CN109133673B - 一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:包括以下重量份的组分:豌豆淀粉80‑100份、混合油脂4‑25份、脂肪酸酯润滑剂10‑15份、非离子活性剂1‑5份、阳离子活性剂5‑10份、阳离子表面活性剂4‑6份、环氧树脂衍生物5‑10份、防腐剂1‑5份和消泡剂0.01‑0.05份,上述组分中还包括1‑5份的脂肪族聚酰胺和30‑50份的聚乙二醇,本发明再生产过程中通过合理控制各种成分的比例,使制备的浸润剂具有良好的成膜效果,可以明显改善玻璃纤维的断丝现象,使断丝率由0.3%降低到0.12%,本申请用豌豆淀粉生产浸润剂可以明显降低生产成本,提高了生产效率,排除了产品的不稳定因素,从而提高了玻璃纤维的合格率。

Description

一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂及其制备方法
技术领域
本申请涉及玻璃纤维工业生产领域,具体涉及一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,性能优异。由于玻璃纤维是一种表面光滑而质脆、不耐摩擦的材料,在玻璃纤维拉丝成形时需要涂覆起润滑和粘结作用的保护膜,即浸润剂,以满足拉丝和后道纺织生产的需要,并最终满足增强材料的工艺要求和力学性能的需要,涂覆浸润剂的方法是:生产中,经润滑槽或单丝涂油器均匀地将浸润剂涂覆在玻璃纤维的表面上,再将涂覆有浸润剂的玻璃纤维自然放置干燥或烘干,玻璃纤维表面浸润剂去水干燥或粘结成膜。
玻璃纤维由于其优异的性价比被广泛的应用于纺织业、复合材料等方面。在复合材料方面,玻璃纤维本身已经不能满足工业的发展需求,因此要对其进行加工处理;例如,玻璃纤维很容易因表面缺陷引起损伤,为了减少损伤和便于纤维的操作,可以采用涂敷浸润剂的方式处理,这样不仅能保护纤维、还使得纤维的性能得到了很大的改善。浸润剂是玻璃纤维拉制和织造中不可缺少的材料,它起着使纤维粘合、集束、润滑耐磨、消除静电等作用。纺织型浸润剂是众多浸润剂种类中的一类,纺织型浸润剂具有良好的拉丝、加捻、合股、整经、织造等纺织加工性能。淀粉型纺织浸润剂是通过优化复配来发挥作用的,其组成主要有淀粉、油类、偶联剂、阳离子润滑剂、增塑剂、辅助成膜剂、杀菌剂和消泡剂等。淀粉型纺织浸润剂的集束粘合性取决于原料组成中的成膜剂,因此淀粉和辅助成膜剂对淀粉型纺织浸润剂的影响最大。淀粉的性能会随着不同的批次存在差异,正常情况下,使用粘度过低或过高的淀粉配制出来的浸润剂会导致对丝束的粘结性过弱或过强,而使用丝束松散的电子纱织造的布,容易产生单丝断裂而影响布面质量;反之,用丝束紧密的电子纱织造的布则透气率高,两者都将严重影响电子纺织布乃至覆铜面板的质量。
在现有技术中,玉米淀粉常作为浸润剂的主要原料,在制备过程中将玉米淀粉与油脂、石蜡、阳离子活性剂、阴离子活性剂、环氧树脂衍生物、润滑剂等有机化工原料进行化学反应,互相结合,配制成乳液,配制成的乳液可以附着在玻璃纤维表层,形成可以对玻璃纤维起集束、保护等作用的保护膜层,这一道工序十分重要,主要作用是使固定数量的单丝纤维集束在一起,并使得玻璃纤维变得柔软不容易断,提高玻璃纤维的的可纺性。由于玻璃纤维的大规模使用,使得玉米淀粉每天的用量可高达2吨左右,但是由于玉米的价格比较高,使得玉米淀粉的价格也相对较高,从而增加了浸润剂的成本,虽然玉米淀粉是最先应用于玻璃纤维工业的淀粉,目前市场上仍然以玉米淀粉为主,但是生产使用过程中,发现用玉米淀粉配制的浸润剂对玻璃纤维的保护效果不是很理想,经常出现玻璃纤维断丝的现象,并且玉米淀粉的理化性能不稳定,同批之间粘度差别大,需要搭配使用,无形之中进一步增加了成本。
例如中国专利申请2013107146404中公开了一种淀粉型纺织浸润剂及其制备方法,该申请中公开的浸润剂主要由改性玉米淀粉A、改性玉米淀粉B、混合油脂、润滑油、非离子表面活性剂、脂肪族聚氧乙稀酰胺、阳离子表面活性剂、水溶性环氧树脂衍生物、防腐剂、消泡剂和水组成,该发明通过使用适量的水溶性环氧树脂衍生物,以及配合使用适量的改性玉米淀粉A和改性玉米淀粉B,可使浸润剂具有适度粘结性,粘度保持在6.0-6.8cps的范围内。该发明即使以高粘度的淀粉为原料,所制备的浸润剂仍具有较低的粘结性,从而克服使用以高粘度淀粉配置的浸润剂生产的玻璃布透气率高的问题。该申请使用改性玉米淀粉为原料制备浸润剂,由于同批次玉米淀粉的粘度不同,因此需要用两种玉米淀粉进行搭配使用增加了生产成分,而且本申请在实施过程中并没有关注玻璃纤维的断丝现象。
在玻璃纤维生产中为了降低生产成本,会考虑使用价格便宜的淀粉作为成膜剂,例如中国专利申请2016106143455中公开了一种新型玻璃纤维浸润剂,由以下重量份的组分制成:乙烯基水性环氧树脂20-30份,3,4-环氧基-6-甲基环己烷加酸-3,4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂20-30份,羟丙基化改性豌豆淀粉10-20份,偶联剂3-5份,润滑剂0.5-2份,集束剂0.5-1份,表面活性剂0.5-1份,聚乙烯吡咯烷酮0.5-2份,抗静电剂0-0.5份,消泡剂0.5-1份,水300-500份。该申请中使用乙烯基水性环氧树脂、3,4-环氧基-6-甲基环己烷加酸-3,4-环氧基-6-甲基环己烷甲酯环氧树脂和羟丙基化改性豌豆淀粉作为成膜剂,提高浸润剂的成膜性,并在配方中添加了聚乙烯吡咯烷酮用于提高浸润剂的附着力,但是仍然没有达到理想水平。
由上述描述可以看出,在玻璃纤维制备过程中,提供一种价格便宜、成膜性好、并且可以有效防止玻璃纤维断裂的浸润剂尤为重要。
发明内容
为了解决上述面临的技术问题,本发明旨在提供一种价格便宜、成膜性好、粘结力好,并且可以有效防止玻璃纤维断裂的浸润剂及其制备方法。
为实现上述目的,一方面,本发明提供了一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,技术方案如下:
一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,包括以下重量份的组分:豌豆淀粉80-100份、混合油脂4-25份、脂肪酸酯润滑剂10-15份、非离子活性剂1-5份、阳离子活性剂5-10份、阳离子表面活性剂4-6份、环氧树脂衍生物5-10份、防腐剂1-5份和消泡剂0.01-0.05份。
在一些具体实施方案中,上述豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂还包括1-5份的脂肪族聚酰胺。
在另一些具体实施方案中,上述豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂还包括30-50份的聚乙二醇。
一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,包括以下重量份的组分:豌豆淀粉80份、混合油脂4份、脂肪族聚酰胺1.2份、脂肪酸酯润滑剂12份、非离子活性剂2.4份、阳离子活性剂6.0份、阳离子表面活性剂4.0份、聚乙二醇40份、环氧树脂衍生物10份、防腐剂2.0份和消泡剂0.01份。
一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,包括以下重量份的组分:豌豆淀粉95份、混合油脂18.5份、脂肪族聚酰胺1.6份、脂肪酸酯润滑剂11.2份、非离子活性剂1.6份、阳离子活性剂8.0份、阳离子表面活性剂4.8份、聚乙二醇30份、环氧树脂衍生物9.6份、防腐剂1.6份和消泡剂0.02份。
优选地,所述的聚乙二醇为PEG 4000。
优选地,所述的环氧树脂衍生物为3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯环氧树脂和1,2-环氧树脂-3-(二-2,6-二甲苯基甲氧基)丙烷的混合物;两者质量比为8:1-2。
优选地,所述的非离子活性剂和阳离子活性剂的质量比为0.1-1:1;优选为0.2-0.8:1;进一步优选为0.4-0.6:1。
优选地,所述的豌豆淀粉与混合油脂的质量比为5-20:1;优选为8-18:1;进一步优选为10-15:1;进一步优选为12-14:1。
优选地,所述的豌豆淀粉为购自日淀化学株式会社生产的型号为 PIOSTARCH PJ的产品。
优选地,所述的混合油脂为购自泰安震旦胜日应用材料有限公司生产的型号为CAM-R-2的产品或者吉村油化学株式会社生产的型号为HT-15的产品。
优选地,所述的脂肪族聚酰胺为购自吉村油化学株式会社生产的型号为ZY-51的产品。
优选地,所述的脂肪酸酯润滑剂为购自泰安震旦胜日应用材料有限公司生产的型号为Lub-1的产品。
优选地,所述的非离子活性剂为购自艾迪科株式会社生产的型号为Adekanol L-44的产品。
优选地,所述的阳离子活性剂为购自东邦化学工业株式会社生产的型号为SofnonGW-18的产品或者东邦化学(上海)有限公司生产的型号为GFS-1的产品。
优选地,所述的阳离子表面活性剂为购自松本油脂制药株式会社生产的型号为KP-20的产品或者松本油脂制药株式会社生产的型号为TF-1210的产品。
优选地,所述的防腐剂为购自大和化学工业株式会社公司生产的型号为FS-14D的产品或者浓度(质量体积比)为35%-40%的甲醛。
优选地,所述的消泡剂为高效有机硅消泡剂;所述高效有机硅消泡剂为江苏四新科技应用研究所股份有限公司生产的型号为S-29的产品。
例如,在一个具体实施方式中,上述浸润剂,包括以下重量份的组分:豌豆淀粉(PJ)80份、混合油脂(CAM-R-2)4份、脂肪族聚酰胺(ZY-51)1.2份、脂肪酸酯润滑剂(Lub-1)12份、非离子活性剂(Adekanol L-44)2.4份、阳离子活性剂(Sofnon GW-18)6.0份、阳离子表面活性剂(KP-20)4.0份、聚乙二醇(PEG 4000)40份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯环氧树脂 8份、1,2-环氧树脂-3-(二-2,6-二甲苯基甲氧基)丙烷2份、甲醛2.0份和消泡剂(EASYTECH DF-677)0.01份。
又如,在一个具体实施方式中,上述浸润剂,包括以下重量份的组分:豌豆淀粉(PJ)95份、混合油脂(CAM-R-2)18.5份、脂肪族聚酰胺(ZY-51)1.6份、脂肪酸酯润滑剂(Lub-1)11.2份、非离子活性剂(Adekanol L-44)1.6份、阳离子活性剂(Sofnon GW-18)8.0份、阳离子表面活性剂(KP-20)4.8份、聚乙二醇(PEG 4000)30份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯环氧树脂7.4份、1,2-环氧树脂-3-(二-2,6-二甲苯基甲氧基)丙烷1.2份、防腐剂(FS-14D)1.6份和消泡剂(Rhodoline DF 691)0.02份。
再如,在一个具体实施方式中,上述浸润剂,包括以下重量份的组分:豌豆淀粉(PJ)90份、混合油脂(CAM-R-2)18份、脂肪族聚酰胺(HT-15)1.6份、脂肪酸酯润滑剂(Lub-1)11.2份、非离子活性剂(Adekanol L-44)1.6份、阳离子活性剂(GFS-1)8.0份、阳离子表面活性剂(TF-1210)4.8份、聚乙二醇(PEG 4000)32份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯环氧树脂7.4份、1,2-环氧树脂-3-(二-2,6-二甲苯基甲氧基)丙烷1.2份、防腐剂(FS-14D)1.6份和消泡剂(EASYTECH DF-159)0.02份。
另一方面,本发明还提供了一种上述浸润剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)在配制罐中加入一定量的水,将配方用量的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热,然后保温后进行降温,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,反应一段时间,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
上述步骤(1)中所述的搅拌,搅拌速度为4200-5400r/h;优选地,搅拌速度为4800r/h。
上述步骤(2)中所述的加热,加热温度至96℃;所述的保温时间为30分钟;所述的降温,温度降低至76℃。
上述步骤(4)所述的反应时间为1-2小时;优选地,反应时间为1.5小时。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)本发明使用豌豆淀粉代替常规使用的玉米淀粉作为主要原料,由于豌豆淀粉具有稳定的粘度,使制得的浸润剂具有良好的成膜效果,将该浸润剂用于玻璃纤维可以明显改善玻璃纤维的断丝现象。
(2)本发明公开的浸润剂的制备工艺首先将淀粉在纯水中加热,然后加入油脂混合物,淀粉可以同时与水和油脂结合,形成稳定的乳液体系,从而提高了浸润剂性能,使制备的浸润剂具有很好的原丝附着率。
(3)由于豌豆淀粉价格比较低,所以用豌豆淀粉生产浸润剂可以明显降低生产成本,提高了生产效率,排除了产品的不稳定因素。
(5)使用豌豆淀粉生产的浸润剂可以明显降低玻璃纤维的断丝率,使玻璃纤维的断丝率由0.3%降低到0.12%。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例1一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂
具体组分的各组分的重量份数如下:
制备方法步骤如下:
(1)在配制罐中加入1.97t的水,将80份的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌,搅拌速度为4500r/h,至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热至96℃,然后保温30分钟后进行降温至76℃,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,混合物C和混合物B进行反应1.5h,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
实施例2一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂
具体组分的各组分的重量份数如下:
制备方法步骤如下:
(1)在配制罐中加入2t的水,将90份的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌,搅拌速度为5000r/h,至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热至96℃,然后保温30分钟后进行降温至76℃,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,混合物C和混合物B进行反应1.8h,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
实施例3一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂
具体组分的各组分的重量份数如下:
制备方法步骤如下:
(1)在配制罐中加入2.0t的水,将95份的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌,搅拌速度为5200r/h,至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热至96℃,然后保温30分钟后进行降温至76℃,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,混合物C和混合物B进行反应2h,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
实施例4一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂
具体组分的各组分的重量份数如下:
制备方法步骤如下:
(1)在配制罐中加入2.5t的水,将100份的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌,搅拌速度为5400r/h,至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热至96℃,然后保温30分钟后进行降温至76℃,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,混合物C和混合物B进行反应1.5h,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
实施例5一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂
具体组分的各组分的重量份数如下:
制备方法步骤如下:
(1)在配制罐中加入3.0t的水,将98份的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌,搅拌速度为5200r/h,至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热至96℃,然后保温30分钟后进行降温至76℃,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,混合物C和混合物B进行反应2h,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
实施例6一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂
具体组分的各组分的重量份数如下:
制备方法步骤如下:
(1)在配制罐中加入3.5t的水,将86份的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌,搅拌速度为5400r/h,至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热至96℃,然后保温30分钟后进行降温至76℃,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,混合物C和混合物B进行反应1.8h,至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂。
对比例1一种玻璃纤维浸润剂
与实施例1的区别在于:将豌豆淀粉改成玉米淀粉;
其他组份、用量及制备方法与实施例3相同。
实施例2一种玻璃纤维浸润剂
与实施例1的区别在于:使用单一种类的环氧树脂衍生物,即加入9.6份的3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯环氧树脂;
其他组份、用量及制备方法与实施例1相同。
对比例3一种玻璃纤维浸润剂
与实施例1的区别在于:使用单一种类的环氧树脂衍生物,即加入9.6份1,2-环氧树脂-3-(二-2,6-二甲苯基甲氧基)丙烷。
其他组份、用量及制备方法与实施例1相同。
对比例4一种玻璃纤维浸润剂
与实施例3的区别在于:所添加的非离子活性剂和阳离子活性剂的质量比为0.05:1。
其他组份、用量及制备方法与实施例3相同。
对比例5一种玻璃纤维浸润剂
与实施例3的区别在于:所添加的非离子活性剂和阳离子活性剂的质量比为5:1。
其他组份、用量及制备方法与实施例3相同。
对比例6一种玻璃纤维浸润剂
与实施例3的区别在于:所添加的豌豆淀粉与混合油脂的质量比为4:1。
其他组份、用量及制备方法与实施例3相同。
对比例7一种玻璃纤维浸润剂
与实施例3的区别在于:所添加的豌豆淀粉与混合油脂的质量比为22:1。
其他组份、用量及制备方法与实施例3相同。
对比例8
中国专利申请2013107146404中实施例1公开的浸润剂。
对比例9
中国专利申请2016106143455中实施例1公开的浸润剂。
实施例1-6制备的浸润剂性能测试结果见下表
检测方法:
1、硬挺度:玻璃纤维纱线硬挺的程度。以规定长度在中心处悬挂时,在悬挂点下定距离处纱线垂下的间距来表示。单纱的硬挺度在一定程度上反映单纱的织造工艺性能,是一个综合性指标。单纱的硬挺度与浸润剂配方和浸润剂含量有密切关系。
检测方法:把一定长度的试样在其中点悬挂起来,测量悬挂点下标准距离处试样两端间的距离。
2、原丝附着率
可燃物含量的定义:在规定条件下,从干燥的玻璃纤维中可燃物质的质量对干燥玻璃纤维的质量之比值,以百分数表示。
检测方法:标准温度、温度条件下,使干燥试样置于(625±20)℃的温度下灼烧称其质量。
计算方法:
可燃物含量=(W1+W2-W3)/W2×100%
式中:W1——表示坩埚重量;
W2——干燥后的样品重量;
W3——强烧后的坩埚和样品重量。
3、粘度测试
检测方法:用Brookfield旋转粘度计在40±0.5℃测得的粘度,即为浸润剂的粘度。
4、粒度测试
检测方法:使用欧美克激光粒度分析仪检测浸润剂粒径分布,记录D90数据。仪器型号:LS-POP(Ⅵ)。
5、外延率
检测方法:根据内外层原丝附着率计算外迁率:
公式:W=
式中:
W--------外迁率;
N外-----外层原丝附着率;
N内------内层原丝附着率。
6、断毛、飞丝
检测方法:统计成品中断毛、飞丝成品的数量占成品总数的比例。
表1:实施例1-6制得的浸润剂的性能测试
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
黏度(cps) 8.6 8.5 8.2 8.4 8.3 8.1
原丝附着率(%) 1.6 1.5 1.6 1.5 1.4 1.5
粒度(цm) 20.1 20.8 20.6 21.0 20.9 21.5
由上表1的检测数据可以明显看出,本发明制备的浸润剂的黏度适中,符合行业内标准,并且本申请制备的浸润剂可以明显提高玻璃纤维的原丝附着力,本申请公开的浸润剂的粒度适中,符合行业标准。
表2:实施例1-6制得的浸润剂的拉丝性能
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
硬挺度(mm) 150 148 149 145 148 146
外迁率 16.5 16.8 16.5 16.6 16.5 16.4
断毛、飞丝 0.10% 0.10% 0.11% 0.12% 0.10% 0.12%
从上表2的检测数据可以明显看出,本发明公开的浸润剂可以提高玻璃纤维的硬挺度,从而使玻璃纤维具有更为优异的耐折性和抗弯曲程度;另外本申请制备的浸润剂具有优异外延率,从而保证了玻璃纤维生产过程中具有更好的合格率,保证产品的正常生产,减少因合格率低而造成的资源浪费;并且本申请制备的浸润剂明显降低了断毛、飞丝的现象,将玻璃纤维的断毛、飞丝率降低到0.12%。
表3:实施例1、对比例1-3制得的浸润剂的性能以及浸润剂的拉丝性能测试
实施例1 对比例1 对比例2 对比例3
黏度(cps) 8.6 7.0 7.5 7.8
原丝附着率(%) 1.6 1.1 1.2 1.2
粒度(цm) 20.1 23.8 22.5 22.3
硬挺度(mm) 150 123 125 126
外迁率 16.5 19.2 18.6 18.2
断毛、飞丝 0.10% 0.20% 0.18% 0.16%
由上表3的检测数据可以明显得出,将本申请中公开的豌豆淀粉组分换成玉米淀粉会明显影响浸润剂的性能,使浸润剂的各种性能明显降低,从而影响生产的玻璃纤维的性能。改变本申请中公开使用的环氧树脂衍生物也会明显影响浸润剂的性能,是由使用本发明中公开的组分并控制其质量比生产的浸润剂各种性能才会明显由于现有水平,优于现有技术生产的浸润剂。
表4:实施例3、对比例4-7制得的浸润剂的性能以及浸润剂的拉丝性能测试
实施例3 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7
黏度(cps) 8.2 7.8 7.6 7.5 7.6
原丝附着率(%) 1.6 1.2 1.2 1.1 1.0
粒度(цm) 20.6 22.5 22.4 22.8 23.0
硬挺度(mm) 149 140 141 143 142
外迁率 16.5 17.5 17.8 17.4 17.5
断毛、飞丝 0.11% 0.19% 0.18% 0.20% 0.19%
由上表4的检测数据可以明显看出,改变本申请中公开组份非离子活性剂和阳离子活性剂的重量比,以及改变豌豆淀粉与混合油脂的重量比会在一定程度上影响浸润剂的性能,使浸润剂的各种性能出现一定程度的降低,从而影响生产的玻璃纤维的性能,从而造成一定程度的资源浪费,即只有使用本申请公开质量比范围内的各种成分,各成分相互作用才会使生产的浸润剂具有优异的性能,符合行业标准,从而使生产的玻璃纤维具有更高的合格率。
表5:实施例1-3、对比例8-9制得的浸润剂的性能以及浸润剂的拉丝性能测试
实施例1 实施例2 实施例3 对比例8 对比例9
黏度(cps) 8.6 8.5 8.2 7.1 7.2
原丝附着率(%) 1.6 1.5 1.6 1.0 1.0
粒度(цm) 20.1 20.8 20.6 24.1 23.9
硬挺度(mm) 150 148 149 120 123
外迁率 16.5 16.8 16.5 20.5 20.8
断毛、飞丝 0.10% 0.10% 0.11% 0.24% 0.25%
上表5将现有技术中生产的浸润剂按照本申请中使用的检测方法进行检测,由得到的检测结果可以明显看出,本申请实施例1-3中制备的浸润剂的性能明显优于现有技术中生产的浸润剂,因此按照本申请公开的技术方案制备的浸润剂性能优异,生产的玻璃纤维合格率高,符合行业标准。
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:包括以下重量份的组分:豌豆淀粉80-100份、混合油脂4-25份、脂肪酸酯润滑剂10-15份、非离子活性剂1-5份、阳离子活性剂5-10份、阳离子表面活性剂4-6份、环氧树脂衍生物5-10份、防腐剂1-5份和消泡剂0.01-0.05份;
所述的环氧树脂衍生物为3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯环氧树脂和1,2-环氧树脂-3-(二-2,6-二甲苯基甲氧基)丙烷的混合物;两者质量比为8:1-2;
所述的豌豆淀粉与混合油脂的质量比为5-20:1;
所述的阳离子活性剂为购自东邦化学工业株式会社生产的型号为Sofnon GW-18的产品或者东邦化学(上海)有限公司生产的型号为GFS-1的产品;
所述的阳离子表面活性剂为购自松本油脂制药株式会社生产的型号为KP-20的产品或者松本油脂制药株式会社生产的型号为TF-1210的产品。
2.根据权利要求1所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:还包括1-5份的脂肪族聚酰胺。
3.根据权利要求2所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:还包括30-50份的聚乙二醇。
4.根据权利要求3所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:所述的聚乙二醇为PEG 4000。
5.根据权利要求1-3任一项所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:包括以下重量份的组分:豌豆淀粉80份、混合油脂4份、脂肪族聚酰胺1.2份、脂肪酸酯润滑剂12份、非离子活性剂2.4份、阳离子活性剂6.0份、阳离子表面活性剂4.0份、聚乙二醇40份、环氧树脂衍生物10份、防腐剂2.0份和消泡剂0.01份。
6.根据权利要求1-3任一项所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:包括以下重量份的组分:豌豆淀粉80份、混合油脂20.8份、脂肪族聚酰胺1.6份、脂肪酸酯润滑剂11.2份、非离子活性剂1.6份、阳离子活性剂8.0份、阳离子表面活性剂4.8份、聚乙二醇30份、环氧树脂衍生物9.6份、防腐剂1.6份和消泡剂0.02份。
7.根据权利要求1所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:所述的消泡剂为高效有机硅消泡剂。
8.根据权利要求7所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂,其特征在于:所述高效有机硅消泡剂为S-29消泡剂。
9.一种制备权利要求1-3任一项所述的豌豆淀粉玻璃纤维浸润剂的方法,具体步骤如下:
(1)在配制罐中加入水,将配方用量的豌豆淀粉倒入配制罐,启动搅拌至淀粉与水混合均匀,得到混合物A;
(2)对步骤(1)中得到的混合物A进行加热,然后保温后进行降温,得到混合物B;
(3)将配方用量的混合油脂、脂肪族聚酰胺、润滑剂、非离子活性剂、阳离子活性剂、环氧树脂衍生物、聚乙二醇、防腐剂和消泡剂倒入一容器中搅拌均匀,得到混合物C;
(4)将步骤(3)中得到的混合物C倒入混合物B中,反应至温度稳定至60℃时,制备完成,即得到浸润剂;
步骤(1)中所述的搅拌,搅拌速度为4200-5400r/h;
步骤(2)中所述的加热,加热温度至96℃;所述的降温,温度降低至76℃;
步骤(4)所述的反应时间为1-2小时。
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