CN107141496A - 一种玻璃纤维线绳rfl处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维线绳RFL处理剂及其制备方法，所述RFL处理剂包括pH调节剂1‑30份、纯水10‑50份、胶乳80‑150份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5‑25份、老化剂5‑20份、甲醛1‑10份，本发明通过优选胶乳，促使RFL处理剂能够与橡胶彻底的相互渗透，交联程度高，使得经其浸胶处理的玻璃纤维线绳与橡胶具有较高的粘合性和较强的兼容性，提高了玻璃纤维线绳作为增强材料制得的橡胶产品在高温和高湿环境下使用的耐水性、耐油性和耐疲劳性。

Description

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及RFL处理剂技术领域，具体而言涉及一种玻璃纤维线绳RFL处理剂及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维线绳可提高以同步带为主的橡胶传送带及橡胶轮胎等各种橡胶制品的强度和耐久性，同时，由于其具有因橡胶类处理剂形成的浸胶膜，不仅能够提高该线绳与橡胶制品的橡胶基质间的粘合性，并且该浸胶膜对玻璃纤维丝本身起到了保护作用，进而提高了橡胶制品的耐久性。

为使汽车发动机上的同步带等驱动带在苛刻的条件下，特别是高温条件下能耐久使用，需要构成橡胶基质与玻璃纤维线绳具备相当的耐热性。目前，主要通过用含有卤代聚合物等耐热性高的橡胶胶乳调配成的RFL处理剂来浸胶，使玻璃纤维线绳形成浸胶膜来实现。所述RFL处理剂为间苯二酚和甲醛的初阶水溶性酚醛树脂与橡胶胶乳的混合物，该处理剂虽然在一定程度上解决了玻璃纤维线绳的耐热性、耐水性和耐油性，但仍存在玻璃纤维线绳和橡胶基质的粘合力不足问题，在动态运行过程中易出现耐疲劳性差、皮带脱层现象，从而导致外部水、油等渗入皮带，接触线绳，导致线绳性能迅速下降，降低了同步带的耐久性。另外，RFL处理剂常规配方中广泛使用氯磺化聚乙烯橡胶，使得线绳的适用范围缩小，不具备与大多数橡胶的通用粘合性。

发明内容

本发明提供了一种玻璃纤维线绳RFL处理剂及其制备方法，所述处理剂可用于制备与大多数橡胶粘合性好、兼容性强的橡胶纤维骨架材料用玻璃纤维线绳，经所述处理剂浸胶处理的玻璃纤维线绳尤其适用于汽车发动机上的同步带。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：

pH调节剂1-30份、纯水10-50份、胶乳80-150份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5-25份、老化剂5-20份、甲醛1-10份；

所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳、乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳、卤代聚合物胶乳及上述胶乳的改性衍生物中的一种或多种组成。

进一步，包括以下质量份数配方成分：

pH调节剂20份、纯水30份、胶乳115份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物15份、老化剂13份、甲醛5份。

进一步，所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1:0.1-1:10。

乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物与其改性衍生物对橡胶中的无机硫化剂具有较强的吸引力，加速了橡胶中无机硫化剂向RFL固化层迁移，使得RFL固化层与橡胶能够彻底的相互渗透，交联程度高，同时，由于不饱和羧酸具有多支链结构，使得交联过程中仍然保持了一定的迁移通道，避免因开始阶段交联固化过于紧密，阻碍后续无机硫化剂的迁移，使得经其浸胶处理的玻璃纤维线绳与橡胶具有较高的粘合性和较强的兼容性。

进一步，所述的乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物中的不饱和羧酸为马来酸酐、甲基丙烯酸、不饱和脂肪酸、丁烯酸、顺丁烯二酸中的一种或多种。

进一步，所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物由10-20份乙烯吡啶、60-80份苯乙烯、10-20份丁二烯、10-15份不饱和羧酸聚合而成。

进一步，所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物的制备方法为：称取乙烯吡啶、苯乙烯和丁二烯并混合均匀，升温至45±5℃，加入不饱和羧酸，加入氨水调节pH值至10.5，反应1-1.5h，即可。

进一步，所述pH调节剂为氨水、氢氧化钠中的一种或多种。

本发明还提供一种玻璃纤维线绳RFL处理剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取胶乳、占总份数1/2的pH调节剂，混合，搅拌1-5min，加入老化剂，搅拌1-5min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用；

S2：称取纯水5-20份，向纯水中加入占总份数1/2的pH调节剂，搅拌1-5min，加入甲醛，搅拌1-5min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌1-5min，加入纯水5-30份，搅拌5-10min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用；

S3：将溶液B加入溶液A中，搅拌10-15min，熟化5-5.5h，即得玻璃纤维线绳RFL处理剂。

本发明的有益效果：

通过优选胶乳，促使RFL处理剂能够与橡胶彻底的相互渗透，交联程度高，使得经其浸胶处理的玻璃纤维线绳与橡胶具有较高的粘合性和较强的兼容性，提高了玻璃纤维线绳作为增强材料制得的橡胶产品在高温和高湿环境下使用的耐水性、耐油性和耐疲劳性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氨水1份、纯水10份、胶乳80份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5份、老化剂5份、甲醛1份，所述胶乳为乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1：6。

所述一种玻璃纤维线绳RFL处理剂的制备方法如下：

S1：称取胶乳、占总份数1/2的氨水，混合，搅拌1min，加入老化剂，搅拌1min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用；

S2：称取纯水5份，向纯水中加入占总份数1/2的氨水，搅拌1min，加入甲醛，搅拌1min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌1min，加入纯水5份，搅拌5min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用；

S3：将溶液B加入溶液A中，搅拌10min，熟化5h，即得玻璃纤维线绳RFL处理剂。

实施例二：

本实施例与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是：

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氢氧化钠20份、纯水30份、胶乳115份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物15份、老化剂13份、甲醛5份，所述胶乳为卤代聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1：10。

实施例三：

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氨水30份、纯水50份、胶乳150份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物25份、老化剂20份、甲醛10份。

所述胶乳为乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1：0.1，所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物由10份乙烯吡啶、60份苯乙烯、10份丁二烯、10份不饱和羧酸聚合而成，其中，不饱和羧酸为马来酸酐。

所述一种玻璃纤维线绳RFL处理剂的制备方法如下：

S1：称取乙烯吡啶、苯乙烯和丁二烯并混合均匀，升温至45℃，加入马来酸酐，加入氨水调节pH值至10.5，反应1h，得到乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-马来酸酐四元聚合物胶乳；

S2：称取乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-马来酸酐四元聚合物胶乳、占总份数1/2的氨水，混合，搅拌5min，加入老化剂，搅拌5min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用；

S3：称取纯水20份，向纯水中加入占总份数1/2的氨水，搅拌5min，加入甲醛，搅拌5min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌5min，加入纯水30份，搅拌10min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用；

S4：将溶液B加入溶液A中，搅拌15min，熟化5.5h，即得玻璃纤维线绳RFL处理剂。

实施例四：

本实施例与实施例三相同的部分不再赘述，不同的是：

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氨水30份、纯水50份、胶乳150份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物25份、老化剂20份、甲醛10份。

所述胶乳为乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1：0.1，所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物由10份乙烯吡啶、60份苯乙烯、10份丁二烯、10份不饱和羧酸聚合而成，其中，不饱和羧酸为甲基丙烯酸。

称取乙烯吡啶、苯乙烯和丁二烯并混合均匀，升温至40℃，加入甲基丙烯酸，加入氨水调节pH值至10.5，反应1h，得到乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸四元聚合物胶乳。

实施例五：

本实施例与实施例三相同的部分不再赘述，不同的是：

一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氨水30份、纯水50份、胶乳150份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物25份、老化剂20份、甲醛10份。

所述胶乳为乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1：10，所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物由20份乙烯吡啶、80份苯乙烯、20份丁二烯、15份不饱和羧酸聚合而成，其中，不饱和羧酸为丁烯酸。

称取乙烯吡啶、苯乙烯和丁二烯并混合均匀，升温至50℃，加入不饱和羧酸，加入氨水调节pH值至10.5，反应1.5h，得到乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-丁烯酸四元聚合物胶乳。

对比实验：

取实施例一制备的RFL处理剂，置于浸染槽中，将玻璃纤维单丝拉平整齐，经装满RFL处理剂的浸染槽浸胶，浸胶后快速通过260℃的烘箱烘干，促使RFL处理剂干燥、固化，得到玻璃纤维束，使用捻丝机将5股玻璃纤维束进行初捻，得到初捻线，取所述初捻线进行复捻，得到线绳一。

取实施例二制备的RFL处理剂，另取玻璃纤维单丝，按照上述处理工艺，得到线绳二，依次重复上述处理工艺，分别得到线绳三、线绳四、线绳五。取市面上普通的RFL处理剂，按照上述处理工艺，得到线绳六。取线绳一至六，进行断裂强力和粘合力实验，得出实验数据如表1：

表1：

上述实验在青岛天邦线业有限公司化验室进行

通过如上实验数据分析：与经现有普通的RFL处理剂浸胶处理的线绳六相比，线绳一至五在保持较高强力的前提下，具有较高的粘合力，尤其是线绳三至五，具有较强的断裂强力和粘合力，其中，选用甲基丙烯酸聚合生成四元聚合物时，其浸胶处理的线绳四的断裂强力和粘合力均处于最佳水平。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：包括以下质量份数配方成分：

pH调节剂1-30份、纯水10-50份、胶乳80-150份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5-25份、老化剂5-20份、甲醛1-10份；

所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳、乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳、卤代聚合物胶乳及上述胶乳的改性衍生物中的一种或多种组成。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：包括以下质量份数配方成分：

pH调节剂20份、纯水30份、胶乳115份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物15份、老化剂13份、甲醛5份。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳及其改性衍生物组成，且两者的质量份数比1:0.1-1:10。

4.根据权利要求2或3所述的一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：所述的乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物中的不饱和羧酸为马来酸酐、甲基丙烯酸、不饱和脂肪酸、丁烯酸、顺丁烯二酸中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物由10-20份乙烯吡啶、60-80份苯乙烯、10-20份丁二烯、10-15份不饱和羧酸聚合而成。

6.根据权利要求5所述的一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：所述乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物的制备方法为：称取乙烯吡啶、苯乙烯和丁二烯并混合均匀，升温至45±5℃，加入不饱和羧酸，加入氨水调节pH值至10.5，反应1-1.5h，即可。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维线绳RFL处理剂，其特征在于：所述pH调节剂为氨水、氢氧化钠中的一种或多种。

8.一种制备如权利要求1-7所述玻璃纤维线绳RFL处理剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：称取胶乳、占总份数1/2的pH调节剂，混合，搅拌1-5min，加入老化剂，搅拌1-5min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用；

S2：称取纯水5-20份，向纯水中加入占总份数1/2的pH调节剂，搅拌1-5min，加入甲醛，搅拌1-5min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌1-5min，加入纯水5-30份，搅拌5-10min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用；

S3：将溶液B加入溶液A中，搅拌10-15min，熟化5-5.5h，即得玻璃纤维线绳RFL处理剂。