CN107540244A - 一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由以下组分组成，各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：(1)丙烯酸乳液3‑22％；(2)聚醋酸乙烯脂乳液2‑24％；(3)聚酯乳液1‑10％；(4)环氧乳液1‑17％；(5)改性脂肪烃类润滑剂0.1‑3.5％；(6)硅烷偶联剂0.2‑1.5％；(7)表面活性剂0.1‑2％；(8)抗静电剂0.1‑1.0％；(9)pH调节剂0.1‑0.9％；(10)剩余为去离子水。现有技术比，本发明提供的浸润剂能够与聚丙烯塑料树脂相容性好，增强了玻璃纤维的塑性和挺度，减少了毛丝的产生，具有良好的切割性、分散性及流动性并赋予复合材料突出的力学性能和电性能，同时提高了玻璃纤维的机械性能。

Description

一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂

技术领域

本发明属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂。

背景技术

聚丙烯塑料作为四大通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格；但是它也存在着强度、模量、硬度低，耐低温冲击强度差，成型收缩大，易老化等缺点。因此，必须对其进行改性，以使其能够适应产品的需求。对聚丙烯塑料材料的改性一般是通过添加矿物质增强增韧、耐候改性、玻璃纤维增强、阻燃改性和超韧改性等几个途径，每一种改性聚丙烯塑料在领域都有着大量应用。对增强纤维而言，目前用量最大、应用最广的主要是玻璃纤维。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。目前增强聚丙烯塑料玻璃纤维集束性不够，容易导致纤维断裂。

发明内容

针对以上问题本发明提供一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，该浸润剂能够与聚丙烯塑料树脂相容性好，增强了玻璃纤维的塑性和挺度，减少了毛丝的产生，具有良好的切割性、分散性及流动性并赋予复合材料突出的力学性能和电性能，同时提高了玻璃纤维的机械性能。

本发明采用如下技术方案：

一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由成膜剂、改性脂肪烃类润滑剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、抗静电剂、pH调节剂、去离子水组，所述成膜剂为丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯脂乳液、聚酯乳液、环氧乳液的混合物，各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：(1)丙烯酸乳液3-22％；(2)聚醋酸乙烯脂乳液2-24％；(3)聚酯乳液1-10％；(4)环氧乳液1-17％；(5)改性脂肪烃类润滑剂0.1-3.5％；(6)硅烷偶联剂0.2-1.5％；(7)表面活性剂0.1-2％；(8)抗静电剂0.1-1.0％；(9)pH调节剂0.1-0.9％；(10)其余为去离子水。

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)丙烯酸乳液6-18％；(2)聚醋酸乙烯脂乳液3-20％；(3)聚酯乳液2-8％；(4)环氧乳液3-12％；(5)改性脂肪烃类润滑剂0.5-2.8％；(6)硅烷偶联剂0.4-1％；(7)表面活性剂0.5-1％；(8)抗静电剂0.1-0.5％；(9)pH调节剂0.2-0.5％；(10)其余为去离子水。

所述聚醋酸乙烯脂乳液为共聚型聚醋酸乙烯酯和交联型醋酸乙烯酯的共混物。

所述硅烷偶联剂是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混合物。

所述的pH调节剂是醋酸。

所述浸润剂的制备方法包括如下步骤：

(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)将表面活性剂、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。

现有技术比，本发明提供的浸润剂能够与聚丙烯塑料树脂相容性好，同时加入聚甲基丙烯酸酯增加了玻纤集束性，增强了玻璃纤维的塑性和挺度，减少了毛丝的产生，具有良好的切割性、分散性及流动性并赋予复合材料突出的力学性能和电性能，同时提高了玻璃纤维的机械性能。

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，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-氨基丙基三乙氧基硅烷，型号是KH550；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，型号Neoxil LC 19710；聚氨酯乳液采自意大利COIM，型号FILCO 322；环氧乳液采自意大利COIM，型号FILCO362。

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)：表1

丝工艺为5000孔拉2000tex原丝，130℃*14h烘制，微波全开。

上述实施例的测试结果如下：

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聚丙烯塑料玻璃纤维。

Claims (6)

1.一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂由成膜剂、改性脂肪烃类润滑剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、抗静电剂、pH调节剂、去离子水组成，所述成膜剂为丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯脂乳液、聚酯乳液、环氧乳液的混合物，各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：(1)丙烯酸乳液3-22％；(2)聚醋酸乙烯脂乳液2-24％；(3)聚酯乳液1-10％；(4)环氧乳液1-17％；(5)改性脂肪烃类润滑剂0.1-3.5％；(6)硅烷偶联剂0.2-1.5％；(7)表面活性剂0.1-2％；(8)抗静电剂0.1-1.0％；(9)pH调节剂0.1-0.9％；(10)其余为去离子水。

2.如权利要求1所述一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，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)丙烯酸乳液6-18％；(2)聚醋酸乙烯脂乳液3-20％；(3)聚酯乳液2-8％；(4)环氧乳液3-12％；(5)改性脂肪烃类润滑剂0.5-2.8％；(6)硅烷偶联剂0.4-1％；(7)表面活性剂0.5-1％；(8)抗静电剂0.1-0.5％；(9)pH调节剂0.2-0.5％；(10)其余为去离子水。

3.如权利要求1所述一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述聚醋酸乙烯脂乳液为共聚型聚醋酸乙烯酯和交联型醋酸乙烯酯的共混物。

4.如权利要求1所述一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂是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混合物。

5.如权利要求1所述一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述的pH调节剂是醋酸。

6.如权利要求1所述一种增强聚丙烯塑料玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述浸润剂的制备方法包括如下步骤：

(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)将表面活性剂、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。