CN107555814A - 一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，所述浸润剂由偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、成膜剂C、表面活性剂、pH调节剂和去离子水制成，PH值在3‑6，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0.5～5.0％；(2)成膜剂A为1.0～4.0％；(3)成膜剂B为2.0～7.0％；(4)成膜剂C为1.0～5.0％；(5)pH调节剂0.04～1.0％；(6)润滑剂0.5～4.0％；(7)表面活性剂0.04～2.0％；(8)余量为去离子水。本发明所述的浸润剂不仅提高了纱线的集束性，而且在拉挤过程中具有耐磨性好，成带性和悬垂性好，并赋予复合材料突出的力学性能。

Description

一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂

技术领域

本发明属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂。

背景技术

拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料，在牵引力的作用下，通过模具加热挤拉成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。其优点是：生产过程连续进行，制品质量稳定，重复性好；增强材料含量可根据要求进行调整，产品强度高；能够调整制品的纵向强度和横向强度，满足不同的使用要求；能够生产截面形状复杂的制品，满足特殊场合使用的要求；制品具有良好的整体性，原材料的利用率高；设备的投资费用低。目前国内拉挤制品很多都形成了系列，主要应用在电气市场，如电缆桥架、梯架、支架、绝缘梯、变压器隔离棒、路灯柱、光纤电缆芯材等，具有优良的胀缩性能，可耐受各种气候条件。

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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，该浸润剂不仅提高了纱线的集束性，而且在拉挤过程中具有耐磨性好，成带性和悬垂性好，并赋予复合材料突出的力学性能。

本发明采用如下技术方案：

所述浸润剂由偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、成膜剂C、表面活性剂、pH调节剂和去离子水制成，PH值在3-6，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述润滑剂为阳离子润滑剂和非离子润滑剂的混合物，所述成膜剂A为环氧当量较高的环氧乳液，成膜剂B为低环氧当量的环氧乳液，成膜剂C为改性的水溶性环氧，所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂，所述的PH调节剂为酸，各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：

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：

所述的硅烷偶联剂是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组合，浸润剂中的偶联剂必须起到桥梁的作用，在复合材料制备过程中能与纤维中的二氧化硅发生反应，形成化学键合，并能和聚合物基体发生反应，产生化学结合。

所述的润滑剂为咪唑啉类、脂肪酰胺类、聚氧乙烯醚类、水溶性的PEG类润滑剂中几种的混合物，其阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的质量比例为1:4，在拉丝过程中起润滑纤维表面、减少磨损作用。

所述的成膜剂A为水性环氧乳液的环氧当量为1400-8000g，乳液的粒径在0.2-3.0um；所述的成膜剂B为水性环氧乳液的环氧当量为≤400g，乳液的粒径在0.1-1.0um；所述的成膜剂C为二乙醇胺改性的水溶性环氧。

所述的表面活性剂为聚乙烯醇类、聚乙二醇酯类、聚氧乙烯醚类、化学改性矿物油乳液中的一种或几种的组合。

所述的pH调节剂为醋酸。

所述浸润剂通过以下方法制备获得：

(1)向配制罐中加入去离子水至总量的30％，加入醋酸，调整pH值至3.5～4.0，开启配制罐搅拌机，搅拌3-5min，接着缓慢加入硅烷偶联剂,搅拌30-40min,至溶液澄清透明无油花；

(2)将润滑剂用10-15倍的常温去离子水搅拌稀释,倒入配制罐中继续搅拌；

(3)将成膜剂A、成膜剂B、成膜剂C分别用1--2倍常温水稀释好,加入配制罐中搅拌；

(4)将表面活性剂用10-20倍的80-100℃的热水搅拌稀释好，加入配制罐中搅拌，加入余量的原料和去离子水，继续搅拌20min以上,即得该浸润剂。

与现有技术相比，本发明所述的浸润剂配方中添加了聚乙烯醇和聚乙二醇酯，不仅提高了浸润剂的粘度和附着力，同时也提高了纱线的柔韧性和耐磨性；采用二乙醇胺改性的水溶性环氧，提高了纱线的集束性，使得纱线的悬垂性和成带性更好，在拉挤过程中具有耐磨性好，并赋予复合材料突出的力学性能。

具体实施方式

下面通过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-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷，型号是KH560；

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7707；

所述成膜剂A为改性环氧乳液，选自于山东玻纤公司自主研发生产的化工原料，代号为BX103；

所述成膜剂B为改性环氧乳液，选自于山东玻纤公司自主研发生产的化工原料，代号为BX003Z；

所述成膜剂C为水溶性环氧乳液，宜兴市中和化工有限公司，产品代号为P-70；

所述P H值调节剂为醋酸，购自宜兴市中和化工有限公司，产品牌号为冰醋酸。

下表为具体的配方实例和按照本领域常规的玻璃纤维生产工艺所生产出的1200Tex丝饼纱的具体测试结果(表2)。拉丝工艺为2400孔单拉1200Tex原丝，122℃*12.5h烘制。本发明各具体实例中，水的含量占浸润剂总质量的95％，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

以上实施例测试结果如下：

本发明实施例根据拉挤用玻璃纤维直接纱的技术特点，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绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱。

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3、4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。

Claims (8)

1.一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述浸润剂由偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、成膜剂C、表面活性剂、pH调节剂和去离子水制成，PH值在3-6，所述偶联剂为硅烷偶联剂，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，所述成膜剂A为高环氧当量的环氧乳液，成膜剂B为低环氧当量的环氧乳液，成膜剂C为改性的水溶性环氧，所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂，所述的PH调节剂为酸，各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：

2.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，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：

3.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述的硅烷偶联剂是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组合。

4.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述的润滑剂为咪唑啉类、脂肪酰胺类、聚氧乙烯醚类、水溶性的PEG类润滑剂中几种的混合物，其阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的质量比例为1:4。

5.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述的成膜剂A为环氧当量1400-8000g的水性环氧乳液，乳液的粒径在0.2-3.0um；所述的成膜剂B为环氧当量≤400g的水性环氧乳液，乳液的粒径在0.1-1.0um；所述的成膜剂C为二乙醇胺改性的水溶性环氧。

6.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述的表面活性剂为聚乙烯醇类、聚乙二醇酯类、聚氧乙烯醚类、化学改性矿物油乳液中的一种或几种的组合。

7.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述的pH调节剂为醋酸。

8.如权利要求1所述一种绝缘拉挤用无碱玻璃纤维纱浸润剂，其特征在于：所述浸润剂通过以下方法制备获得：

(1)向配制罐中加入去离子水至总量的30％，加入醋酸，调整pH值至3.5～4.0，开启配制罐搅拌机，搅拌3-5min，接着缓慢加入硅烷偶联剂,搅拌30-40min,至溶液澄清透明无油花；

(2)将润滑剂用10-15倍的常温去离子水搅拌稀释,倒入配制罐中继续搅拌；

(3)将成膜剂A、成膜剂B、成膜剂C分别用1--2倍常温水稀释好,加入配制罐中搅拌；

(4)将表面活性剂用10-20倍的80-100℃的热水搅拌稀释好，加入配制罐中搅拌，加入余量的原料和去离子水，继续搅拌20min以上,即得该浸润剂。