CN110511573B - 润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带 - Google Patents

润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带 Download PDF

Info

Publication number
CN110511573B
CN110511573B CN201910721710.6A CN201910721710A CN110511573B CN 110511573 B CN110511573 B CN 110511573B CN 201910721710 A CN201910721710 A CN 201910721710A CN 110511573 B CN110511573 B CN 110511573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
prepreg
silicone oil
glass fiber
silane coupling
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910721710.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110511573A (zh
Inventor
樊平燕
胡兆勇
于惠博
姜淮
吉朋建
尹相轻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Zhongji Winning Composite Technology Co ltd
Original Assignee
Qingdao Zhongji Winning Composite Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Zhongji Winning Composite Technology Co ltd filed Critical Qingdao Zhongji Winning Composite Technology Co ltd
Priority to CN201910721710.6A priority Critical patent/CN110511573B/zh
Publication of CN110511573A publication Critical patent/CN110511573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110511573B publication Critical patent/CN110511573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/10—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material characterised by the additives used in the polymer mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02—Polyalkylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • C08L83/12—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2471/02—Polyalkylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • C08J2483/12—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种润湿分散增强剂、预浸料以及玻璃纤维增强热塑性预浸带，润湿分散增强剂包括硅烷20％～50％的偶联剂、10％～20％的硅油和30％～70％的聚醚改性硅氧烷。根据本发明的润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高材料强度。

Description

润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带
技术领域
本发明涉及材料领域，特别涉及一种润湿分散增强剂、预浸料以及玻璃纤维增强热塑性预浸带。
背景技术
连续玻璃纤维增强热塑性复合材料作为一种质轻、高强的新型材料，具有巨大市场潜力。为赋予其耐老化、耐黄变、阻燃等特性，在预浸料的拌料过程中，常向基体颗粒树脂(如聚丙烯、聚乙烯、尼龙等)中添加抗氧剂和阻燃剂等外加助剂。而常用的添加剂多为无机填料或离子型化合物等粉状物质，这就造成制备过程中会出现一些问题：其一，粉体与树脂颗粒的粘附性较差，易剥离，在喂料过程中，经常发生吸料机堵塞的现象；其二，在螺杆挤出的过程中粉体与树脂难以分散均匀，导致复合材料成形时出现开裂、干纱等现象；其三，有颜色的粉体团聚还会导致材料出现黄斑，不仅影响力学性能，而且影响美观。
现有技术中，本行业常用手段为使用工业级白油作为树脂颗粒表面润湿剂，以解决上述问题。工业级白油是一类高闪点(＞170℃)的饱和烃类物质，常用的工业级白油一般只起到润湿树脂颗粒表面的功能，即只能增强拌料时粉体与颗粒的粘附作用。并且，如果使用低分子量白油，其沸点偏低，在螺杆挤出机低温区(180-200℃)易挥发，无法有效改善树脂流动性及粉体的分散性；若采用高分子量白油，其过高的沸点则导致树脂加热熔融时，分散于基体树脂中的白油不能完全挥发，最终进入复合材料中破坏材料强度。
因此，需要一种润湿分散增强剂、预浸料以及玻璃纤维增强热塑性预浸带，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一个方面，提供一种润湿分散增强剂，其原料配方包含硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，其中，
所述原料配方为：所述硅烷偶联剂的质量占比为20％～50％，
所述硅油的质量占比为10％～20％，
所述聚醚改性硅氧烷的质量占比为30％～70％。
根据本发明的润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高材料强度。
可选地，所述原料配方为：所述硅烷偶联剂的质量占比为45～50％，所述硅油的质量占比为15～20％，所述聚醚改性硅氧烷的质量占比为30～35％。
可选地，所述硅烷偶联剂为烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷。
可选地，所述硅油为二甲基硅油。
可选地，所述聚醚改性硅氧烷为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性七甲基三硅烷和氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。
可选地，所述润湿分散增强剂通过以下步骤制成：将所述硅烷偶联剂、所述硅油和所述聚醚改性硅氧烷在真空条件下混合均匀。
根据本发明的第二个方面，提供了一种玻璃纤维增强热塑性预浸带的预浸料，所述预浸料的配方包含基体树脂、接枝相容剂、抗氧剂和阻燃剂，以及上述第一个方面中所述的润湿分散增强剂；
根据本发明的预浸料包含润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，使预浸料均一稳定；还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高材料强度。
可选地，所述润湿分散增强剂的用量为所述基体树脂重量的0.01％～0.05％。
可选地，所述基体树脂为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种；
所述接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂；
所述抗氧剂为受阻胺类化合物、受阻酚类化合物、亚磷酸酯类化合物和膦酸酯钙盐类化合物中的至少一种；
所述阻燃剂为无机阻燃剂。
可选地，所述预浸料的制备方法包括以下步骤：将所述基体树脂和所述润湿分散增强剂混合均匀，之后投入所述接枝相容剂，再次混合均匀后加入所述抗氧剂和所述阻燃剂，最后分散均匀后完成制备。
根据本发明的第三个方面，提供了一种玻璃纤维增强热塑性预浸带，包含连续玻璃纤维和上述第二个方面中所述的预浸料。
根据本发明的玻璃纤维增强热塑性预浸带包含预浸料及润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高玻璃纤维增强热塑性预浸带的拉伸强度。
可选地，所述连续玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，线密度为900Tex～2400Tex。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的生产步骤或添加物质，本发明无需写出这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。
根据本发明的第一个方面，提供一种润湿分散增强剂，其原料配方包含20％～50％的硅烷偶联剂、10％～20％的硅油和30％～70％的聚醚改性硅氧烷。
根据本发明的润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高材料强度。
优选地，原料配方可以为：硅烷偶联剂的质量占比为45～50％，硅油的质量占比为15～20％，聚醚改性硅氧烷的质量占比为30～35％。更优选地，最佳配方为：硅烷偶联剂的质量占比为50％，硅油的质量占比为20％，聚醚改性硅氧烷的质量占比为30％。
其中，硅烷偶联剂优选为烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷。
并且，硅油优选为二甲基硅油。更优选的，二甲硅油的分子量在5000～10000之间。
以及，聚醚改性硅氧烷优选为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性七甲基三硅烷和氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。
根据本发明的润湿分散增强剂通过以下步骤制成：将硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷混合，在真空条件下以1000r/min到1500r/min的转速搅拌15分钟。
根据本发明的第二个方面，提供了一种玻璃纤维增强热塑性预浸带的预浸料，预浸料包含基体树脂、接枝相容剂、抗氧剂和阻燃剂，以及上述第一个方面中的润湿分散增强剂；其中，以基体树脂的重量为基准，接枝相容剂的用量为2％～7％，抗氧剂的用量为0.3％～1％，阻燃剂的用量为0.2％～0.4％，润湿分散增强剂的用量为0.01％～0.05％。
根据本发明的预浸料包含润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，使预浸料均一稳定；还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高材料强度。
其中，基体树脂优选为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
接枝相容剂优选为马来酸酐接枝相容剂。
抗氧剂优选为受阻胺类化合物、受阻酚类化合物、亚磷酸酯类化合物和膦酸酯钙盐类化合物中的至少一种。更优选地，抗氧剂为巴斯夫Chimassorb 119、巴斯夫Chimassorb944、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙、四[β-(3,5—二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、丁基羟基甲苯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和巴斯夫IRGANOX B900中的至少一种。
阻燃剂优选为无机阻燃剂。更优选地，阻燃剂为硼酸锌、氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。
根据本发明的预浸料的通过以下步骤制得：设置拌料机转速为300r/min，将基体树脂和润湿分散增强剂投入拌料机，待基体树脂和润湿分散增强剂投料完毕，投入接枝相容剂，搅拌10min后将抗氧剂和阻燃剂投入拌料机，搅拌20min后完成制备。
根据本发明的第三个方面，提供了一种玻璃纤维增强热塑性预浸带，包含连续玻璃纤维和上述第二个方面中的预浸料以及上述第一个方面中的润湿分散增强剂。
根据本发明的玻璃纤维增强热塑性预浸带包含预浸料及润湿分散增强剂，复配使用硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，不但能有效增强树脂颗粒的流动性，使无机粉体和基体树脂充分混合，还能够增强玻璃纤维与树脂的偶联作用，并且硅烷偶联剂和聚醚改性硅氧烷具有协同增效效应，能够提高玻璃纤维增强热塑性预浸带的拉伸强度。
优选地，连续玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，牌号为欧文斯科宁OC SE4805，线密度为900Tex～2400Tex。
下面通过一系列实施例和对比例的试验数据来说明本发明的有益效果。
实施例
实施例均按照以下步骤制备：将基体树脂和润湿分散增强剂投入转速为300r/min的拌料机中，之后投入接枝相容剂搅拌10min，最后投入抗氧剂和阻燃剂，搅拌20min后得到所述预浸料。然后在相同工艺参数下使用上述预浸料制备厚度0.30mm，玻纤含量60％的玻璃纤维增强热塑性预浸带。
实施例1
本实施例中基体树脂选用聚丙烯；
润湿分散增强剂选用20％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、10％的二甲基硅油和70％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为聚丙烯重量的2％；
抗氧剂选用巴斯夫Chimassorb 119，添加量为聚丙烯重量的0.3％；
阻燃剂选用硼酸锌，添加量为聚丙烯重量的0.2％。
实施例2
本实施例中基体树脂选用高密度聚乙烯；
润湿分散增强剂为20％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、10％的二甲基硅油和70％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物，添加量为高密度聚乙烯重量的0.03％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为高密度聚乙烯重量的5％；
抗氧剂为高密度聚乙烯重量0.3％的亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和高密度聚乙烯重量0.3％的巴斯夫Chimassorb 944的组合物；
阻燃剂为高密度聚乙烯重量0.2％的氢氧化镁和高密度聚乙烯重量0.1％的氢氧化铝的组合物。
实施例3
本实施例中基体树脂选用聚酰胺；
润湿分散增强剂为20％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、10％的二甲基硅油和70％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物，添加量为聚酰胺重量的0.05％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为聚酰胺重量的7％；
抗氧剂为聚酰胺重量0.1％的双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙、聚酰胺重量0.2％的巴斯夫IRGANOX B900和聚酰胺重量0.1％的丁基羟基甲苯的组合物；
阻燃剂选用聚酰胺重量0.1％的氢氧化镁。
实施例4
本实施例中基体树脂选用聚丙烯；
润湿分散增强剂选用50％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、20％的二甲基硅油和30％的聚醚改性七甲基三硅烷的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为聚丙烯重量的5％；
抗氧剂选用四[β-(3,5—二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，添加量为聚丙烯重量的0.3％；
阻燃剂选用氢氧化镁，添加量为聚丙烯重量的0.2％。
实施例5
本实施例中基体树脂选用高密度聚乙烯；
润湿分散增强剂选用50％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、20％的二甲基硅油和30％的聚醚改性七甲基三硅烷的组合物，添加量为高密度聚乙烯重量的0.03％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为高密度聚乙烯重量的5％；
抗氧剂为高密度聚乙烯重量0.2％的亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和高密度聚乙烯重量0.3％的丁基羟基甲苯的组合物；
阻燃剂为氢氧化铝，添加量为高密度聚乙烯重量的0.2％。
实施例6
本实施例中基体树脂选用聚酰胺；
润湿分散增强剂选取50％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、20％的二甲基硅油和30％的聚醚改性七甲基三硅烷的组合物，添加量为聚酰胺重量的0.05％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为聚酰胺重量的7％；
抗氧剂为聚酰胺重量0.5％的四[β-(3,5—二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和聚酰胺重量0.5％的巴斯夫Chimassorb 119的组合物；
阻燃剂为聚酰胺重量0.1％的氢氧化镁、聚酰胺重量0.1％的氢氧化铝和聚酰胺重量0.2％的硼酸锌的组合物。
实施例7
本实施例中基体树脂选用聚丙烯；
润湿分散增强剂为30％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、15％的二甲基硅油和55％的氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为聚丙烯重量的2％；
抗氧剂选用巴斯夫Chimassorb 944，添加量为聚丙烯重量的0.3％；
阻燃剂选用氢氧化铝，添加量为聚丙烯重量的0.2％。
实施例8
本实施例中基体树脂选用高密度聚乙烯；
润湿分散增强剂为30％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、15％的二甲基硅油和55％的氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷的组合物，添加量为高密度聚乙烯重量的0.03％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为高密度聚乙烯重量的5％；
抗氧剂为高密度聚乙烯重量0.3％的双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙和高密度聚乙烯重量0.3％的巴斯夫IRGANOX B900的组合物；
阻燃剂为高密度聚乙烯重量0.3％的硼酸锌和高密度聚乙烯重量0.2％的氢氧化铝的组合物。
实施例9
本实施例中基体树脂选用聚酰胺；
润湿分散增强剂为30％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、15％的二甲基硅油和55％的氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷的组合物，添加量为聚酰胺重量的0.05％；
接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂，添加量为聚酰胺重量的7％；
抗氧剂为聚酰胺重量0.3％的亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、聚酰胺重量0.3％的巴斯夫Chimassorb 119和聚酰胺重量0.3％的双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙的组合物；
阻燃剂为聚酰胺重量0.2％的氢氧化镁和聚酰胺重量0.2％的硼酸锌的组合物。
对比例
对比例均按照以下步骤制备：将聚丙烯和润湿分散增强剂投入转速为300r/min的拌料机中，之后投入马来酸酐接枝相容剂搅拌10min，最后投入巴斯夫Chimassorb 119和硼酸锌，搅拌20min后得到所述预浸料。然后在相同工艺参数下使用上述预浸料制备厚度0.30mm，玻纤含量60％的玻璃纤维增强热塑性预浸带。
各对比例中，马来酸酐接枝相容剂、巴斯夫Chimassorb 119和硼酸锌的用量均相同，通过改变润湿分散增强剂进行以下实验：
对比例1为不添加润湿分散增强剂的空白对照试验。
对比例2中润湿分散增强剂为工业级白油，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例3中润湿分散增强剂为烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例4中润湿分散增强剂为二甲基硅油，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例5中润湿分散增强剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例6中润湿分散增强剂为30％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷和70％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例7中润湿分散增强剂为20％的二甲基硅油和80％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例8中润湿分散增强剂为50％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷和50％的二甲基硅油的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
对比例9中润湿分散增强剂为30％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、40％的二甲基硅油和30％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物，添加量为聚丙烯重量的0.01％。
分别观察生产过程中带材的表面形貌，以每2000m为单位，记录玻璃纤维增强热塑性预浸带出现的干纱、开裂和黄斑的数量，并参考执行标准ASTMD-3039，测试每种玻璃纤维增强热塑性预浸带样品在0°方向的拉伸强度。
下面在表1中列出对比例1-9和实施例1、4、7的参数并予以比较。
表1
Figure BDA0002157450020000091
Figure BDA0002157450020000101
由表1可以看出，比较对比例1和对比例2，发现不加润湿分散增强剂的玻璃纤维增强热塑性预浸带的外观性能和拉伸性能最差；采用工业级白油作为润湿分散增强剂，比不加润湿分散增强剂的玻璃纤维增强热塑性预浸带的外观有显著改善，但拉伸强度有所下降。
比较对比例1和对比例3～5，发现单独使用烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷作为润湿分散增强剂，玻璃纤维增强热塑性预浸带的拉伸强度有显著提高，外观也有改善；单独使用二甲基硅油作为润湿分散增强剂，玻璃纤维增强热塑性预浸带的外观有较大改善，但拉伸强度有较大幅度下降；单独使用聚醚改性聚二甲基硅氧烷作为润湿分散增强剂，玻璃纤维增强热塑性预浸带的拉伸强度和外观均有较大幅度改善。
比较对比例6～8和对比例1～5，发现将烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、二甲基硅油和聚醚改性聚二甲基硅氧烷中的两种的组合物作为润湿分散增强剂，玻璃纤维增强热塑性预浸带的外观比对比例1～5均有明显改善，但是只有烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷和聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物作为润湿分散增强剂，玻璃纤维增强热塑性预浸带的拉伸强度才有明显提高。
对比例9将烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、二甲基硅油和聚醚改性聚二甲基硅氧烷组成组合物作为润湿分散增强剂，玻璃纤维增强热塑性预浸带的外观有大幅度的改善，但拉伸强度却有所下降。
再看实施例1、4、7，将20％～50％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、10％～20％的二甲基硅油和30％～70％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷组成组合物作为润湿分散增强剂，比对比例1-9的外观性能和拉伸强度均有大幅度的提高。这说明构成本发明的润湿分散增强剂的三组分间具有协同增效作用。
下面在表2中列出对比例和实施例1～9的参数并予以比较。
表2
Figure BDA0002157450020000102
Figure BDA0002157450020000111
分别比较实施例1～3、实施例4～6及实施例7～9的数据发现，根据本发明的润湿分散增强剂用量在基体树脂重量的0.01％～0.05％之间时，玻璃纤维增强热塑性预浸带具有较好的外观及拉伸性能。其中添加量为基体树脂重量的0.05％时玻璃纤维增强热塑性预浸带具有最好的性能。
进一步比较实施例3、6和9的数据发现，将50％的烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷、20％的二甲基硅油和30％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的组合物作为润湿分散增强剂时，玻璃纤维增强热塑性预浸带的外观没有瑕疵，并且具有最高的拉伸强度，实施例6为根据本发明的最佳实施例。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种润湿分散增强剂，其特征在于，原料配方包含硅烷偶联剂、硅油和聚醚改性硅氧烷，其中，
所述原料配方为：所述硅烷偶联剂的质量占比为20％～50％，
所述硅油的质量占比为10％～20％，
所述聚醚改性硅氧烷的质量占比为30％～70％；
其中，所述硅烷偶联剂为烷基苯氧基聚氧乙烯甲基二乙氧基硅烷；所述硅油为二甲基硅油。
2.根据权利要求1所述的润湿分散增强剂，其特征在于，所述原料配方为：
所述硅烷偶联剂的质量占比为45～50％，
所述硅油的质量占比为15～20％，
所述聚醚改性硅氧烷的质量占比为30～35％。
3.根据权利要求1所述的润湿分散增强剂，其特征在于，所述聚醚改性硅氧烷为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性七甲基三硅氧烷和氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的润湿分散增强剂，其特征在于，所述润湿分散增强剂通过以下步骤制成：
将所述硅烷偶联剂、所述硅油和所述聚醚改性硅氧烷在真空条件下混合均匀。
5.一种玻璃纤维增强热塑性预浸带的预浸料，其特征在于，所述预浸料的配方包含基体树脂、接枝相容剂、抗氧剂和阻燃剂，以及
权利要求1～4中任意一项所述的润湿分散增强剂。
6.根据权利要求5所述的预浸料，其特征在于，所述润湿分散增强剂的用量为所述基体树脂重量的0.01％～0.05％。
7.根据权利要求5所述的预浸料，其特征在于，
所述基体树脂为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种；
所述接枝相容剂为马来酸酐接枝相容剂；
所述抗氧剂为受阻胺类化合物、受阻酚类化合物、亚磷酸酯类化合物和膦酸酯钙盐类化合物中的至少一种；
所述阻燃剂为无机阻燃剂。
8.根据权利要求5所述的预浸料，其特征在于，所述预浸料的制备方法包括以下步骤：
将所述基体树脂和所述润湿分散增强剂混合均匀，之后投入所述接枝相容剂，再次混合均匀后加入所述抗氧剂和所述阻燃剂，最后分散均匀后完成制备。
9.一种玻璃纤维增强热塑性预浸带，其特征在于，所述玻璃纤维增强热塑性预浸带包含连续玻璃纤维和权利要求5～8中任意一项所述的预浸料。
10.根据权利要求9所述的玻璃纤维增强热塑性预浸带，其特征在于，所述连续玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，线密度为900Tex～2400Tex。
CN201910721710.6A 2019-08-06 2019-08-06 润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带 Active CN110511573B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910721710.6A CN110511573B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910721710.6A CN110511573B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110511573A CN110511573A (zh) 2019-11-29
CN110511573B true CN110511573B (zh) 2021-06-15

Family

ID=68624371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910721710.6A Active CN110511573B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110511573B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114319919B (zh) * 2021-12-24 2023-04-07 广东定源建设工程有限公司 一种用于建筑节能楼板的加固方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03287628A (ja) * 1990-04-03 1991-12-18 Nitto Boseki Co Ltd ガラス繊維強化樹脂積層板
CN102504332A (zh) * 2011-11-02 2012-06-20 台光电子材料(昆山)有限公司 无机填充物及含该无机填充物的电学材料
CN104059340A (zh) * 2014-05-08 2014-09-24 新光工业（杭州）有限公司 一种无卤阻燃pbt复合材料及其制备方法
CN106186730A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 巨石集团有限公司 Ffu合成枕木用无碱玻璃纤维纱的浸润剂
CN109337353A (zh) * 2018-07-23 2019-02-15 汕头市华莎驰家具家饰有限公司 一种表面改性纤维增强聚氨酯复合材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03287628A (ja) * 1990-04-03 1991-12-18 Nitto Boseki Co Ltd ガラス繊維強化樹脂積層板
CN102504332A (zh) * 2011-11-02 2012-06-20 台光电子材料(昆山)有限公司 无机填充物及含该无机填充物的电学材料
CN104059340A (zh) * 2014-05-08 2014-09-24 新光工业（杭州）有限公司 一种无卤阻燃pbt复合材料及其制备方法
CN106186730A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 巨石集团有限公司 Ffu合成枕木用无碱玻璃纤维纱的浸润剂
CN109337353A (zh) * 2018-07-23 2019-02-15 汕头市华莎驰家具家饰有限公司 一种表面改性纤维增强聚氨酯复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110511573A (zh) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Investigation of interfacial modification for flame retardant ethylene vinyl acetate copolymer/alumina trihydrate nanocomposites
CA1225486A (en) Organofunctional silane-siloxane oligomer coupling compositions, curable and cured elastomeric compositions containing same and novel electrical cable containing said cured elastomeric compositions
CN102675738B (zh) 一种耐热导电聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112048124B (zh) 一种表面低浮纤的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
WO2022068140A1 (zh) 一种高阻燃等级低烟无卤材料及其制备方法和应用
CN109627568B (zh) 聚烯烃电缆护套料及其制备方法
CN109734990A (zh) 二维材料纳米改性阻燃乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的方法
CN112321945B (zh) 一种耐析出无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110511573B (zh) 润湿分散增强剂、预浸料及玻璃纤维增强热塑性预浸带
CN107541049B (zh) 一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候ppo/hips合金材料及其制备方法
KR101039064B1 (ko) Ｐｏｓｓ를 포함하는 ｐｅｔ 하이브리드 나노복합체
CN114316459A (zh) 一种低翘曲、高光泽、高韧性的asa复合材料及其制备方法和应用
JPH0341104B2 (zh)
CN109666277B (zh) 一种纤维增强消光阻燃pc/abs合金及其制备方法
KR101838848B1 (ko) 탄소나노튜브가 분산된 벌크몰드 컴파운드용 에폭시수지 조성물
US11365312B2 (en) Surface treated inorganic particles and polymer compositions for high temperature applications
CN108997653B (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111334037B (zh) 一种pa1010复合材料及其制备方法
CN111334017B (zh) 纤维状填料改性聚碳酸酯复合物及其制备方法
WO2022001053A1 (zh) 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用
CN116285098B (zh) 一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111349332B (zh) 一种pc复合材料及其制备方法
CN111410790B (zh) 一种湿敏荧光改性聚丙烯材料及其制备方法
WO2023180367A1 (en) Polymer composition and use thereof as silanol condensation catalyst masterbatch
CN114316423A (zh) 一种高强度环保阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant