CN109667143A - 一种玻璃纤维线绳浸胶用rfl处理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂及其制备方法，所述RFL处理剂包括以下质量份数配方成分：pH调节剂1‑30份、纯水10‑50份、胶乳80‑150份、硅基水分散体1‑10份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5‑25份，所述硅基水分散体由100份去离子水与0.1‑10份硅基化合物组成，本发明在配方中添加硅基水分散体，玻璃纤维线绳经RFL处理剂浸胶后在其表面形成RFL膜，能够极大的降低硫化过程中发生的强力损失，保证玻璃纤维绳应用于橡胶制品能起到较好的增强效果，同时，RFL膜能够保护玻璃纤维线绳不受外部侵蚀，提高橡胶制品的耐久性。

Description

一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃纤维线绳制备技术领域，具体而言涉及一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维线绳可提高以同步带为主的橡胶传送带及橡胶轮胎等各种橡胶制品的强度和耐久性，由于该增强用玻璃纤维线绳有因橡胶类处理剂形成的浸胶膜，不仅提高该纤维与橡胶制品的橡胶基质间的粘合性，并且该浸胶膜对玻璃纤维丝本身起到了保护作用，进而提高了橡胶制品的耐久性。
为使汽车发动机上的同步带等驱动带在苛刻的条件下，特别是高温条件下能耐久使用，就需要构成橡胶的基质与橡胶增强用玻璃纤维线绳具备相当的耐热性。为此，作为增强用纤维线绳被用于同步带需用含有卤代聚合物等耐热性高的橡胶胶乳调配成的RFL处理剂来浸胶，并使之形成浸胶膜来实现。
现有技术虽然在一定程度上解决了橡胶纤维骨架用的玻璃纤维线绳的耐热性、耐水性和耐油性，但是，由于玻璃纤维本身耐水性和耐酸性较差，易受到橡胶硫化产物的影响，导致其增强性能下降，对浸胶玻璃纤维绳生产和使用单位造成了很大困扰。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，发明人通过长期研究发现：玻璃纤维线绳的主要成分为硅基化合物和金属氧化物，极易与水发生反应，造成骨架结构破坏，但是在除去水分子后，玻璃纤维线绳仍可恢复原有性能。因此，发明人采用添加硅基水分散体的方法，硅基水分散体在水性条件下与玻璃纤维线绳骨架中的硅基化合物结合，烘干后会在线绳表面形成一层新的硅基化合物层，当线绳遭到水、酸的破坏时，首先与外层的新的硅基化合物反应，不会破坏线绳内部结构，当水分子等破坏性物质除去后，新的硅基化合物又可以起到增强线绳性能的作用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：
pH调节剂1-30份、纯水10-50份、胶乳80-150份、硅基水分散体1-10份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5-25份；
所述硅基水分散体由100份去离子水与0.1-10份硅基化合物组成。
硅基水分散体使得制得的浸胶玻璃纤维线绳干燥后，线绳表面形成具有较强保护性能的RFL膜，可隔绝有害物质对线绳的侵蚀，降低硫化过程对RFL膜的破坏，减少线绳在硫化加工过程中的强力损失。同时，硅基水分散体中的硅基化合物一部分可填补RFL交联过程中留下的空隙，一部分可渗透入线绳表面，在一定程度弥补因外来侵蚀造成的“空洞”和结构破坏，增强线绳对外来侵蚀的抵抗能力。
但是，硅基水分散体的用量应严格控制，当其用量过高时，将导致浸胶形成的RFL层薄膜强度不足，耐撕裂性差，与橡胶粘合力低等问题；当其用量过低时，无法在玻璃纤维线绳表面形成有效的保护层，不能完全覆盖线绳易侵蚀的部位。同时，用量不合理的硅基水分散体会与胶乳发生交联反应，在常温下生成络合物，出现大量沉淀，影响RFL处理液的使用。
进一步，所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳、乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳、卤代聚合物胶乳及其改性衍生物中的一种或多种组成。
进一步，所述pH调节剂为氨水和/或氢氧化钠溶液。
进一步，所述硅基化合物由白炭黑、巯基硅烷低聚物、甲级丙烯酰氨基丙基硅烷、环氧硅烷低聚物、蒙脱土及其改性衍生物以及氨基硅烷低聚物中的一种或多种组成。
本发明还提供一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：将胶乳和0.5-20份的pH调节剂混合，搅拌1-5min，加入3-8份的老化剂，搅拌1-5min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用；
S2：将5-20份的纯水和0.5-10份的pH调节剂混合，搅拌1-5min，加入3-5份的甲醛或甲醛给予体，搅拌1-5min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌1-5min，加入5-30份的纯水，搅拌5-10min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用；
S3：将溶液B加入溶液A中，搅拌10-15min，熟化5h，得到溶液C，待用；
S4：将硅基水分散体加入溶液C中，搅拌15min，即可。
进一步，所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳、乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳、卤代聚合物胶乳及其改性衍生物中的一种或多种组成。
进一步，所述pH调节剂为氨水和/或氢氧化钠溶液。
进一步，所述硅基水分散体制备方法为：
将去离子水加入反应釜，搅拌，加入硅基化合物，搅拌6-7h，过滤，即可。
进一步，所述硅基化合物由白炭黑、巯基硅烷低聚物、甲级丙烯酰氨基丙基硅烷、环氧硅烷低聚物、蒙脱土及其改性衍生物以及氨基硅烷低聚物中的一种或多种组成。
本发明的有益效果是：
在配方中添加硅基水分散体，玻璃纤维线绳经RFL处理剂浸胶后在其表面形成RFL膜，能够极大的降低硫化过程中发生的强力损失，保证玻璃纤维绳应用于橡胶制品能起到较好的增强效果，同时，RFL膜能够保护玻璃纤维线绳不受外部侵蚀，提高橡胶制品的耐久性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例一：
一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氨水1份、纯水10份、丁吡胶乳80份、硅基水分散体1份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5份，其中，丁吡胶乳的浓度为40wt％，氨水的浓度为23wt％。
其中，所述硅基水分散体由100份去离子水与0.1份白炭黑组成，具体的，将去离子水加入反应釜，搅拌，加入白炭黑，搅拌6h，过滤，即可。
所述一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂的制备方法如下：
将丁吡胶乳和0.5份氨水混合，搅拌1min，加入3份老化剂，搅拌1min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用。将5份纯水和0.5份氨水混合，搅拌1min，加入3份甲醛或甲醛给予体，搅拌1min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌1min，加入5份纯水，搅拌5min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用。将溶液B加入溶液A中，搅拌10min，熟化5h，得到溶液C，待用。将硅基水分散体加入溶液C中，搅拌15min，即可。
浸胶过程中，将玻璃纤维单丝拉平整齐，再经过装满RFL处理剂的浸染槽内浸胶，快速通过200-270℃的烘箱烘干，使RFL处理剂干燥、固化，使用捻丝机将上述玻璃纤维单丝的各股进行初捻加工，得到初捻线，取初捻线进行复捻加工后，得到玻璃纤维线绳。
实施例二：
本实施例与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是：
一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氨水10份、纯水30份、丁吡胶乳110份、硅基水分散体6份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物15份，其中，丁吡胶乳的浓度为43wt％，氨水的浓度为23wt％。
其中，所述硅基水分散体由100份去离子水与5份巯基硅烷低聚物组成，具体的，将去离子水加入反应釜，搅拌，加入巯基硅烷低聚物，搅拌6.5h，过滤，即可。
所述一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂的制备方法如下：
将丁吡胶乳和7份氨水混合，搅拌4min，加入5份老化剂，搅拌3min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用。将10份纯水和3份氨水混合，搅拌1-5min，加入4份甲醛或甲醛给予体，搅拌2min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌4min，加入20份纯水，搅拌8min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用。将溶液B加入溶液A中，搅拌13min，熟化5h，得到溶液C，待用。将硅基水分散体加入溶液C中，搅拌15min，即可。
实施例三：
本实施例与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是：
一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂，包括以下质量份数配方成分：氢氧化钠溶液30份、纯水50份、马来酸酐改性四元聚合胶乳150份、硅基水分散体10份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物25份。其中，马来酸酐改性四元聚合胶乳混合物的浓度为43wt％，氢氧化钠溶液的浓度为23wt％。
其中，所述硅基水分散体由100份去离子水与10份蒙脱土组成，具体的，将去离子水加入反应釜，搅拌，加入蒙脱土，搅拌7h，过滤，即可。
所述一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂的制备方法如下：
将马来酸酐改性四元聚合胶乳和20份氢氧化钠溶液混合，搅拌5min，加入8份老化剂，搅拌5min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用。将20份纯水和10份氢氧化钠溶液混合，搅拌5min，加入5份甲醛或甲醛给予体，搅拌5min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌5min，加入30份纯水，搅拌10min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用。将溶液B加入溶液A中，搅拌15min，熟化5h，得到溶液C，待用。将硅基水分散体加入溶液C中，搅拌15min，即可。
对比实验：
取实施例一至三制备的玻璃纤维线绳及市面常规玻璃纤维线绳，进行性能检测，得出实验数据如表1所示。
表1：
由上述实验数据可以看出：本发明的实施例一至三制得的玻璃纤维线绳在保持较高强力的前提下，硫化后仍然可以具有较高的强力保持率，尤其是实施例一，也就是说，用白炭黑配制硅基水分散体时，硫化强力保持率处于最佳水平。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂，其特征在于，包括以下质量份数配方成分：
pH调节剂1-30份、纯水10-50份、胶乳80-150份、硅基水分散体1-10份、间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物5-25份；
所述硅基水分散体由100份去离子水与0.1-10份硅基化合物组成。
2.根据权利要求1所述的RFL处理剂，其特征在于，所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳、乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳、卤代聚合物胶乳及其改性衍生物中的一种或多种组成。
3.根据权利要求2所述的RFL处理剂，其特征在于，所述pH调节剂为氨水和/或氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求3所述的RFL处理剂，其特征在于，所述硅基化合物由白炭黑、巯基硅烷低聚物、甲级丙烯酰氨基丙基硅烷、环氧硅烷低聚物、蒙脱土及其改性衍生物以及氨基硅烷低聚物中的一种或多种组成。
5.一种制备如权利要求1-4任意一项所述的玻璃纤维线绳浸胶用RFL处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将胶乳和0.5-20份的pH调节剂混合，搅拌1-5min，加入3-8份的老化剂，搅拌1-5min，得到溶液A，将溶液A置于25℃环境下保温，待用；
S2：将5-20份的纯水和0.5-10份的pH调节剂混合，搅拌1-5min，加入3-5份的甲醛或甲醛给予体，搅拌1-5min，加入间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物，搅拌1-5min，加入5-30份的纯水，搅拌5-10min，得到溶液B，将溶液B置于25℃环境下保温，待用；
S3：将溶液B加入溶液A中，搅拌10-15min，熟化5h，得到溶液C，待用；
S4：将硅基水分散体加入溶液C中，搅拌15min，即可。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述胶乳由乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯三元聚合物胶乳、乙烯吡啶-苯乙烯-丁二烯-不饱和羧酸四元聚合物胶乳、卤代聚合物胶乳及其改性衍生物中的一种或多种组成。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂为氨水和/或氢氧化钠溶液。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硅基水分散体制备方法为：
将去离子水加入反应釜，搅拌，加入硅基化合物，搅拌6-7h，过滤，即可。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述硅基化合物由白炭黑、巯基硅烷低聚物、甲级丙烯酰氨基丙基硅烷、环氧硅烷低聚物、蒙脱土及其改性衍生物以及氨基硅烷低聚物中的一种或多种组成。
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