CN109485274B - 一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂及其制备方法和应用,该高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂包含以下组分,各组分含量以重量百分比表示如下:硅烷偶联剂0.20~1.80%;成膜剂5.00~28.00%;增塑剂0.01~1.00%;润滑剂0.05~2.50%;抗静电剂0.01~2.00%;pH值调节剂0.02~2.00%;以及水67.00~95%;其中,所述的成膜剂由不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液组成。采用本发明浸润剂生产玻璃纤维,可以有效提高玻璃纤维在使用过程中的喷射速度,加快玻璃纤维的浸透速度,改进玻璃纤维的成带性,减少喷射过程的辊压时间,非常有利于工业化生产的使用。

Description

一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维浸润剂技术领域,尤其涉及一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂及其制备方法和应用。
背景技术
喷射纱成型在玻璃钢成型中占有一定的比例,随着环保及人工成本的提高,在生产过程中,提高生产效率显得越来越重要。喷射速度是影响玻璃钢成型效率的一个非常重要因素,喷射速度的提高需要玻璃纤维具有非常好的工艺性能,如具有优良的成带性及贴模性、且具有较好的排气性。
常规喷射用的玻璃纤维浸润剂配方主要是以聚醋酸乙烯酯乳液为主,添加一定的环氧乳液和聚酯乳液作为成膜剂,可通过调整不同成膜剂之间的比例关系,得到合适的集束性和浸透速度,从而能够满足常规的使用,但是这样制得的玻璃纤维表面粗糙,表明滑爽不够,成带性不好,使用顺畅性差,影响喷射成型生产工艺的速度,不能作为高速喷射用纱。
因此现阶段亟需提供一种浸润剂,通过选择合适的组分及其用量,改变玻璃纤维表面的物理结构和化学结构,改进玻璃纤维的成带性和玻璃纤维表面滑爽性,提高其使用顺畅性,从而提高喷射速度。
发明内容
本发明旨在提供一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂及其制备方法和应用,使用该浸润剂生产的玻璃纤维无捻粗纱具有玻璃纤维表面光滑、成带性好,浸透速度快、短切性好、生产顺畅性好、与增强树脂(不饱和聚酯、乙烯基树脂或环氧树脂)相容性好,能大幅提高生产效率和复合材料制品的机械强度等优点。
根据本发明的一个方面,提供了一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂,该浸润剂含有以下组分,各组分的含量以重量百分比表示如下:
Figure BDA0001923958920000021
其中,成膜剂由不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液组成。
本发明选择合适种类和用量的成膜剂、润滑剂以及增塑剂,改变了玻璃纤维表面的物理结构和化学结构,从而改进玻璃纤维的成带性和玻璃纤维表面滑爽性,提高其使用顺畅性,以及喷射速度。本发明所述的浸润剂能够与不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂较好的相容,其中成膜剂的分子结构与增强的树脂相近,可以让玻璃纤维能够快速被增强的基体树脂所溶解,提高浸润速度。
成膜剂作为浸润剂的主要成分,起到保护玻璃纤维、决定玻璃纤维与被增强的基体树脂的相容性,决定着玻璃纤维的使用性能。常规喷射用玻璃纤维浸润剂的成膜剂主要有聚醋酸乙烯酯乳液、环氧乳液或聚醋酸乙烯酯乳液与不饱和聚酯乳液的混合乳液,但是由此生产的玻璃纤维表面粗糙,成带性不好,影响喷射成型生产工艺的速度。本发明成膜剂选用不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液三者的组合,从而改变玻璃纤维表面的物理结构和化学结构,改进玻璃纤维的成带性和玻璃纤维表面滑爽性,提高其使用顺畅性,从而提高喷射速度。
优选的,所述的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂含有以下组分,各组分的含量以重量百分比表示如下:
Figure BDA0001923958920000022
Figure BDA0001923958920000031
其中,成膜剂由不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液组成。
优选的,所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺中的任意两种。
更优选的,所述的硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺。
优选的,所述的不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液的质量比为4:2:1~24:6:1。
优选的,所述的不饱和聚酯乳液为双酚A型不饱和聚酯乳液;所述的环氧乳液为双酚A型环氧乳液;所述的聚氨酯乳液为脂环族IPDI与已内酯型聚酯元醇反应所得的聚氨酯乳液。
优选的,所述的增塑剂为饱和聚酯类增塑剂、苯多酸酯类增塑剂、苯甲酸酯类增塑剂、多元醇酯类增塑剂中的一种。
优选的,所述的润滑剂为苯甲基硅氧烷、饱和脂肪酸脂、脂肪酰胺缩聚物、烷基咪唑啉衍生物、乳化矿物油中的任意两种。
优选的,所述的抗静电剂为有机季铵盐类抗静电剂和无机盐类抗静电剂。
优选的,所述的pH值调节剂为蚁酸、乙酸、柠檬酸、有机胺类中的一种。
优选的,所述的有机季铵盐类抗静电剂为椰油基三甲基硫酸铵、烷基咪唑啉衍生物中的一种;所述的无机盐类抗静电剂为无机硝酸盐和氯化锂中的一种。
本发明中,成膜剂的总含量为5.00~28.00%,优选为8.00~20.00%,更优选为8.00~15.00%。所述成膜剂中聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液三者的含量比例决定了玻纤浸润剂的浸透速度及玻纤的滑爽性及硬挺度,对喷射速度取决定性作用。在本发明中,所述不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液的质量比为4:2:1~24:6:1;优选的,所述不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液的质量比为10:3:1~18:4:1。
本发明成膜剂所述的不饱和聚酯乳液可以使用邻苯型不饱和聚酯、间苯型不饱和聚酯、双酚A型不饱和聚酯或卤代不饱和聚酯,其中,优选双酚A型不饱和聚酯,粒径在0.2~1.2微米之间,Tg在6~30℃之间,pH控制在2.0~6.0,粘度在100~2000mpa.s。其可保证浸润剂与基体树脂的相容较好,生产的浸润剂非常稳定,同时在拉丝过程的甩出少,浸透速度快,生产效率高。
本发明成膜剂所述的环氧乳液可以选用双酚A型环氧乳液、双酚F型环氧乳液、双酚AD型环氧、双酚S型环氧、多酚型环氧或脂肪族缩水甘油醚环氧。其中,优选双酚A型环氧乳液,乳液粒径在0.2~1.80微米之间,Tg在5~30℃之间。双酚A型环氧乳液作为成膜剂可以提高玻璃纤维的集束性,减少毛丝,同时与基体树脂相容性也较好。
本发明成膜剂所述的聚氨酯乳液可以使用聚酯型聚氨酯乳液或聚醚型的聚氨酯乳液,乳液的离子型有阴离子、非离子和阳离子。优选非离子型聚酯型的聚氨酯乳液,乳液粒径在0.2~1.00微米之间,数均分子量在4000~50000之间。其可提高玻璃纤维的集束性,并且保证生产的玻璃纤维表面非常光滑并且有弹性,提高玻璃纤维在喷射过程的顺畅性,并且与浸润剂其他组分匹配性较好。
偶联剂因其自身分子结构中含有机与无机两个不同的官能团,无机官能团能够与玻璃表面的羟基发生反应,另一有机官能团能与被增强的基体树脂发生反应,起一个桥梁作用。选择正确的硅烷偶联剂,可以提高玻璃纤维增强复合材料的强度、耐老化性及使用寿命。本发明中,硅烷偶联剂在浸润剂中的重量百分比含量为0.2~1.8%,优选为0.2~1.2%,进一步优选为0.20~0.80%。玻璃纤维常用的硅烷偶联剂有乙烯基、甲基丙烯氧基、氨基、环氧基等。本发明的硅烷偶联剂使用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷、二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺中的两种的组合。优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺的组合;其中γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺的质量比为1:4~5:1,优选为1:2~2:1。本发明采用此两种硅烷偶联剂组合,可以提高玻璃纤维增强基体材料的强度和使用寿命,同时还可以提高玻璃纤维短切性,提高喷射过程中的生产效率。
本发明中,润滑剂选用苯甲基硅氧烷、饱和脂肪酸脂、脂肪酰胺缩聚物、烷基咪唑啉衍生物、乳化矿物油中的任意两种,优选表面滑爽较好的苯甲基硅氧烷和脂肪酰胺缩聚物组合物;本发明浸润剂中,润滑剂的总含量为0.05~2.5%,其中苯甲基硅氧烷与脂肪酰胺的质量比为1:1~2:1,采用组合润滑剂可以提高玻璃纤维表面润滑性,同时可解决玻璃纤维短切性,提高喷射效率。
本发明中,抗静电剂选用具有较强吸水作用的有机季铵盐类抗静电剂和无机盐类抗静电剂的组合;有机季铵盐类抗静电剂具体的选用椰油基三甲基硫酸铵、烷基咪唑啉衍生物中的一种;无机盐类抗静电剂具体的选用无机硝酸盐、氯化锂中的一种。本发明中抗静电剂的含量为0.01~2.0%,将有机季铵盐类抗静电剂和无机盐类抗静电剂组合使用,既解决了抗静电效果,同时提高分散性。
本发明中,pH值调节剂选自蚁酸、醋酸、柠檬酸、有机胺类中的一种。pH值调节剂的含量为0.02~2.0%,优选为0.05~1.8%。
本发明中,增塑剂为饱和聚酯类增塑剂、苯多酸酯类增塑剂、苯甲酸酯类增塑剂、多元醇酯类增塑剂中的一种,增塑剂在浸润剂总质量中的含量控制为0.01~1.0%,优选为0.08~0.5%。
根据本发明的第二个方面,提供了一种上述高速喷射用玻璃纤维浸润剂的制备方法,包括如下步骤:
1)增塑第一成膜剂:
在所述不饱和聚酯乳液中,以每分钟15-25克的速度滴加所述增塑剂,边滴加边搅拌,搅拌速度为50-100r/min,完全滴加完所述增塑剂以后,再搅拌1-3小时,得到增塑的第一成膜剂;
2)预分散硅烷偶联剂:所述硅烷偶联剂由第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂组成;
在第一分散器中加入重量为所述第一硅烷偶联剂重量20-50倍的水,加入所述pH值调节剂,pH值控制在3.5-4.0,在搅拌速度为50-150r/min的条件下加入所述第一硅烷偶联剂,搅拌时间为10-20分钟,得到预分散的第一硅烷偶联剂;
在第二分散器中加入重量为所述第二硅烷偶联剂重量10-40倍的水,加入所述pH值调节剂,pH值控制在3.5-4.5左右,在搅拌速度为50-150r/min的条件下加入所述第二硅烷偶联剂,搅拌时间为10-20分钟,得到预分散的第二硅烷偶联剂;
3)预溶解并稀释润滑剂:所述润滑剂由第一润滑剂和第二润滑剂组成;
在第三容器中加入重量为所述第一润滑剂重量15-25倍的40-60℃的水,然后缓慢加入所述第一润滑剂,搅拌溶解,得到预溶解并稀释的第一润滑剂;
在第四容器中加入重量为所述第二润滑剂重量3-5倍的常温的水,然后缓慢加入所述第二润滑剂,搅拌均匀,得到预溶解并稀释的第二润滑剂;
4)预溶解并稀释抗静电剂:所述抗静电剂由第一抗静电剂和第二抗静电剂组成;
在第五容器中加入所述第一抗静电剂,加入其重量15-20倍的85-90℃的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第一抗静电剂;
在第六容器中加入所述第二抗静电剂,加入其重量10-15倍的45-55℃的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第二抗静电剂;
5)预溶解并稀释成膜剂:所述环氧乳液和所述聚氨酯乳液中的一种为第二成膜剂,另一种为第三成膜剂;
在第七容器中加入步骤1)中增塑的第一成膜剂,搅拌10-15分钟后,再加入所述不饱和聚酯乳液重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第一成膜剂;
在第八容器中加入所述第二成膜剂,并加入重量为所述第二成膜剂重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第二成膜剂;
在第九容器中加入所述第三成膜剂,并加入重量为所述第三成膜剂重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第三成膜剂;
6)配制浸润剂:
在配制釜中先加入所述浸润剂质量0.2-0.3倍的水,再加入步骤2)中预分散的第一偶联剂和预分散的第二偶联剂;再依次加入步骤5)中的预溶解并稀释的第一成膜剂、预溶解并稀释的第二成膜剂、预溶解并稀释的第三成膜剂;再依次加入步骤3)中的预溶解并稀释的第一润滑剂、预溶解并稀释的第二润滑剂;然后依次加入步骤4)中的预溶解并稀释的第一抗静电剂、预溶解并稀释的第二抗静电剂;最后补加余量的水,搅拌15-30分钟即可得到高速喷射用玻璃纤维浸润剂。
其中,步骤3)中的常温是指15-35℃。
根据本发明的第三个方面,提供了一种上述高速喷射用玻璃纤维浸润剂在喷射用玻璃纤维生产上的应用。
采用本发明浸润剂生产的玻璃纤维具有喷射速度快、有一定的成带性、顺畅性好、浸透速度快、贴模性好、生产的玻璃纤维增强复合材料制品强度高等特点,非常适于工业化生产使用,尤其适用于高速喷射成型生产工艺。
具体实施例
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂的实施例的具体配方如表1所示,表1中还记录了相应对比例的具体配方。
本发明实施例中,偶联剂选用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺;润滑剂选用脂肪酰胺缩聚物(脂肪酰胺)和苯甲基硅氧烷;抗静电剂选用甲基硫酸季胺盐(椰油基三甲基硫酸铵)和氯化锂;增塑剂采用饱和聚酯类增塑剂;成膜剂选用双酚A型不饱和聚酯乳液、双酚A型环氧乳液和聚氨酯乳液。
表1实施例和对比例的具体配方
Figure BDA0001923958920000081
Figure BDA0001923958920000091
本发明实施例的制备方法,包括以下步骤:
1)增塑第一成膜剂:
先按配方比例称取双酚A型不饱和聚酯乳液和饱和聚酯类增塑剂,在双酚A型不饱和聚酯乳液中,以每分钟约20克速度滴加饱和聚酯类增塑剂,边加边搅拌,搅拌速度控制在70r/min,加完以后,再搅拌2个小时左右,得到增塑的不饱和聚酯乳液。
2)预分散硅烷偶联剂:
在第一分散器中,加入重量为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷重量40倍的去离子水,加入醋酸,pH值控制在3.5~4.0,搅拌状态下加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷,搅拌速度控制在100r/min,搅拌20分钟左右,得到预分散的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷;
在第二分散器中加入重量为二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺重量20倍的去离子水,加入醋酸,pH值控制在3.5~4.5左右,搅拌状态下加入二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺,搅拌速度控制在110r/min,搅拌20分钟左右,得到预分散的二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺;
3)预溶解并稀释润滑剂:
在第三容器中加入重量为脂肪酰胺重量20倍的40~60℃的水,然后缓慢加入脂肪酰胺,搅拌溶解,得到预溶解并稀释的脂肪酰胺;
在第四容器中加入重量为苯甲基硅氧烷重量3.5倍的常温的水,然后缓慢加入苯甲基硅氧烷,搅拌均匀,得到预溶解并稀释的苯甲基硅氧烷;
4)预溶解并稀释抗静电剂:
在第五容器中加入甲基硫酸季胺盐,加入其重量18倍的85~90℃的去离子水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的甲基硫酸季胺盐;
在第六容器中加入氯化锂,加入其重量12倍的45~55℃的去离子水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的氧化锂;
5)预溶解并稀释成膜剂:
在第七容器中加入已增塑的双酚A型不饱和聚酯乳液,搅拌10-15分钟后,再加入其重量2.5倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的双酚A型不饱和聚酯乳液;
在第八容器中加入双酚A型环氧乳液,加入其重量3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的双酚A型环氧乳液;
在第九容器中加入聚氨酯乳液,加入其重量3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的聚氨酯乳液;
6)配制浸润剂:
在配制釜中先加入重量为浸润剂重量0.3倍的去离子水,依次加入预分散的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷、预分散的二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺;然后依次加入预溶解并稀释的双酚A型不饱和聚酯乳液、预溶解并稀释的双酚A型环氧乳液、预溶解并稀释的聚氨酯乳液、预溶解并稀释的脂肪酰胺、预溶解并稀释的甲基硅氧烷、预溶解并稀释的甲基硫酸季胺盐、预溶解并稀释的氯化锂;最后补加余量的去离子水,搅拌25分钟左右即可高速喷射用玻璃纤维浸润剂。
本发明实施例中浸润剂的最终pH值控制在3.5~6.0,LOI值控制在0.80~1.30%。
本发明对比例的制备方法,包括以下步骤:
1)预分散硅烷偶联剂:在第一分散器中,加入重量为硅烷偶联剂重量20-40倍的水,加入pH值调节剂醋酸,pH值控制在3.5-4.0,搅拌状态下加入硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷,搅拌速度控制在50-150r/min,搅拌30分钟,得到预分散的硅烷偶联剂;
2)预溶解并稀释润滑剂:在第二容器中加入用量为润滑剂脂肪酰胺重量10-15倍的50-60℃的水,然后缓慢加入润滑剂脂肪酰胺,搅拌溶解,得到预溶解并稀释的润滑剂;
3)预溶解并稀释抗静电剂:在第三容器中加入抗静电剂甲基硫酸季胺盐,然后加入其重量10-15倍的80-95℃的水,溶解稀释,预溶解并稀释的抗静电剂;
4)预溶解并稀释成膜剂:所述成膜剂包括第一成膜剂环氧乳液和第二成膜剂聚醋酸乙烯酯;
在第四容器中加入第一成膜剂环氧乳液,加入其重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第一成膜剂;
在第五容器中加入第二成膜剂聚醋酸乙烯酯,加入其重量2-3倍的水,溶解稀释,预溶解并稀释的第二成膜剂;
5)配制浸润剂:
在配制釜中先加入浸润剂重量0.3-0.4倍的水,依次加入预分散的偶联剂;然后依次加入预溶解并稀释的第一成膜剂、预溶解并稀释的第二成膜剂、预溶解并稀释的润滑剂、预溶解并稀释的静电剂;最后补加余量的水,搅拌20-25分钟即可。
本发明通过在生产玻璃纤维无捻粗纱的过程中检测高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂的性能,表2中记录了本发明实施例1-8以及对比例的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂的检测结果。其中,玻璃纤维无捻粗纱采用拉丝工艺制备,所用的拉丝工艺为2400孔铂金漏板拉丝,最终的每根原丝由200单丝合股而成,单纤维直径控制在13微米,烘干工艺是采用热风烘干,烘干时间为12小时。最终的玻璃纤维无捻粗纱产品为2400Tex。
表2高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂的检测结果
Figure BDA0001923958920000111
Figure BDA0001923958920000121
以上测试数据是按照通用的玻璃纤维产品测试方法测试。比较以上实施例和对比例的性能检测数据,我们可以看出,本发明实施例的配方科学合理,喷射速度高、顺畅性好、拉伸强度和弯曲强度高,能够满足生产中高速喷射的需求,尤其是实施例3和实施例6的性能最佳。
本发明的高速喷射用玻璃纤维浸润剂可应用于喷射用玻璃纤维生产中。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂,其特征在于,所述浸润剂含有以下组分,各组分的含量以重量百分比表示如下:
Figure FDA0003323017230000011
其中,所述的成膜剂由不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液组成;
所述不饱和聚酯乳液、所述环氧乳液和所述聚氨酯乳液的质量比为4:2:1~24:6:1;
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺,所述润滑剂为脂肪酰胺缩聚物和苯甲基硅氧烷,所述抗静电剂为甲基硫酸季胺盐和氯化锂,所述增塑剂为饱和聚酯类增塑剂;
所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和所述二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺的质量比为1:4~5:1。
2.如权利要求1所述的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂,其特征在于,所述浸润剂含有以下组分,各组分的含量以重量百分比表示如下:
Figure FDA0003323017230000012
Figure FDA0003323017230000021
其中,所述的成膜剂由不饱和聚酯乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液组成;
所述不饱和聚酯乳液、所述环氧乳液和所述聚氨酯乳液的质量比为4:2:1~24:6:1;
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺,所述润滑剂为脂肪酰胺缩聚物和苯甲基硅氧烷,所述抗静电剂为甲基硫酸季胺盐和氯化锂,所述增塑剂为饱和聚酯类增塑剂;
所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和所述二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺的质量比为1:4~5:1。
3.如权利要求1所述的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂,其特征在于,所述的不饱和聚酯乳液为双酚A型不饱和聚酯乳液;所述的环氧乳液为双酚A型环氧乳液;所述的聚氨酯乳液为脂环族IPDI与已内酯型聚酯元醇反应所得的聚氨酯乳液。
4.如权利要求1所述的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂,其特征在于,所述的pH值调节剂为蚁酸、乙酸、柠檬酸、有机胺类中的一种。
5.如权利要求1所述的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂,其特征在于,所述的甲基硫酸季胺盐为椰油基三甲基硫酸铵。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的高速喷射成型玻璃纤维用浸润剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)增塑第一成膜剂:
在所述不饱和聚酯乳液中,以每分钟15-25克的速度滴加所述饱和聚酯类增塑剂,边滴加边搅拌,搅拌速度为50-100r/min,滴加完所述饱和聚酯类增塑剂以后,再搅拌1-3小时,得到增塑的第一成膜剂;
2)预分散硅烷偶联剂:所述硅烷偶联剂由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺组成;
在第一分散器中加入重量为所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷重量20-50倍的水,加入所述pH值调节剂,pH值控制在3.5-4.0,在搅拌速度为50-150r/min的条件下加入所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷,搅拌时间为10-20分钟,得到预分散的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷;
在第二分散器中加入重量为所述二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺重量10-40倍的水,加入所述pH值调节剂,pH值控制在3.5-4.5左右,在搅拌速度为50-150r/min的条件下加入所述二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺,搅拌时间为10-20分钟,得到预分散的二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺;
3)预溶解并稀释润滑剂:所述润滑剂由脂肪酰胺缩聚物和苯甲基硅氧烷组成;
在第三容器中加入重量为所述脂肪酰胺缩聚物重量15-25倍的40-60℃的水,然后缓慢加入所述脂肪酰胺缩聚物,搅拌溶解,得到预溶解并稀释的脂肪酰胺缩聚物;
在第四容器中加入重量为所述苯甲基硅氧烷重量3-5倍的常温的水,然后缓慢加入所述苯甲基硅氧烷,搅拌均匀,得到预溶解并稀释的苯甲基硅氧烷;
4)预溶解并稀释抗静电剂:所述抗静电剂由甲基硫酸季胺盐和氯化锂组成;
在第五容器中加入所述甲基硫酸季胺盐,加入所述甲基硫酸季胺盐重量15-20倍的85-90℃的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的甲基硫酸季胺盐;
在第六容器中加入所述氯化锂,加入所述氯化锂重量10-15倍的45-55℃的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的氯化锂;
5)预溶解并稀释成膜剂:所述环氧乳液和所述聚氨酯乳液中的一种为第二成膜剂,另一种为第三成膜剂;
在第七容器中加入步骤1)中增塑的第一成膜剂,搅拌10-15分钟后,再加入所述不饱和聚酯乳液重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第一成膜剂;
在第八容器中加入所述第二成膜剂,并加入重量为所述第二成膜剂重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第二成膜剂;
在第九容器中加入所述第三成膜剂,并加入重量为所述第三成膜剂重量2-3倍的水,溶解稀释,得到预溶解并稀释的第三成膜剂;
6)配制浸润剂:
在配制釜中先加入所述浸润剂质量0.2-0.3倍的水,再加入步骤2)中预分散的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和预分散的二(γ-三甲氧硅烷丙基)胺;再依次加入步骤5)中的预溶解并稀释的第一成膜剂、预溶解并稀释的第二成膜剂、预溶解并稀释的第三成膜剂;再依次加入步骤3)中的预溶解并稀释的脂肪酰胺缩聚物、预溶解并稀释的苯甲基硅氧烷;然后依次加入步骤4)中的预溶解并稀释的甲基硫酸季胺盐、预溶解并稀释的氯化锂;最后补加余量的水,搅拌15-30分钟即可得到高速喷射用玻璃纤维浸润剂。
7.一种如权利要求1-5中任一项所述的高速喷射用玻璃纤维浸润剂在喷射用玻璃纤维生产上的应用。
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