CN106186732A - 一种新型玻璃纤维浸润剂及其制备方法 - Google Patents

一种新型玻璃纤维浸润剂及其制备方法 Download PDF

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童学功
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Abstract

本发明公开了一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：乙烯基水性环氧树脂20‑30份，3，4‑环氧基‑6‑甲基环已烷甲酸‑3，4‑环氧基‑6‑甲基环己烷甲酯环氧树脂20‑30份，羟丙基化改性豌豆淀粉10‑20份，偶联剂3‑5份，润滑剂0.5‑2份，集束剂0.5‑1份，表面活性剂0.5‑1份，聚乙烯吡咯烷酮0.5‑2份，抗静电剂0‑0.5份，消泡剂0.5‑1份，水300‑500份。本发明配方中添加聚乙烯吡咯烷酮，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。采用三种成膜剂，具有纱线浸透快、耐热性较高、高的粘结力、好的成膜性和保护性，有利于玻璃纤维在高速喷射和揉捻过程汇总的保护和集数，提高生产效率，提高玻璃纤维的机械性能。

Description

一种新型玻璃纤维浸润剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃纤维生产技术，具体是一种新型玻璃纤维浸润剂及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
浸润剂是玻璃纤维生产中必不可少的表面处理材料，玻璃纤维质量的好与差、品种种类的多少在很大程度上取决于浸润剂，如果没有好的浸润剂作保障，就无法生产出高质量、多品种的玻璃纤维。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型玻璃纤维浸润剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂20-30份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂20-30份，羟丙基化改性豌豆淀粉10-20份，偶联剂3-5份，润滑剂0.5-2份，集束剂0.5-1份，表面活性剂0.5-1份，聚乙烯吡咯烷酮0.5-2份，抗静电剂0-0.5份，消泡剂0.5-1份，水300-500份。
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂20份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂20份，羟丙基化改性豌豆淀粉10份，偶联剂3份，润滑剂0.5份，集束剂0.5份，表面活性剂0.5份，聚乙烯吡咯烷酮0.5份，抗静电剂0.1份，消泡剂0.5份，水300份。
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂30份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂30份，羟丙基化改性豌豆淀粉20份，偶联剂5份，润滑剂2份，集束剂1份，表面活性剂1份，聚乙烯吡咯烷酮2份，抗静电剂0.5份，消泡剂1份，水500份。
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂24份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂25份，羟丙基化改性豌豆淀粉16份，偶联剂4份，润滑剂1.3份，集束剂0.8份，表面活性剂0.7份，聚乙烯吡咯烷酮1.1份，抗静电剂0.2份，消泡剂0.8份，水400份。
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂27份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂22份，羟丙基化改性豌豆淀粉13份，偶联剂3.5份，润滑剂0.9份，集束剂0.6份，表面活性剂0.9份，聚乙烯吡咯烷酮1.7份，抗静电剂0.4份，消泡剂0.6份，水450份。
其中聚乙烯吡咯烷酮作为反应助剂，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。
优选地，所述表面活性剂为C12-18脂肪醇聚氧乙醚。
优选地，所述偶联剂为锆类偶联剂。
优选地，所述消泡剂为硅油消泡剂。
优选地，所述的润滑剂为改性矿物油和脂肪酸衍生物。
所述的新型玻璃纤维浸润剂采用如下方法制备而成，具体包括如下步骤：
(1)向混合釜加入水至总量的60％，开启混合釜搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌5min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明,表面无油花；
(2)将乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉分别用2倍水稀释好,加入并搅拌5min；
(3)将润滑剂用10倍的70～80℃热水溶解,溶解后加入10倍冷水,当溶液温度降至45℃以下时,倒入混合釜继续搅拌；
(4)将抗静电剂用10倍水稀释好,加入并搅拌5min，加入余量的原料和水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明配方中添加聚乙烯吡咯烷酮，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。采用乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉作为成膜剂，具有纱线浸透快、耐热性较高、高的粘结力、好的成膜性和保护性，有利于玻璃纤维在高速喷射和揉捻过程汇总的保护和集数，提高生产效率，提高玻璃纤维的机械性能，赋予玻纤以良好的切割性、分散性、润滑性、抗静电性、纺织性及流动性，降低了浸润剂的成本。
具体实施方式
实施例1
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂20份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂20份，羟丙基化改性豌豆淀粉10份，偶联剂3份，润滑剂0.5份，集束剂0.5份，表面活性剂0.5份，聚乙烯吡咯烷酮0.5份，抗静电剂0.1份，消泡剂0.5份，水300份。
其中聚乙烯吡咯烷酮作为反应助剂，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。
优选地，所述偶联剂为锆类偶联剂。
优选地，所述消泡剂为硅油消泡剂。
优选地，所述的润滑剂为改性矿物油和脂肪酸衍生物。
优选地，所述表面活性剂为C12-18脂肪醇聚氧乙醚。
所述的新型玻璃纤维浸润剂采用如下方法制备而成，具体包括如下步骤：
(1)向混合釜加入水至总量的60％，开启混合釜搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌5min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明,表面无油花；
(2)将乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉分别用2倍水稀释好,加入并搅拌5min；
(3)将润滑剂用10倍的70～80℃热水溶解,溶解后加入10倍冷水,当溶液温度降至45℃以下时,倒入混合釜继续搅拌；
(4)将抗静电剂用10倍水稀释好,加入并搅拌5min，加入余量的原料和水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得。
实施例2
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂30份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂30份，羟丙基化改性豌豆淀粉20份，偶联剂5份，润滑剂2份，集束剂1份，表面活性剂1份，聚乙烯吡咯烷酮2份，抗静电剂0.5份，消泡剂1份，水500份。
其中聚乙烯吡咯烷酮作为反应助剂，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。
优选地，所述偶联剂为锆类偶联剂。
优选地，所述消泡剂为硅油消泡剂。
优选地，所述的润滑剂为改性矿物油和脂肪酸衍生物。
优选地，所述表面活性剂为C12-18脂肪醇聚氧乙醚。
所述的新型玻璃纤维浸润剂采用如下方法制备而成，具体包括如下步骤：
(1)向混合釜加入水至总量的60％，开启混合釜搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌5min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明,表面无油花；
(2)将乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉分别用2倍水稀释好,加入并搅拌5min；
(3)将润滑剂用10倍的70～80℃热水溶解,溶解后加入10倍冷水,当溶液温度降至45℃以下时,倒入混合釜继续搅拌；
(4)将抗静电剂用10倍水稀释好,加入并搅拌5min，加入余量的原料和水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得。
实施例3
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂24份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂25份，羟丙基化改性豌豆淀粉16份，偶联剂4份，润滑剂1.3份，集束剂0.8份，表面活性剂0.7份，聚乙烯吡咯烷酮1.1份，抗静电剂0.2份，消泡剂0.8份，水400份。
其中聚乙烯吡咯烷酮作为反应助剂，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。
优选地，所述偶联剂为锆类偶联剂。
优选地，所述消泡剂为硅油消泡剂。
优选地，所述的润滑剂为改性矿物油和脂肪酸衍生物。
优选地，所述表面活性剂为C12-18脂肪醇聚氧乙醚。
所述的新型玻璃纤维浸润剂采用如下方法制备而成，具体包括如下步骤：
(1)向混合釜加入水至总量的60％，开启混合釜搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌5min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明,表面无油花；
(2)将乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉分别用2倍水稀释好,加入并搅拌5min；
(3)将润滑剂用10倍的70～80℃热水溶解,溶解后加入10倍冷水,当溶液温度降至45℃以下时,倒入混合釜继续搅拌；
(4)将抗静电剂用10倍水稀释好,加入并搅拌5min，加入余量的原料和水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得。实施例4
一种新型玻璃纤维浸润剂，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂27份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂22份，羟丙基化改性豌豆淀粉13份，偶联剂3.5份，润滑剂0.9份，集束剂0.6份，表面活性剂0.9份，聚乙烯吡咯烷酮1.7份，抗静电剂0.4份，消泡剂0.6份，水450份。
其中聚乙烯吡咯烷酮作为反应助剂，可以提高浸润剂附着力，可使浸润剂粘度提高，提高防止纤维断裂，增强塑性和挺度，减少毛丝产生。
优选地，所述偶联剂为锆类偶联剂。
优选地，所述消泡剂为硅油消泡剂。
优选地，所述的润滑剂为改性矿物油和脂肪酸衍生物。
优选地，所述表面活性剂为C12-18脂肪醇聚氧乙醚。
本发明所述的新型玻璃纤维浸润剂采用如下方法制备而成，具体包括如下步骤：
(1)向混合釜加入水至总量的60％，开启混合釜搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌5min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明,表面无油花；
(2)将乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉分别用2倍水稀释好,加入并搅拌5min；
(3)将润滑剂用10倍的70～80℃热水溶解,溶解后加入10倍冷水,当溶液温度降至45℃以下时,倒入混合釜继续搅拌；
(4)将抗静电剂用10倍水稀释好,加入并搅拌5min，加入余量的原料和水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得。

Claims (10)

1.一种新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂20-30份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂20-30份，羟丙基化改性豌豆淀粉10-20份，偶联剂3-5份，润滑剂0.5-2份，集束剂0.5-1份，表面活性剂0.5-1份，聚乙烯吡咯烷酮0.5-2份，抗静电剂0-0.5份，消泡剂0.5-1份，水300-500份。
2.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂20份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂20份，羟丙基化改性豌豆淀粉10份，偶联剂3份，润滑剂0.5份，集束剂0.5份，表面活性剂0.5份，聚乙烯吡咯烷酮0.5份，抗静电剂0.1份，消泡剂0.5份，水300份。
3.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂30份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂30份，羟丙基化改性豌豆淀粉20份，偶联剂5份，润滑剂2份，集束剂1份，表面活性剂1份，聚乙烯吡咯烷酮2份，抗静电剂0.5份，消泡剂1份，水500份。
4.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂24份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂25份，羟丙基化改性豌豆淀粉16份，偶联剂4份，润滑剂1.3份，集束剂0.8份，表面活性剂0.7份，聚乙烯吡咯烷酮1.1份，抗静电剂0.2份，消泡剂0.8份，水400份。
5.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
乙烯基水性环氧树脂27份，3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂22份，羟丙基化改性豌豆淀粉13份，偶联剂3.5份，润滑剂0.9份，集束剂0.6份，表面活性剂0.9份，聚乙烯吡咯烷酮1.7份，抗静电剂0.4份，消泡剂0.6份，水450份。
6.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述偶联剂为锆类偶联剂。
7.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述消泡剂为硅油消泡剂。
8.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述的润滑剂为改性矿物油和脂肪酸衍生物。
9.根据权利要求1所述的新型玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述表面活性剂为C12-18脂肪醇聚氧乙醚。
10.如权利要求1-9任一项所述的新型玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)向混合釜加入水至总量的60％，开启混合釜搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌5min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明,表面无油花；
(2)将乙烯基水性环氧树脂、3，4-环氧基-6-甲基环已烷甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂、羟丙基化改性豌豆淀粉分别用2倍水稀释好,加入并搅拌5min；
(3)将润滑剂用10倍的70～80℃热水溶解,溶解后加入10倍冷水,当溶液温度降至45℃以下时,倒入混合釜继续搅拌；
(4)将抗静电剂用10倍水稀释好,加入并搅拌5min，加入余量的原料和水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得。
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