CN106431014A - 一种方格布用玻璃纤维浸润剂及其制备方法 - Google Patents

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高贵恒
傅理军
李淑栋
李伟娟
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
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    • C03C25/40—Organo-silicon compounds

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Abstract

本发明涉及一种方格布用玻璃纤维浸润剂，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；所述成膜剂为聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的混合物；所述润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的混合物；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4～15％，余量为水。本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，成带性好，拉伸强度适中。

Description

一种方格布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，特别涉及一种方格布用玻璃纤维浸润剂。
背景技术
玻璃纤维浸润剂是用于玻璃纤维表面涂覆的一种表面处理剂，对玻璃纤维的制造至关重要，决定了纤维的作业性能和纤维在复合材料中的表现。浸润剂是由成膜剂、偶联剂和抗静电剂等混合形成多组分水溶液或乳液，能有效润滑玻璃纤维表面，使玻璃纤维光滑、柔软、耐磨，并赋予后期复合材料卓越的性能。玻璃纤维方格布是一种结构稳定、防火、耐高温，散热好、耐腐蚀的耐用工业用材料，用途非常广泛，主要用于玻璃钢产品，适用的工艺为手糊或拉挤成型。但目前市场上的方格布主要存在两种情形：一是布面软，纱线易滑动，在裁剪时极易变形，不好操作，在手糊或拉挤时，由于变形而影响劳动效率和产品质量；另一种是将布面作得较硬，这可以避免在后道使用时产生形变的问题，但又不能解决在手糊时的覆模式性问题，在拉挤时不能满足在较短时间内完全浸透的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方格布用玻璃纤维浸润剂，解决了现有浸润剂生产出的玻纤毛羽多，耐磨性、成带性不好，拉伸强度和机械性能无法满足高性能方格布的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种方格布用玻璃纤维浸润剂，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组成，所述成膜剂为聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的混合物；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：0.5～10％；
(2)成膜剂：1～40％；
(3)润滑剂：0.5～5％；
(4)pH调节剂：0.05～7％；
(5)余量为去离子水。
进一步地，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：0.5～5％；
(2)成膜剂：1～20％；
(3)润滑剂：0.5～5％；
(4)pH调节剂：0.05～4％；
(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，所述聚氨酯以其固体质量计占浸润剂固体质量的1.3～8％，聚醋酸乙烯酯以其固体质量计占浸润剂固体质量的5.5～15％。
进一步地，所述润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的混合物，两者的质量比为(1-3)：1。
进一步地，所述的pH调节剂为冰醋酸。
进一步地，所述的方格布用玻璃纤维浸润剂，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、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，毛羽少，耐磨性好，成带性好，拉伸强度适中，机械性能满足玻璃纤维方格布的要求。
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1是阳离子润滑剂购自科凯，型号是6760L，润滑剂2是非离子型润滑剂购自江苏省海安石油化工厂，型号PEG200MO；聚氨酯乳液采自意大利COIM，型号FILCO322；聚醋酸乙烯酯乳液采自Frankin公司的682。
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、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2000孔单拉1200tex，120℃*14h开微波烘制。
从以上的配方测试实例，我们可以从中看出，通过对组分和组分含量的设计，我们可以得到合乎要求的浸润剂，其中尤以实例2效果更佳。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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明实施例根据方格布用玻璃纤维的技术特点，通过浸润剂原料的选择，配方的优化，采用合适的玻璃纤维生产工艺，生产出满足该领域需求的方格布用玻璃纤维。

Claims (7)

1.一种方格布用玻璃纤维浸润剂，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组成，所述成膜剂为聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的混合物；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：0.5～10％；
(2)成膜剂：1～40％；
(3)润滑剂：0.5～5％；
(4)pH调节剂：0.05～7％；
(5)余量为去离子水。
2.如权利要求1所述方格布用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：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：0.5～5％；
(2)成膜剂：1～20％；
(3)润滑剂：0.5～5％；
(4)pH调节剂：0.05～4％；
(5)余量为去离子水。
3.如权利要求1所述方格布用玻璃纤维浸润剂，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。
4.如权利要求1所述方格布用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：聚氨酯以其固体质量计占浸润剂固体质量的1.3～8％，聚醋酸乙烯酯以其固体质量计占浸润剂固体质量的5.5～15％。
5.如权利要求1所述方格布用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的混合物，两者的质量比为(1-3)：1。
6.如权利要求1所述方格布用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的pH调节剂为冰醋酸。
7.如权利要求1至6任一项所述方格布用玻璃纤维浸润剂，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、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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