CN106348623A - 一种高压管道用玻璃纤维浸润剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压管道用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、pH值调节剂和去离子水制成，pH值在2～10；所述成膜剂为环氧乳液、聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述的润滑剂为油酸基类润滑剂；所述的pH值调节剂为酸；浸润剂的固体质量占浸润剂总质量的5～12％，余量为水。本法发明的浸润剂赋予玻璃纤维优异加工性能，毛羽少，耐磨性好，保证制品表面光滑，快速浸润，且与环氧树脂、聚酯树脂和乙烯基树脂等树脂相容性好，提供管道或容器极高的机械性能。

Description

一种高压管道用玻璃纤维浸润剂及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种高压管道用玻璃纤维浸润剂。
背景技术
近年来，我国东部油田多已进入后期开发，为了稳定原油生产，各油田普遍采用注水工艺来增加地层能量，提高产液量，从而达到稳产增产的目的。但是，由于我国淡水资源匮乏，所以在注水工艺中多采用污水回注，调查研究表明，由于在回注的污水中含有大量的腐蚀性物质，如H2S、SO2、Nacl等，这些物质对金属的平均腐蚀速度为每年1-1.7mm。长期以来，国内外都在积极开展新材料、新工艺的研究。
作为高压管道的主要基体材料，玻璃纤维在玻璃钢制品中的比重甚至高达80％，因此，可以说玻璃纤维的性能决定着最终玻璃钢制品的性能。针对高压管道，玻璃纤维要与环氧树脂相容性好，浸透快速而完全。
为此需通过研制一种新型的浸润剂：要和目标树脂相容性好，具备优良的复合材料强度，以满足机械性能的指标要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高压管道用玻璃纤维的浸润剂，解决了现有浸润剂生产出的玻纤加工性能不好，与目标树脂相容性、渗透性不好，机械性能无法满足高压管道的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高压管道用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、pH值调节剂和去离子水制成，pH值在2～10；所述成膜剂为环氧乳液、聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述的润滑剂为油酸基类润滑剂；所述的pH值调节剂为酸；所述浸润剂各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：
(1)硅烷偶联剂：0.5～3％；
(2)成膜剂：5～10％；
(3)润滑剂：0.7～2.8％；
(4)pH调节剂：0.2～1％；
(5)余量为去离子水。
进一步地，所述浸润剂的各组分质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：
(1)硅烷偶联剂：0.5～2％；
(2)成膜剂：5～8.5％；
(3)润滑剂：0.8～2％；
(4)pH调节剂：0.2～1％；
(5)余量为去离子水。
进一步地，所述浸润剂的各组分质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：
(1)硅烷偶联剂：0.5～1％；
(2)成膜剂：5～7.5％；
(3)润滑剂：1～1.5％；
(4)pH调节剂：0.2～0.5％；
(5)余量为去离子水。
进一步地，所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种的组合。
进一步地，所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷的混合物。
进一步地，所述成膜剂中聚氨酯乳液、环氧乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的质量比为1：(4-6)：(1-3)。
进一步地，所述聚氨酯的数均分子量为5000-40000，环氧树脂的数均分子量为15000-40000，聚醋酸乙烯酯乳液数均分子量为4000-8000。
进一步地，所述的pH调节剂为冰醋酸。
进一步地，所述的一种高压管道用玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括如下步骤：
(1).向预混合容器中加入占浸润剂总量30～60％的去离子水，边搅拌边加入醋酸，将pH值调至5.0～7.0，然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂，持续搅拌至液体表面澄清，得到硅烷偶联剂溶液；
(2).将聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中，加入去离子水将其稀释；
(3).将润滑剂用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；
(4).将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中，搅拌均匀，最后添加剩余的去离子水，调节固含量，即得浸润剂。
有益效果
与现有的技术相比，本发明所述的浸润剂配方组分优化，简化配置制备工艺，赋予纤维良好的加工性能，与树脂相容性好，渗透性好，生产过程中树脂需求量小，提高高压管道的机械强度和力学性能。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此：
参见表1，下列实施例中偶联剂1是γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷，型号是KH570，偶联剂2是γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷，型号是KH560；pH调节剂为工业级冰醋酸，购自济宁市旭力化工有限公司；润滑剂是采自意大利DSM；聚氨酯乳液采自意大利COIM，型号FILCO322；环氧树脂乳液采自荷兰DSM公司，型号DSMJS129，聚醋酸乙烯酯乳液采自Frankin公司的682具体浸润剂配方如下表所示(其中表中数据为组分质量用量占浸润剂总质量的百分比)：
配制方法：
(1).向预混合容器中加入占浸润剂总量30～60％的去离子水，边搅拌边加入醋酸，将pH值调至5.0～7.0，然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂，持续搅拌至液体表面澄清，得到硅烷偶联剂溶液；
(2).将聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中，加入去离子水将其稀释；
(3).将润滑剂用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；
(4).将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中，搅拌均匀，最后添加剩余的去离子水，调节固含量，即得浸润剂。
具体浸润剂配方如表1所示(其中表中数据为组分质量用量占浸润剂总质量的百分比)：
表1
拉丝工艺为4000孔拉2400tex原丝，130℃*14h烘制，微波全开。
上述实施例的测试结果如表2所示：
表2
以上测试数据是采用通用的玻璃纤维产品测试方法进行测试。通过调整组分的相对含量，可以获得性能各异的产品，其中实施例2综合指标优异。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明实施例是在配方发明过程中，进行不断调整浸润剂各种成分的比例，进行配方的优化，来生产出满足客户要求的高压管道用玻璃纤维。
一种短切毡用玻璃纤维浸润剂及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种短切毡用玻璃纤维浸润剂。

Claims (9)

1.一种高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂由硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、pH值调节剂和去离子水制成；所述成膜剂为环氧乳液、聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述的润滑剂为油酸基类润滑剂；所述的pH值调节剂为酸；所述各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：
(1)硅烷偶联剂：0.5～3％；
(2)成膜剂：5～10％；
(3)润滑剂：0.7～2.8％；
(4)pH调节剂：0.2～1％；
(5)余量为去离子水。
2.如权利要求1所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂的各组分质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：
(1)硅烷偶联剂：0.5～2％；
(2)成膜剂：5～8.5％；
(3)润滑剂：0.8～2％；
(4)pH调节剂：0.2～1％；
(5)余量为去离子水。
3.如权利要求1所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂的各组分质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：
(1)硅烷偶联剂：0.5～1％；
(2)成膜剂：5～7.5％；
(3)润滑剂：1～1.5％；
(4)pH调节剂：0.2～0.5％；
(5)余量为去离子水。
4.如权利要求1至3所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种的组合。
5.如权利要求1至3所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷的混合物。
6.如权利要求1至3所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述成膜剂中聚氨酯乳液、环氧乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的质量比为1：(4-6)：(1-3)。
7.如权利要求1至3所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述聚氨酯的数均分子量为5000-40000，环氧树脂的数均分子量为15000-40000，聚醋酸乙烯酯乳液数均分子量为4000-8000。
8.如权利要求1至3所述的高压管道用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的pH调节剂为冰醋酸。
9.如权利要求1至8任一项所述的一种高压管道用玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1).向预混合容器中加入占浸润剂总量30～60％的去离子水，边搅拌边加入醋酸，将pH值调至5.0～7.0，然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂，持续搅拌至液体表面澄清，得到硅烷偶联剂溶液；
(2).将聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中，加入去离子水将其稀释；
(3).将润滑剂用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；
(4).将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中，搅拌均匀，最后添加剩余的去离子水，调节固含量，即得本发明的浸润剂。
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