CN109320100A - 一种增强型玻璃纤维浸润剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强型玻璃纤维浸润剂及其制备方法，制备时，将偶联剂、冰醋酸、润滑剂、主成膜剂、润湿剂依次加入去离子水中，充分搅拌、反应后得浸润剂成品。成品中：冰醋酸：0.05％～0.2％，偶联剂A：0.2％～0.6％，偶联剂B：0.4％～0.9％，润滑剂：0.4％～0.8％，主成膜剂：15％～25％，余量为去离子水。采用本发明的浸润剂，可有效解决常规浸润剂稳定性差、浸润效果差以及浸润效率低的技术问题。

Description

一种增强型玻璃纤维浸润剂

技术领域

本发明属于玻璃纤维表面处理技术领域，具体涉及一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法。

背景技术

浸润剂是玻璃纤维生产中必不可少的表面处理材料，玻璃纤维质量的好与差、品种种类的多少在很大程度上取决与浸润剂，若没有好的浸润剂做保障，就无法生产出高品质、多品种的玻璃纤维。

目前市面上已经出现了多种玻璃纤维浸润剂，但这些玻璃纤维浸润剂存在配方混合不均的问题，不仅稳定性较差，而且会对浸润效果产生严重影响。另外，玻璃纤维在浸润时，由于分散性较差而不能快速完全的浸透，浸润效率低下，界面结合不好，不能完美体现其综合性能。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种增强型玻璃纤维浸润剂，以解决常规浸润剂稳定性差、浸润效果差以及浸润效率低的技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种玻璃纤维浸润剂，包括以下质量百分比的组分：冰醋酸：0.05％～0.2％，偶联剂A：0.2％～0.6％，偶联剂B：0.4％～0.9％，润滑剂：0.4％～0.8％，主成膜剂：15％～25％，润湿剂：0.1％～0.4％，余量为去离子水；润湿剂由表面活性剂与渗透剂按1:1～2的质量比混合而成，表面活性剂选自司盘或吐温中的一种。

所述的玻璃纤维浸润剂，包括以下质量百分比的组分：冰醋酸：0.16％，偶联剂：A0.4％，偶联剂B：0.8％，润滑剂：0.7％，主成膜剂：19％，润湿剂：0.23％，余量为去离子水。

所述的玻璃纤维浸润剂，包括以下质量百分比的组分：冰醋酸：0.17％，偶联剂A：0.34％，偶联剂B：0.81％，润滑剂：0.6％，主成膜剂：21％，润湿剂：0.31％，余量为去离子水。

所述的玻璃纤维浸润剂，所述偶联剂A为乙烯基三乙酰氧基硅烷，所述偶联剂B为γ-氯代丙基三甲氧基硅烷，所述润滑剂为阳离子型润滑剂、非离子型润滑剂的混合物，质量比为2～1:1；所述主成膜剂为水性环氧酯类乳液、环氧改性聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液的混合物。

所述的玻璃纤维浸润剂，所述水性环氧酯类成膜剂的环氧当量为200-1000g；环氧改性聚酯乳液是不对称二元醇和过量比例不饱和酸反应生成的，聚醋酸乙烯酯为预交联型聚醋酸乙烯酯。

所述的玻璃纤维浸润剂制备方法，包括以下步骤：

(1)在干净的偶联剂分散斧中加入偶联剂重量50倍的常温去离子水，搅拌下缓慢加入硅烷偶联剂，将硅烷偶联剂分散至澄清，要求表面无油珠，分散时间约20分钟；

(2)取规定量的润滑剂，用2-3倍50-60℃温水溶解稀释，并搅拌均匀，搅拌3分钟至溶液分散均匀；

(3)将成膜剂用5--10倍常温水稀释好,加入配制罐中搅拌；

(4)按照偶联剂、润滑剂、成膜剂、pH调节剂顺序依次加入到配制罐中，向配制罐内加入余量的去离子水至规定值。

本发明的有益效果是：采用本发明的玻璃纤维浸润剂，各组分可相互分散，组分在溶液中均匀混合，玻璃纤维浸润效果更好，制得的玻璃纤维性能均有提高。另外，使用该浸润剂，可改善玻璃纤维的分散性能，使其在短时间内即可完全浸透，浸润效率提高。该浸润剂能够在玻璃纤维表面形成均匀且有韧性的保护膜，且在高速拉丝作用下具有耐受高速剪切力的能力，退捻时散丝、毛纱较少，与树脂相容性好、渗透速度快，使用过程纱团无塌纱脱圈现象，并且后序制品的机械性高，能够满足市场及应用需求。

冰醋酸：调节去离子水pH值，使偶联剂水解质量更好。

偶联剂：与玻璃纤维进行化学反应或对玻璃纤维进行物理包覆，使玻璃纤维表面由亲水性变成亲油性，从而达到与聚合物的界面结合，使材料的强度、黏结力、电性能、疏水性、抗老化性能、耐化学性能等显著提高。所述偶联剂A为乙烯基三乙酰氧基硅烷，其与玻璃纤维结合牢固，强度高；所述偶联剂B为γ-氯代丙基三甲氧基硅烷，与作为主成膜剂环氧树脂结合牢固，强度高。二者涂覆于玻璃纤维表面，可使玻璃纤维具有优异的机械性能、耐水性能和耐化学性能。

润滑剂：可降低玻纤的静摩擦系数，减少玻璃纤维加工过程中毛羽的产生，有效提高玻璃纤维纱的滑爽性、分散性。

主成膜剂：采用改性环氧乳液，环氧乳液具有无毒、无味、无腐蚀性、抗酸、抗碱、耐硬水、水溶性强等特性，任意比例与水混合后不分层、不破乳、不结块，保质期长，固含量高，分散性好，可以增强玻璃纤维粘接集束性，提高玻璃纤维力学性能、耐老化性能、抗疲劳性能，增强玻璃纤维的耐化学性能、防水性能，制品表面平整光滑。

润湿剂：由表面活性剂和渗透剂混合而成，可以增加玻璃纤维的分散性，润湿性，使玻璃纤维快速完全的浸透。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行具体的说明，但本发明的保护范围并不受以下实施例的任何制约。

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)：所述偶联剂为硅烷偶联剂，腾蛟公司生产，产品牌号分别为KH-570；

所述的润滑剂为水溶性的改性烷基化合物乳液以及阳离子型润滑剂的混合物均购自宜兴市中和化工有限公司，产品牌号分别为BX005、6760；

所述成膜剂聚醋酸乙烯酯乳液，具体为Airflex 410,美国空气产品与化学公司；

所述成膜剂聚酯乳液，RD-1135B,购自美国PPG公司；

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。

表一

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272Tex玻璃纤维的具体测试结果(表2)。拉丝工艺为1600孔两分拉272Tex原丝，原丝在温度15～28℃、湿度40～65％的环境下调理6-10h。

实例1～6配方制备的浸润剂生产的直接纱的测试结果

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。实例3、4效果更佳。以上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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种增强型玻璃纤维浸润剂，其特征是，包括以下质量百分比的组分：冰醋酸：0.05％～0.2％，偶联剂A：0.2％～0.6％，偶联剂B：0.4％～0.9％，润滑剂：0.4％～0.8％，主成膜剂：15％～25％，润湿剂：0.1％～0.4％，余量为去离子水；润湿剂由表面活性剂与渗透剂按1:1～2的质量比混合而成，表面活性剂选自司盘或吐温中的一种。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征是，包括以下质量百分比的组分：冰醋酸：0.16％，偶联剂：A 0.4％，偶联剂B：0.8％，润滑剂：0.7％，主成膜剂：19％，润湿剂：0.23％，余量为去离子水。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征是，包括以下质量百分比的组分：冰醋酸：0.17％，偶联剂A：0.34％，偶联剂B：0.81％，润滑剂：0.6％，主成膜剂：21％，润湿剂：0.31％，余量为去离子水。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的玻璃纤维浸润剂，其特征是：所述偶联剂A为乙烯基三乙酰氧基硅烷，所述偶联剂B为γ-氯代丙基三甲氧基硅烷，所述润滑剂为阳离子型润滑剂、非离子型润滑剂的混合物，质量比为2～1:1；所述主成膜剂为水性环氧酯类乳液、环氧改性聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液的混合物。

5.根据权利要求4所述的玻璃纤维浸润剂，其特征是：所述水性环氧酯类成膜剂的环氧当量为200-1000g；环氧改性聚酯乳液是不对称二元醇和过量比例不饱和酸反应生成的，聚醋酸乙烯酯为预交联型聚醋酸乙烯酯。

6.如权利要求1～5所述的玻璃纤维浸润剂制备方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)在干净的偶联剂分散斧中加入偶联剂重量50倍的常温去离子水，搅拌下缓慢加入硅烷偶联剂，将硅烷偶联剂分散至澄清，要求表面无油珠，分散时间约20分钟；

(2)取规定量的润滑剂，用2-3倍50-60℃温水溶解稀释，并搅拌均匀，搅拌3分钟至溶液分散均匀；

(3)将成膜剂用5--10倍常温水稀释好,加入配制罐中搅拌；

(4)按照偶联剂、润滑剂、成膜剂、pH调节剂顺序依次加入到配制罐中，向配制罐内加入余量的去离子水至规定值。