂采用超低分子量双酚F环氧乳液，其分子量范围为140～160。
所述ｐＨ值调节剂采用冰醋酸。
此外，本发明还提供一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂制备方法，包括以下步骤：
A、按照各组分所占浸润剂的质量比量取各组分
偶联剂 0.2～0.4％
润滑剂A 0.3～0.6％
润滑剂B 0.01～0.1％
润滑剂C 0.1～0.3%
成膜剂 1～2％
ｐＨ值调节剂 0.09～0.2％
其余为去离子水；
B、在配制罐中加入所需总水量一半的去离子水并搅拌；
C、在稀释罐内加入偶联剂20～30倍的去离子水，接着加入冰醋酸调节pH值至4～5，之后细线状缓缓加入偶联剂，搅拌至溶液澄清、表面无油花，最后将稀释好的偶联剂加入配制罐中并继续搅拌10～15min;
D、将称量好的润滑剂A、B、C分别用10～20倍的40～60℃的去离子水稀释后，分别加入配制罐中后，搅拌10～15min；
E、将成膜剂A、成膜剂B分别用等比例的去离子水稀释后分别加入配制罐中，继续搅拌10～15min；
F、补足余量去离子水搅拌10～15min，检测待用。
采用以上设计后，本发明与现有技术比较有以下有益效果：
1、本发明的浸润剂采用超低分子量双酚F环氧乳液做成膜剂，纤维可燃物含量极低，具有配制工艺简单、成本低的优势；
2、采用本发明的浸润剂配方生产的汽车消音器填料用膨化纱，具有极高的膨化率（可达98%以上），大幅提高了填充效率及消音器的性能。
具体实施方式
本发明一种汽车消音器填料用膨化纱浸润剂，主要由偶联剂、润滑剂A、润滑剂B、润滑剂C、成膜剂、ｐＨ值调节剂和去离子水制成，浸润剂的总固体质量占浸润剂总质量的1.7～3.6％，余量为去离子水。
具体来说，偶联剂采用硅烷偶联剂，优选甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；润滑剂A采用聚乙二醇；润滑剂B采用具有环状结构的酰胺盐类润滑剂，优选阳离子软片；润滑剂C采用矿物油类润滑剂，优选采用7607润滑剂；成膜剂采用超低分子量双酚F环氧乳液，其分子量在140～160；ｐＨ值调节剂优选采用冰醋酸。
浸润剂的各组分以其固含量计占浸润剂总质量的比例如下：
偶联剂 0.2～0.4％
润滑剂A 0.3～0.6％
润滑剂B 0.01～0.1％
润滑剂C 0.1～0.3%
成膜剂 1～2％
ｐＨ值调节剂 0.09～0.2％
余量为去离子水。
本发明一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂制备方法，步骤如下：
A、按照上述质量百分比量取各组分。
B、在配制罐中加入所需总水量一半的去离子水并搅拌；
C、在稀释罐内加入偶联剂20～30倍的去离子水，接着加入冰醋酸调节pH值至4～5，之后细线状缓缓加入偶联剂，搅拌至溶液澄清、表面无油花，最后将稀释好的偶联剂加入配制罐中并继续搅拌10～15min;
D、将称量好的润滑剂A、B、C分别用10～20倍的40～60℃的去离子水稀释后，分别加入配制罐中后，搅拌10～15min；
E、将成膜剂A、成膜剂B分别用等比例的去离子水稀释后分别加入配制罐中，继续搅拌10～15min；
F、补足余量去离子水搅拌10～15min，浸润剂配制完成后，参阅表1对配制的浸润剂进行检验，检验合格后的浸润剂备用。
表1：浸润剂检测项目、检测方法及检测合格标准
表2列举了本发明三个具体实施例的产品配方。
表2：
| 组分（%） | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 偶联剂 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| 润滑剂A | 0.3 | 0.45 | 0.6 | 0.6 | 0.3 | 0.6 |
| 润滑剂B | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.01 | 0.1 | 0.01 |
| 润滑剂C | 0.1 | 0.15 | 0.3 | 0.1 | 0.3 | 0.1 |
| 成膜剂 | 1 | 1.5 | 2 | 2 | 1.0 | 2 |
| pH值调节剂 | 0.09 | 0.15 | 0.2 | 0.09 | 0.15 | 0.2 |
利用上述各实施例所制备的浸润剂与现有浸润剂分别生产的玻璃纤维膨化纱，通过专用设备，例如PH-Ⅲ玻璃纤维膨化机，将玻璃纤维膨化纱膨化后剪切成1cm长，将其中未膨化部分分拣、称重，并依据以下公式计算膨化率：
膨化率=未膨化部分质量／膨化纱原纱总重量×100%。
以上述各实施例所制备的浸润剂处理膨化纱，与巨石集团出品的306B膨化纱相比，其膨化率分别如表3所列。
表3：
| 名称 | 膨化率% |
| 实施例1 | 98.5 |
| 实施例2 | 98.2 |
| 实施例3 | 98.1 |
| 实施例4 | 98% |
| 实施例5 | 98.8% |
| 实施例6 | 98.6% |
| 306B | 80.5 |
本发明浸润剂配方的配制工艺简单、成本低、使用方便，使用该配方生产的汽车消音器填料用膨化纱比常规方式生产的汽车消音器填料用膨化纱膨化率提高了18%，提高了其填充效率及消音器性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于包括以下以固体份计算占浸润剂总质量的比例的组分：
偶联剂0.2～0.4％
润滑剂A 0.3～0.6％
润滑剂B 0.01～0.1％
润滑剂C 0.1～0.3%
成膜剂1～2％
ｐＨ值调节剂0.09～0.2％
余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述偶联剂采用硅烷偶联剂。
3.根据权利要求2所述的玻璃维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述的硅烷偶联剂采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述润滑剂A采用聚乙二醇。
5.根据权利要求1所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述润滑剂B采用具有环状结构的酰胺盐类润滑剂。
6.根据权利要求5所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述的酰胺盐类润滑剂采用阳离子软片。
7.根据权利要求1所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述润滑剂C采用矿物油类润滑剂。
8.根据权利要求1所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述成膜剂采用超低分子量双酚F环氧乳液，其分子量范围为140～160。
9.根据权利要求1所述的玻璃纤维膨化纱专用浸润剂，其特征在于：
所述ｐＨ值调节剂采用冰醋酸。
10.一种玻璃纤维膨化纱专用浸润剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、按照所占浸润剂的总质量比例量取以下各组分
偶联剂 0.2～0.4％
润滑剂A 0.3～0.6％
润滑剂B 0.01～0.1％
润滑剂C 0.1～0.3%
成膜剂 1～2％
ｐＨ值调节剂 0.09～0.2％
余量为去离子水；
B、在配制罐中加入所需总水量一半的去离子水并搅拌；
C、在稀释罐内加入偶联剂20～30倍的去离子水，接着加入冰醋酸调节pH值至4～5，之后细线状缓缓加入偶联剂，搅拌至溶液澄清、表面无油花，最后将稀释好的偶联剂加入配制罐中并继续搅拌10～15min;
D、将称量好的润滑剂A、B、C分别用10～20倍的40～60℃的去离子水稀释后，分别加入配制罐中后，搅拌10～15min；
E、将成膜剂A、成膜剂B分别用等比例的去离子水稀释后分别加入配制罐中，继续搅拌10～15min；
F、补足余量去离子水搅拌10～15min，检测待用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 276000 Yishui Industrial Park, Linyi, Shandong Applicant after: SHANDONG FIBERGLASS Group Corp. Address before: 276000 Shandong Province, Linyi City Industrial Park in Linshui County Applicant before: Shandong glass fiber composite material Group Co.,Ltd. Address after: 276000 Yishui Industrial Park, Linyi, Shandong Applicant after: Shandong glass fiber composite material Group Co.,Ltd. Address before: 276000 Chengnan Industrial Zone, Yishui County, Shandong, Linyi Applicant before: Shandong Fiberglass Composite Materials Co.,Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: SHANDONG FIBERGLASS COMPOSITE MATERIALS CO.,LTD. TO: SHANDONG FIBERGLASS COMPOSITE MATERIALS CO., LTD. Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: SHANDONG FIBERGLASS COMPOSITE MATERIALS CO., LTD. TO: SHANDONG FIBERGLASS GROUP CO., LTD. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: The invention relates to a special wetting agent for glass fiber expanded yarn and a preparation method thereof Effective date of registration: 20211215 Granted publication date: 20150819 Pledgee: Shandong Yishui Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANDONG FIBERGLASS Group Corp. Registration number: Y2021980015070 |