CN103435273A - 耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂 - Google Patents

耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含有有机材料的玻璃纤维表面处理剂。本发明所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，由成膜剂、润滑剂、抗静电剂和水组成，所述的成膜剂为聚丙烯酸酯成膜剂，水溶性环氧成膜剂，聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂混合而成，其中聚丙烯酸酯成膜剂，水溶性环氧成膜剂，聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂的质量比为3.0-10.0:2.0-9.0:4.0-10.0。本发明所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂能够使耐碱玻璃纤维喷射纱在加工过程中具有良好的集束性、润滑性、纺织性；使耐碱玻璃纤维喷射纱在增强水泥制品工艺过程中具有良好的短切性、分散性和抗静电性。

Description

耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂
技术领域
本发明涉及一种含有有机材料的玻璃纤维表面处理剂。
背景技术
耐碱玻璃纤维喷射纱主要用于增强水泥制品(简称GRC)的增强材料，其加工工艺是由含有Zr02(13％-16％)的玻璃球经过坩埚熔化后从坩埚底部的孔板中流出，拉丝涂覆浸润剂后卷成原丝筒，再经120-160℃烘干，退绕合股成连续纤维。纤维在一定气压下经过喷枪短切分散在磨具上。因此，在制取连续纤维时必须用性能优良的浸润剂，保证玻璃纤维在退绕合股中的集束性、硬挺度、润滑性，同时还要保证纤维在喷射中的短切性、分散性。
现有的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂含有(wt％)                   
聚醋酸乙烯酯成膜剂                                       15.0-30.0
水溶性环氧成膜剂                                           0.5-1.5
润滑剂                                                            0.1-0.5
抗静电剂(硝酸锂、氯化锂、氯化铵)              0.1-1.0
去离子水                                                          余量。
虽然该配方符合浸润剂的要求，但存在三个主要缺陷：
(1)涂覆在玻璃纤维表面的浸润剂保护层耐纺织性能差，在退绕合股时易产生毛羽；
 (2)涂覆在玻璃纤维表面的浸润剂集束性差，纤维与纤维之间粘结不牢，施压喷射时易开纤，影响分散的均匀度；
 (3)硬挺度低，影响纤维的短切分散。
发明内容
本发明旨在提供一种能有效地改善纤维的集束性、短切性、分散性、耐纺织性和硬挺度的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂。
本发明所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，由成膜剂、润滑剂、抗静电剂和水组成，所述的成膜剂为聚丙烯酸酯成膜剂,水溶性环氧成膜剂,聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂混合而成，其中聚丙烯酸酯成膜剂,水溶性环氧成膜剂,聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂的质量比为3.0-10.0:2.0-9.0:4.0-10.0。
优选地，所述的聚丙烯酸酯成膜剂为环氧树脂改性聚丙烯酸酯成膜剂、水性聚氨酯改性聚丙烯酸酯成膜剂、乙烯类单体改性聚丙烯酸酯成膜剂、醋酸乙烯酯改性聚丙烯酸酯成膜剂和N-羟甲基丙烯酸酰胺改性聚丙烯酸酯成膜剂中的一种或多种。
进一步优选地，所述的润滑剂为咪唑啉阳子润滑剂。
或者进一步优选地，所述的抗静电剂由硝酸锂、氯化锂和氯化铵中的一种或多种与抗电剂SN组成，其中硝酸锂、氯化锂和氯化铵中的一种或多种与抗电剂SN的质量比为0.1-1.0：0.05-0.5。
更优选地，硝酸锂、氯化锂和氯化铵中的一种或多种与抗电剂SN的质量比为0.2-0.8：0.08-0.30。
或者进一步优选地，所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            9.0-29.0%
润滑剂            0.1-0.8%
抗静电剂       0.15-1.5%
余量               去离子水。 
更进一步优选地，所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            11.0-24.0%
润滑剂            0.2-0.6%
抗静电剂       0.25-1.0%
余量               去离子水。
  最优选地，所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            13.0-20.0%
润滑剂            0.3-0.5%
抗静电剂       0.35-0.8%
余量              去离子水。
本发明所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂可以用如下方法制备而成：
(1)向咪唑啉阳离子润滑剂中加入其质量10-20倍的80-90℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(2)向抗静电剂SN中加入其质量5-10倍的30-50℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(3)向硝酸锂、氯化锂、氯化铵中的一种或多种混合物中加入其质量10-20倍的50-70℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(4)分别向聚丙烯酸酯成膜剂、水溶性环氧成膜剂和聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂中加入其各自质量稀释1-3倍的去离子水；
(5)将上述步骤所得的所有物质进行混合，再加入余量的去离子水，以50-60rpm的搅拌速度搅拌30-40min即可。
本发明所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂能够使耐碱玻璃纤维喷射纱在加工过程中具有良好的集束性、润滑性、纺织性；使耐碱玻璃纤维喷射纱在增强水泥制品工艺过程中具有良好的短切性、分散性和抗静电性。
具体实施方式
实施例一。
(1)向0.1公斤咪唑啉阳离子润滑剂ZB09(西安中创复合材料有限公司生产)中加入1公斤80-90℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(2)向0.05公斤抗静电剂SN中加入0.1公斤30-50℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(3)向0.1公斤硝酸锂和1公斤硝酸锂氯化锂混合物中加入3公斤50-70℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(4)向3.0公斤改性聚丙烯酸酯成膜剂YG11l(西安友基复合材料有限公司生产)中加入6公斤去离子水；
向4.0公斤水溶性环氧成膜剂YG801（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入4公斤去离子水；
向4.0公斤聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂YG2016（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入8公斤去离子水；
 (5)将上述步骤所得的所有物质进行混合，再加入70.65公斤去离子水，以50-60rpm的搅拌速度搅拌30-40min即可；
(6) 将上述浸润剂对耐碱玻璃纤维在65-85m／min的速度下进行涂覆，生产的纤维性能检测如下：
                                                
Figure 2013104082913100002DEST_PATH_IMAGE001
。
实施例二。
(1)向0.3公斤咪唑啉阳离子润滑剂ZB09(西安中创复合材料有限公司生产)中加入3.0公斤80-90℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(2)向0.15公斤抗静电剂SN中加入1.5公斤30-50℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(3)向0.1公斤硝酸锂、0.1公斤氯化锂和0.1公斤氯化铵的混合物中加入4.5公斤50-70℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(4)向4.5公斤改性聚丙烯酸酯成膜剂YG11l(西安友基复合材料有限公司生产)中加入13.5公斤去离子水；
向4.0公斤水溶性环氧成膜剂YG801（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入8.0公斤去离子水；
向5.5公斤聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂YG2016（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入11.0公斤去离子水；
 (5)将上述步骤所得的所有物质进行混合，再加入43.75公斤去离子水，以50-60rpm的搅拌速度搅拌30-40min即可；
(6) 将上述浸润剂对耐碱玻璃纤维在65-85m／min的速度下进行涂覆，生产的纤维性能检测如下：
。
实施例三。
(1)向0.4公斤咪唑啉阳离子润滑剂ZB09(西安中创复合材料有限公司生产)中加入4.0公斤80-90℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(2)向0.25公斤抗静电剂SN中加入2.5公斤30-50℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(3)向0.25公斤硝酸锂、0.1公斤氯化锂和0.1公斤氯化铵加入4.5公斤50-70℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(4)向7.0公斤改性聚丙烯酸酯成膜剂YG11l(西安友基复合材料有限公司生产)中加入14.0公斤去离子水；
向5.0公斤水溶性环氧成膜剂YG801（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入10.0公斤去离子水；
向7.0公斤聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂YG2016（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入14.0公斤去离子水；
 (5)将上述步骤所得的所有物质进行混合，再加入30.90公斤去离子水，以50-60rpm的搅拌速度搅拌30-40min即可；
(6) 将上述浸润剂对耐碱玻璃纤维在65-85m／min的速度下进行涂覆，生产的纤维性能检测如下：
。
实施例四。
(1)向0.6公斤咪唑啉阳离子润滑剂ZB09(西安中创复合材料有限公司生产)中加入6公斤80-90℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(2)向0.35公斤抗静电剂SN中加入3.5公斤30-50℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(3)向0.2公斤硝酸锂、0.2公斤氯化锂和0.3公斤氯化铵加入7.0公斤50-70℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(4)向9.0公斤改性聚丙烯酸酯成膜剂YG11l(西安友基复合材料有限公司生产)中加入18.0公斤去离子水；
向7.0公斤水溶性环氧成膜剂YG801（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入14.0公斤去离子水；
向8.0公斤聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂YG2016（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入16.0公斤去离子水；
 (5)将上述步骤所得的所有物质进行混合，再加入9.85公斤去离子水，以50-60rpm的搅拌速度搅拌30-40min即可；
(6) 将上述浸润剂对耐碱玻璃纤维在65-85m／min的速度下进行涂覆，生产的纤维性能检测如下：
Figure 2013104082913100002DEST_PATH_IMAGE004
。
实施例五。
(1)向0.80公斤咪唑啉阳离子润滑剂ZB09(西安中创复合材料有限公司生产)中加入8.0公斤80-90℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(2)向0.5公斤抗静电剂SN中加入5.0公斤30-50℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(3)向0.3公斤硝酸锂、0.7公斤氯化铵加入10公斤50-70℃去离子水，搅拌至均匀透明液；
(4)向10.0公斤改性聚丙烯酸酯成膜剂YG11l(西安友基复合材料有限公司生产)中加入10.0公斤去离子水；
向9.0公斤水溶性环氧成膜剂YG801（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入9.0公斤去离子水；
向10.0公斤聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂YG2016（西安安友基复合材料有限公司生产)中加入10.0公斤去离子水；
 (5)将上述步骤所得的所有物质进行混合，再加入0.95公斤去离子水，以50-60rpm的搅拌速度搅拌30-40min即可；
(6) 将上述浸润剂对耐碱玻璃纤维在65-85m／min的速度下进行涂覆，生产的纤维性能检测如下：
Figure 2013104082913100002DEST_PATH_IMAGE005
。

Claims (10)

1.耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，由成膜剂、润滑剂、抗静电剂和水组成，其特征在于所述的成膜剂为聚丙烯酸酯成膜剂,水溶性环氧成膜剂,聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂混合而成，其中聚丙烯酸酯成膜剂,水溶性环氧成膜剂,聚醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物成膜剂的质量比为3.0-10.0:2.0-9.0:4.0-10.0。
2.如权利要求1所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的聚丙烯酸酯成膜剂为环氧树脂改性聚丙烯酸酯成膜剂、水性聚氨酯改性聚丙烯酸酯成膜剂、乙烯类单体改性聚丙烯酸酯成膜剂、醋酸乙烯酯改性聚丙烯酸酯成膜剂和N-羟甲基丙烯酸酰胺改性聚丙烯酸酯成膜剂中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的润滑剂为咪唑啉阳子润滑剂。
4.如权利要求1或2所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的抗静电剂由硝酸锂、氯化锂和氯化铵中的一种或多种与抗电剂SN组成，其中硝酸锂、氯化锂和氯化铵中的一种或多种与抗电剂SN的质量比为0.1-1.0：0.05-0.5。
5.如权利要求4所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于硝酸锂、氯化锂和氯化铵中的一种或多种与抗电剂SN的质量比为0.2-0.8：0.08-0.30。
6.如权利要求1或2或5所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            9.0-29.0%
润滑剂            0.1-0.8%
抗静电剂        0.15-1.5%
余量               去离子水。 
7.如权利要求3所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            9.0-29.0%
润滑剂            0.1-0.8%
抗静电剂       0.15-1.5%
余量               去离子水。
8.如权利要求4所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            9.0-29.0%
润滑剂            0.1-0.8%
抗静电剂       0.15-1.5%
余量               去离子水。
9.如权利要求6所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            11.0-24.0%
润滑剂            0.2-0.6%
抗静电剂       0.25-1.0%
余量               去离子水。
10.如权利要求9所述的耐碱玻璃纤维喷射纱浸润剂，其特征在于所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：
成膜剂            13.0-20.0%
润滑剂            0.3-0.5%
抗静电剂       0.35-0.8%
余量               去离子水。
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