CN103553366A

CN103553366A - 一种染色用玻璃纤维浸润剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103553366A
Application number: CN201310522281.2A
Authority: CN
Inventors: 李耀刚; 刘国强; 吴桂青; 王宏志; 张青红
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: CN103553366B

Abstract

本发明涉及一种染色用玻璃纤维浸润剂及其制备方法，按重量百分比，浸润剂由以下组分组成：固色剂1%-10%，水溶性环氧树脂1%-15%，阳离子表面活性剂0.05%-5%，无机纳米着色粒子0.1%-2%，去离子水41%-97.8%。制备方法：称取水溶性环氧树脂，添加到10倍的去离子水中保持温度20-40℃，机械搅拌，然后称取固色剂，添加到5倍的去离子水中，机械搅拌，然后将水溶性环氧树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌，再将阳离子表面活性剂加入混合液，机械搅拌，最后加入无机纳米着色粒子，并补足余量去离子水，机械搅拌，即得。本发明涉及的浸润剂原料廉价、易得，配方简单、实用，具有良好的商业应用前景。

Description

一种染色用玻璃纤维浸润剂及其制备方法

技术领域

本发明属于浸润剂及其制备领域，特别涉及一种染色用玻璃纤维浸润剂及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是一种人造无机纤维，具有原料易得、强度高、模量高、耐腐蚀等一系列的优点，以其良好的物理及化学性能广泛应用于国民经济的诸多领域，但目前生产的玻璃纤维多为银白色，色彩单一，随着社会的不断发展，单一色彩的玻璃纤维已不能满足人们日益变化的颜色追求，开发颜色玻璃纤维可以满足人们不断变化的色彩需求，拓宽玻璃纤维制品的使用范围。

目前，彩色玻璃已十分常见，但彩色玻璃纤维还极少见诸资料和报道，沈杰1964年报道的《玻璃纤维的染色实验》和任智光1979年报道的《玻璃纤维织物染色新方法》这两篇文献，均是在玻璃纤维拉制成型后，进行的溶液浸渍处理进行着色，着色物质为有机染料，属于二次处理染色，不仅使玻璃纤维染色的工艺变的复杂、染色成本提高，而且二次处理法染色，需要对玻璃纤维表面涂覆的拉丝浸润剂进行煅烧、冲洗等预处理，处理过程会大大影响纤维的强度、表面活性等，同时，有机染料浸泡玻璃纤维着色过程中对纤维或其编织物的表面性能也将产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种染色用玻璃纤维浸润剂及其制备方法，本发明浸润剂中添加了具有良好水分散性的无机纳米粒子，该纳米粒子具有较强的吸附性能，可作为着色粒子使用，涂覆该浸润剂的玻璃纤维具有明显的色泽效果。

本发明的一种染色用玻璃纤维浸润剂，按重量百分比，浸润剂由以下组分组成：固色剂1%-10%，水溶性环氧树脂1%-15%，阳离子表面活性剂0.05%-5%，无机纳米着色粒子0.1%-2%，去离子水41%-97.8%。

所述固色剂为双氰双胺甲醛树脂，密度为1.198g/cm³，粘度为500-570mPa·s。

所述水溶性环氧树脂为双酚A型聚酯树脂，相对分子量为250-1000，平均粒径为0.1-1.0μm。

所述阳离子表面活性剂为胺盐类表面活性剂或季铵盐类表面活性剂中的一种。

所述胺盐类表面活性剂为十二烷基胺醋酸盐；季铵盐类表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵。

所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵。

所述无机纳米着色粒子为羟基氧化铁，粒径为100-600纳米。

所述按重量百分比，浸润剂由以下组分组成：所述固色剂3.5%，水溶性环氧树脂3.5%，阳离子表面活性剂0.1%，无机纳米着色粒子0.5%，去离子水余量。

本发明的一种染色用玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括：

按重量百分比称取水溶性环氧树脂1-15%，添加到10倍的去离子水中保持温度20-40℃，机械搅拌，然后按质量百分比称取固色剂1%-10%，添加到5倍的去离子水中，机械搅拌，然后将水溶性环氧树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌，再将阳离子表面活性剂以质量百分数0.05-5%的加入混合液，机械搅拌，最后按重量百分比0.1%-2%加入无机纳米着色粒子在水中的分散液，并补足余量去离子水，机械搅拌，即得玻璃纤维浸润剂。

所述机械搅拌时间均为0.5-3h。

优选：按重量百分比称取双酚A型聚酯树脂乳液3.5%，添加到10倍去离子水中保持室温，机械搅拌1.5小时，然后按重量百分比称取固色剂3.5%添加到5倍去离子水中，机械搅拌1.5小时，然后将水溶性环氧树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌2小时，再将阳离子表面活性剂以质量百分数0.1%的比例加入混合液，继续机械搅拌半小时，最后加入0.5%无机纳米着色粒子在水中的分散液，并补足余量去离子水，机械搅拌1-2小时，即制得所需浸润剂。

本发明中浸润剂中添加纳米粒子，是一种通过着色粒子改性的浸润剂，在玻璃纤维拉制过程中在线涂覆实现玻璃纤维着色的一次着色方法，可以避免二次染色法的缺点。

有益效果

（1）本发明浸润剂中添加了具有良好水分散性的无机纳米粒子，该纳米粒子具有较强的吸附性能，可作为着色粒子使用，涂覆该浸润剂的玻璃纤维具有明显的色泽效果；

（2）本发明涉及的浸润剂原料廉价、易得，配方简单、实用，具有良好的商业应用前景；

（3）本发明制备的浸润剂可以改变玻璃纤维单一的色泽，涂覆该浸润剂的玻璃纤维具有明显的宏观黄色效果。

附图说明

图1为涂覆了（a）添加着色粒子的浸润剂与（b）未添加着色粒子的浸润剂的玻璃纤维数码对比照片；

图2为涂覆了添加0.2%纳米着色粒子浸润剂的玻璃纤维的SEM图片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

按重量百分比称取双酚A型聚酯树脂乳液3.5%，添加到10倍去离子水中保持室温，机械搅拌1.5小时，然后按重量百分比称取固色剂双氰双胺甲醛树脂5.0%添加到5倍去离子水中，机械搅拌1.5小时，然后将水溶性环氧树脂双酚A型聚酯树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌2小时，再将阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵以质量百分数0.1%的比例加入混合液，继续机械搅拌半小时，最后加入0.2%无机纳米着色粒子羟基氧化铁在水中的分散液，并补足余量去离子水，机械搅拌1-2小时，即制得所需浸润剂。

实施例2

按重量百分比称取双酚A型聚酯树脂乳液5.0%，添加到10倍去离子水中保持室温，机械搅拌1.5小时，然后按重量百分比称取固色剂双氰双胺甲醛树脂4.0%添加到5倍去离子水中，机械搅拌1.5小时，然后将水溶性环氧树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌2小时，再将阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵以质量百分数0.2%的比例加入混合液，继续机械搅拌半小时，最后加入0.3%无机纳米着色粒子羟基氧化铁在水中的分散液，并补足余量去离子水，机械搅拌1-2小时，即制得所需浸润剂。

实施例3

按重量百分比称取双酚A型聚酯树脂乳液3.0%，添加到10倍去离子水中保持室温，机械搅拌1.5小时，然后按重量百分比称取固色剂双氰双胺甲醛树脂6.0%添加到5倍去离子水中，机械搅拌1.5小时，然后将水溶性环氧树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌2小时，再将阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵以质量百分数0.05%的比例加入混合液中，继续机械搅拌半小时，最后加入0.1%无机纳米着色粒子羟基氧化铁在水中的分散液，并补足余量去离子水，机械搅拌1-2小时，即制得所需浸润剂。

Claims

1.一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：按重量百分比，浸润剂由以下组分组成：固色剂1%-10%，水溶性环氧树脂1%-15%，阳离子表面活性剂0.05%-5%，无机纳米着色粒子0.1%-2%，去离子水41%-97.8%。

2.根据权利要求1所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述固色剂为双氰双胺甲醛树脂，密度为1.198g/cm³，粘度为500-570mPa·s。

3.根据权利要求1所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述水溶性环氧树脂为双酚A型聚酯树脂，相对分子量为250-1000，平均粒径为0.1-1.0μm。

4.根据权利要求1所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述阳离子表面活性剂为胺盐类表面活性剂或季铵盐类表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述胺盐类表面活性剂为十二烷基胺醋酸盐；季铵盐类表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵。

6.根据权利要求1所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述无机纳米着色粒子为羟基氧化铁，粒径为100-600纳米。

7.根据权利要求1所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：按重量百分比，浸润剂由以下组分组成：所述固色剂3.5%，水溶性环氧树脂3.5%，阳离子表面活性剂0.1%，无机纳米着色粒子0.5%，去离子水余量。

8.一种如权利要求1所述的染色用玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括：

按重量百分比称取水溶性环氧树脂1-15%，添加到10倍的去离子水中保持温度20-40℃，机械搅拌，然后按质量百分比称取固色剂1%-10%，添加到5倍的去离子水中，机械搅拌，然后将水溶性环氧树脂水溶液和固色剂水溶液混合，机械搅拌，再将阳离子表面活性剂以质量百分数0.05-5%的加入混合液，机械搅拌，最后按重量百分比为0.1%-2%，加入无机纳米着色粒子在水中的分散液，并补足余量去离子水，机械搅拌，即得玻璃纤维浸润剂。

9.根据权利要求8所述的一种染色用玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：所述机械搅拌时间均为0.5-3h。