CN107434362A - 一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂 - Google Patents

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刘兴月
王玉琪
李勇强
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Abstract

本发明涉及一种增强乙烯基树脂用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由硅烷偶联剂、润滑剂、主成膜剂、辅助成膜剂、pH调节剂和去离子水组成，所述成膜剂由聚氨酯乳液、环氧乳液组成，所用浸润剂的固含量为4.0～10.0％。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0.25～3.5％；(2)pH调节剂0.05～1.2％；(3)润滑剂0.1～1.5％；(4)成膜剂1.0～32.0％；(5)余量为去离子水。本发明的浸润剂赋予玻璃纤维集束性好，毛羽少，浸透快，复合制品机械性能好，耐腐蚀性能优异。

Description

一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂
技术领域
本发明属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂。
背景技术
随着建筑行业的发展，树脂基复合材料以其质量轻、强度高，透光性好，被广泛的应用于各种建筑结构中，20世纪70年代以来，为了防止火灾事故，各国相继制定了关于高层建筑、飞机、车辆、船舶等材料严格的防火性能要求，酚醛树脂以其优异的防火性能而备受重视，从而大大推动了对酚醛树脂复合材料的研究和应用，随着工业经济的快速发展，人们对酚醛树脂的性能提出了越来越高的要求。浸润剂是一种玻璃纤维表面处理剂，玻璃纤维从漏板流出后通常需要用水性的浸润剂进行处理，赋予玻璃纤维良好的加工性能及其复合材料优异的力学性能和机械性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，本发明的浸润剂赋予玻璃纤维集束性好，毛羽少，浸透快，复合制品机械性能好，耐腐蚀性能优异。
本发明采用如下技术方案：
一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂由硅烷偶联剂、表面活性剂、润滑剂、成膜剂、pH调节剂和去离子水组成，所述成膜剂由聚氨酯乳液、环氧乳液组成；所述环氧乳液为环氧化聚烯烃、双酚A型环氧乙烯基树脂、环氧氯丙烷树脂中的一种或几种的组合，所述聚氨酯乳液为含异氰酸酯基聚氨酯乳液，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0.25～3.5％；
(2)pH调节剂0.05～1.2％；
(3)润滑剂0.1～1.5％；
(4)成膜剂1.0～32.0％；
(5)余量为去离子水。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂的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0.25～2.0％；
(2)pH调节剂0.05～0.5％；
(3)润滑剂0.1～1.0％；
(4)成膜剂2.0～20.0％；
(5)余量为去离子水。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：聚氨酯乳液以其固体质量计占浸润剂固体质量的2～5％，环氧乳液以其固体质量计占浸润剂固体质量的20～80％。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的偶联剂为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。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的润滑剂为阳离子型润滑剂、非离子型润滑剂中的一种或几种的混合物。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂质量比例为4-1:1。阳离子型润滑剂为脂肪酸季铵盐、脂肪酸磷酸氢盐、脂肪酸四乙烯或胺络合物、咪唑啉聚乙烯亚胺聚酰胺盐中的一种或几种的混合物。非离子型润滑剂为乙氯基脂肪醇、脂肪酰胺、PEG单油酸酯中的一种或几种的混合物。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的pH调节剂为醋酸。
所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂通过以下方法制备获得：
(1)向预配制罐中加去离子水至总量的30％，开启配制罐搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌30min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明无油花；
(2)将成膜剂用2-5倍常温去离子水稀释好,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30℃以下时,倒入配制罐中继续搅拌；
(4)加入余量的原料和去离子水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得本发明的浸润剂。
与现有技术相比，本发明的浸润剂赋予玻璃纤维集束性好，毛羽少，浸透快，复合制品机械性能好，耐腐蚀性能优异。
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，偶联剂1是γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，型号是KH550，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意大利COIM，型号是700AO，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；聚氨酯类成膜剂采自意大利科意公司(COIM)，型号FILCO 8000；双酚A型环氧乙烯基树脂，型号VER-2，采购自江阴万千化学品有限公司。
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)：
拉丝工艺为4000孔两分拉2400tex原丝，130℃*16h烘制。
上述实施例玻璃纤维纱采用酚醛树脂注塑工艺的制品测试结果如下：
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，实施例3、4综合指标优异。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增强酚醛树脂用玻璃纤维。

Claims (8)

1.一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂由硅烷偶联剂、润滑剂、成膜剂、pH调节剂和去离子水组成，所述成膜剂由聚氨酯乳液、环氧乳液组成；所述环氧乳液为环氧化聚烯烃、双酚A型环氧乙烯基树脂、环氧氯丙烷树脂中的一种或几种的组合，所述聚氨酯乳液为含异氰酸酯基聚氨酯乳液，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 0.25～3.5％；
(2)pH调节剂 0.05～1.2％；
(3)润滑剂 0.1～1.5％；
(4)成膜剂 1.0～32.0％；
(5)余量为去离子水。
2.如权利要求1所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂的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 0.25～2.0％；
(2)pH调节剂 0.05～0.5％；
(3)润滑剂 0.1～1.0％；
(4)成膜剂 2.0～20.0％；
(5)余量为去离子水。
3.如权利要求1所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：聚氨酯乳液以其固体质量计占浸润剂固体质量的2～5％，环氧乳液以其固体质量计占浸润剂固体质量的20～80％。
4.如权利要求1所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的偶联剂为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所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的润滑剂为阳离子型润滑剂、非离子型润滑剂中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂质量比例为4-1:1。阳离子型润滑剂为脂肪酸季铵盐、脂肪酸磷酸氢盐、脂肪酸四乙烯或胺络合物、咪唑啉聚乙烯亚胺聚酰胺盐中的一种或几种的混合物。非离子型润滑剂为乙氯基脂肪醇、脂肪酰胺、PEG单油酸酯中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求1所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的pH调节剂为醋酸。
8.如权利要求1所述一种增强酚醛树脂用玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂通过以下方法制备获得：
(1)向预配制罐中加去离子水至总量的30％，开启配制罐搅拌机，缓慢加入偶联剂,搅拌30min,调整pH值至3.5～4.0,搅拌至溶液澄清透明无油花；
(2)将成膜剂用2-5倍常温去离子水稀释好,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30℃以下时,倒入配制罐中继续搅拌；
(4)加入余量的原料和去离子水,用冰醋酸调节pH值至5～6,继续搅拌5～10min,即得本发明的浸润剂。
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