CN110551372A - 上浆剂及其制备方法与短切玻璃纤维及其制备方法和片材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及上浆剂领域，公开了一种上浆剂及其制备方法与短切玻璃纤维及其制备方法和片材及其制备方法，所述上浆剂含有聚氨酯改性的聚酰亚胺、表面活性剂和第一溶剂。本发明的上浆剂不仅提高了玻璃纤维界面层的韧性，从而改善了玻璃纤维与热塑性树脂之间的结合性能，而且还提高了上浆剂的耐高温和热稳定性，同时还解决了片材制品发黄的问题，从而可生产出了性能优良的片材制品。

Description

上浆剂及其制备方法与短切玻璃纤维及其制备方法和片材及 其制备方法

技术领域

本发明涉及上浆剂领域，具体涉及一种上浆剂及其制备方法与短切玻璃纤维及其制备方法和片材及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维增强塑料具有耐腐蚀、比强度大、电绝缘性能优异和热绝缘性好等一系列优点。玻璃纤维作为其重要的增强材料，尽管表面有较多活性基团，但是与树脂基体的浸润性能仍然较差，导致界面结合强度较低，使玻璃纤维不能充分发挥其轻质高强的特点，从而不能满足材料高性能发展趋势的要求。为了改善玻璃纤维与树脂之间的结合能力，需要开发相匹配的表面活性剂对玻璃纤维进行上浆处理，利用上浆剂来改善玻璃纤维与树脂之间的浸润性能，从而提高玻璃纤维与树脂之间的结合力。

目前，普遍使用的技术方案主要是用环氧树脂、聚氨酯等的乳液作为玻璃纤维的上浆剂，这些上浆剂在一定程度上能够改善玻璃纤维与树脂基体的结合能力，而耐高温性能较差。再则，现有的上浆剂主要匹配用于制造热固性材料的树脂基体，而针对像PC树脂这种制造热塑性材料的基体树脂的上浆剂较少，且已有的上浆剂对玻璃纤维与树脂的界面性能的改善效果不理想。同时，PC树脂的加工温度较高，在此温度下一般上浆剂的热稳定性差，易造成纤维与树脂的结合能力变差，制品发黄。

例如，现有技术CN104812957A公开一种碳纤维束需经两次上浆，其中，一次上浆剂包含选自环氧系树脂、聚氨酯系树脂、尼龙系树脂、聚烯烃系树脂、聚酯系树脂和聚乙二醇中的任意一种以上；二次上浆剂包含选自氨基甲酸酯系树脂、尼龙系树脂、改性烯烃系树脂、改性环氧系树脂和水溶性尼龙系树脂中的任意一种以上热塑性树脂。该发明由于含有环氧树脂使得耐高温性能较差，从而导致热稳定性较差。CN101007433A公开一种施加于纤维表面的上浆剂，其中所述上浆剂可以为热塑性树脂、热固性树脂或者它们以任何比例的混合物，包括环氧树脂、氨基甲酸酯改性环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚苯乙烯基吡啶树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、环氧改性聚氨酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂以及上述树脂的改性形式(一部分聚合物末端残基或者一部分聚合物侧链被改性，例如聚烯烃用丙烯酸或马来酸接枝)或其混合物。优选的上浆剂为环氧树脂。特别优选的环氧树脂为双酚A/环氧氯丙烷基环氧化物。同样，该发明的优选方式也由于含有环氧树脂使得耐高温性能较差，从而导致热稳定性较差，而且上述原料的混合物，例如聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂的混合物会形成交联产物，导致制品硬度大，发脆，可塑性差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上浆剂改善玻璃纤维与热塑性树脂之间界面性能效果差以及上浆剂热稳定性差等问题，提供一种上浆剂及其制备方法，在此基础上，提供一种短切玻璃纤维及其制备方法，以及提供一种片材及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种上浆剂，所述上浆剂含有聚氨酯改性的聚酰亚胺、表面活性剂和第一溶剂。

本发明第二方面提供一种上浆剂的制备方法，该方法包括：将所述聚氨酯改性的聚酰亚胺与第一溶剂、表面活性剂混合并搅拌，得到所述上浆剂

本发明第三方面提供上述上浆剂在制备玻璃纤维中的应用。

本发明第四方面一种短切玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)用上述所述的上浆剂对玻璃纤维进行上浆，然后将上浆后的玻璃纤维进行干燥；

(2)将干燥后的上浆玻璃纤维切割成短片段。

本发明第五方面提供一种由上述所述的方法制得的短切玻璃纤维。

本发明第六方面提供一种片材，包括热塑性树脂和上述所述短切玻璃纤维，以片材的总重量为基准，热塑性树脂90-95重量％，所述短切玻璃纤维5-10重量％。

本发明第七方面提供一种片材的制备方法，其中，将热塑性树脂和上述所述短切玻璃纤维混合、挤出，制得片材。

通过上述技术方案，本发明的上浆剂不仅提高了玻璃纤维界面层的韧性，从而改善了玻璃纤维与热塑性树脂之间的结合性能，而且还提高了上浆剂的耐高温和热稳定性，同时还解决了片材制品发黄的问题，从而可生产出性能优良的片材制品。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供一种上浆剂，所述上浆剂含有聚氨酯改性的聚酰亚胺、表面活性剂和第一溶剂。

本发明的一种优选实施方式是，其中，以所述上浆剂的总重量为基准，含有聚氨酯改性的聚酰亚胺20-50重量％(例如，可以为20重量％、22重量％、25重量％、28重量％、30重量％、32重量％、35重量％、38重量％、40重量％、42重量％、45重量％、48重量％、50重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)、表面活性剂5-10重量％(例如，可以为5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)和第一溶剂40-70重量％(例如，可以为40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)。

在本发明中，聚酰亚胺可以为本领域中各种常规的热塑性聚酰亚胺，优选为热塑性芳香型聚酰亚胺。例如，所述聚氨酯改性的聚酰亚胺中聚酰亚胺可以为均苯酐型、醚酐型、酮酐型和氟酐型的热塑性芳香型聚酰亚胺中的至少一种。例如，聚双马来酰亚胺。在优选为热塑性芳香型聚酰亚胺的情况下，聚酰亚胺主链上含有酰亚胺结构，具有相当特殊的体型结构，同时含有大量的芳香基，其结构决定了聚酰亚胺具有较高的键能和分子间作用力，断裂温度高，从而可以提高上浆剂耐高温和热稳定性。

在本发明中，聚氨酯可以为本领域中各种常规的聚氨酯，只要能够提供聚氨酯基团即可。例如，所述聚氨酯改性的聚酰亚胺中聚氨酯包括硬段和软段；其中，所述硬段包括异氰酸酯，所述软段为聚四氢呋喃、聚环氧丙烷、聚己内酯、聚乳酸和聚碳酸酯中的至少一种。当所述聚酰亚胺经聚氨酯改性后，可以有效提高含有聚氨酯改性的聚酰亚胺的上浆剂形成的上浆层的韧性，使界面层能够耐受更高的冲击力和破坏力，起到增强结合强度的效果。

优选情况下，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、间苯二甲基异氰酸酯(XDI)和1、5-萘二异氰酸酯(NDI)中的至少一种。

在本发明中，表面活性剂可以为本领域中各种常规的表面活性剂。优选情况下，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，例如，可以为吐温(聚山梨酯)60、吐温(聚山梨酯)80和司盘(山梨醇酐单月桂酸酯)20中的至少一种。

在本发明中，第一溶剂可以为本领域中各种常规的溶剂。例如，所述溶剂可以为水，更优选为蒸馏水。

在本发明中，上浆剂的固含量可以为本领域中各种常规的固含量设计，只要利于纤维分散、展开和浸胶即可。优选的，所述上浆剂的固含量可以为20-50重量％。例如，可以为20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

本发明提供的聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备方法可以为本领域中各种制备方法，只要能够将聚氨酯基团接枝到所述聚酰亚胺上即可。本发明的一种优选实施方式是，所述聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备方法包括，在催化剂和溶剂的存在下，将聚酰亚胺和聚氨酯接触反应，以获得所述聚氨酯改性的聚酰亚胺。

优选情况下，所述反应在搅拌条件下进行。

在本发明中，搅拌条件可以为本领域中各种常规的搅拌转速和搅拌时间等，例如，步骤(1)中，所述搅拌条件可以为搅拌转速为50-200转/min，例如，可以为50转/min、100转/min、150转/min、200转/min以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，搅拌时间为5-8h，例如，可以为5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在本发明中，反应的温度可以为本领域中各种常规的温度选择，只要能够将聚氨酯基团接枝到所述聚酰亚胺上即可。例如，步骤(1)中，所述反应的温度可以为100-150℃，例如，可以为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

本发明中一种优选实施方式是，以原料的总重量为基准，聚酰亚胺的用量为50-74重量％(例如，可以为50重量％、52重量％、55重量％、58重量％、60重量％、62重量％、65重量％、68重量％、70重量％、74重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)、聚氨酯的用量为15-39重量％(例如，可以为15重量％、18重量％、20重量％、22重量％、25重量％、28重量％、30重量％、32重量％、35重量％、36重量％、39重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)、催化剂的用量为1-2重量％(例如，可以为1重量％、1.2重量％、1.5重量％、1.8重量％、2重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)、第二溶剂的用量为10-30重量％(例如，可以为10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)。

在本发明中，催化剂可以为本领域中各种常规的催化剂，只要能够催化聚酰亚胺和聚氨酯反应即可。例如，所述催化剂可以为二月桂酸二丁基锡和/或二乙酸二丁基锡。

在本发明中，第二溶剂可以为本领域中各种常规的溶剂。例如，所述第二溶剂可以为二甲苯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种。

本发明的上浆剂中通过使用聚氨酯改性的聚酰亚胺，不仅增加了聚酰亚胺基团，增加键能和分子间作用力，可提高上浆剂的耐高温和热稳定性，从而可以改善玻璃纤维与聚碳酸酯之间的相容性，而且还增加了聚氨酯基团，可以有效提高上浆层的韧性，使界面层能够耐受更高的冲击力和破坏力，起到增加结合强度的效果。另外，本发明的上浆剂中使用的聚氨酯改性的聚酰亚胺含有聚氨酯基团和酰亚胺基团的热塑性产物，但并不形成交联产物，从而韧性较好。

本发明第二方面还提供一种上浆剂的制备方法，该方法包括：将所述聚氨酯改性的聚酰亚胺与第一溶剂、表面活性剂混合并搅拌，得到所述上浆剂。

在本发明中，所述搅拌的转速可以为50-200转/min，例如，可以为50转/min、100转/min、150转/min、200转/min以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，搅拌的时间可以为2-5h，例如，可以为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

本发明第三方面还提供一种上浆剂在制备玻璃纤维中的应用。

本发明第四方面还提供一种短切玻璃纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)用上述所述上浆剂对玻璃纤维进行上浆，然后将上浆后的玻璃纤维进行干燥；

(2)将干燥后的上浆玻璃纤维切割成短片段。

在本发明中，上浆剂的用量可以为本领域中各种常规的用量设计，只要能够改善玻璃纤维的相容性，改善玻璃纤维界面结合的韧性即可。例如，步骤(1)中，以玻璃纤维的总重量计，所述上浆剂的用量可以为1-3重量％。例如，可以为1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在本发明中，上浆的速度可以为本领域中各种常规的速度设计，综合考虑，步骤(1)中，所述上浆的速度为0.5-2m/min。例如，可以为0.5m/min、0.6m/min、0.7m/min、0.8m/min、0.9m/min、1.0m/min、1.1m/min、1.2m/min、1.3m/min、1.4m/min、1.5m/min、1.6m/min、1.7m/min、1.8m/min、1.9m/min、2.0m/min以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在本发明中，干燥的工艺条件可以为本领域中各种常规的温度、时间设计。例如，步骤(1)中，所述干燥的温度可以为100-150℃(例如，可以为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)，干燥的时间可以为2-5h(例如，可以为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)。

在本发明中，短片段的长度可以为本领域中各种常规的尺寸。例如，步骤(2)中，所述短片段的长度可以为3-5mm。例如，可以为3mm、4mm、5mm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

本发明利用设计的上浆剂制得短切玻璃纤维中增加了酰亚胺基团和聚氨酯基团，可以提高玻璃纤维的耐高温和热稳定性，改善玻璃纤维与热塑性树脂之间的相容性，还可以改善玻璃纤维界面层的韧性。

本发明的一种优选实施方式是，该方法还包括：上浆前对玻璃纤维进行等离子体处理步骤，可以增加玻璃纤维表面的活性基团，提高与上浆剂之间的浸润性和结合力。

在本发明中，等离子体处理的工艺条件可以为本领域中各种常规的设计。例如，所述等离子体处理的条件下为在680V DC、10mA DC、6.8W条件下，处理10-20min。

本发明第五方面还提供一种上述所述的方法制得的短切玻璃纤维。

本发明第六方面还提供一种片材，所述片材包括热塑性树脂和上述所述的短切玻璃纤维，以片材的总重量为基准，热塑性树脂90-95重量％(例如，可以为90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％、95重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)，所述短切玻璃纤维5-10重量％(例如，可以为5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值)。

在本发明中，热塑性树脂可以为本领域中各种常规的热塑性树脂，只要具有良好的透明度即可。例如，所述热塑性树脂为聚碳酸酯或甲基丙烯酸树脂。

本发明第七方面还提供一种片材的制备方法，其中，该方法包括：将热塑性树脂和上述所述的短切玻璃纤维混合、挤出，制得片材。

在本发明中，挤出的温度可以为本领域中各种常规的温度设计。例如，所述挤出的温度可以为250-280℃。例如，可以为250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在本发明中，片材的厚度可以为本领域中各种常规的厚度设计。例如，所述聚碳酸酯片材的厚度为0.5-0.8mm。例如，可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

综上，本发明的上浆剂不仅提高了玻璃纤维界面层的韧性，从而改善了玻璃纤维与热塑性树脂之间的结合性能，而且还还提高了上浆剂的耐高温和热稳定性，同时还解决了片材制品发黄的问题，从而可生产出了性能优良的片材制品。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中：

拉伸强度参数通过GB/T 1040.3-2006方法测得；

黄度参数通过ASTMD1925方法测得。

在没有特别说明的情况下，其他材料均采用普通市售产品。

实施例1

1、聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备

取热塑性聚酰亚胺(均苯四甲酸二酐间苯二胺)60份，聚氨酯(软段为聚四氢呋喃，硬段为TDI)20份，催化剂二月桂酸二丁基锡1份，二甲苯19份置于搅拌釜中，温度控制在125℃，恒温搅拌6小时，制得聚氨酯改性的聚酰亚胺。

2、上浆剂的制备

将上述制得的聚氨酯改性的聚酰亚胺产物35份，蒸馏水60份，表面活性剂(吐温60)5份置于混合器中，在室温下高速搅拌3小时，制得固含量为35重量％上浆剂。

3、短切玻璃纤维的制备

(1)利用自制的上浆机，用上述制得上浆剂对玻璃纤维进行上浆，上浆速度1m/min，然后将上浆后的纤维在烘箱中烘干，烘干温度为120℃，时间为4h。

(2)用纤维切断机将烘干后的上浆玻璃纤维切割成长度为5mm的片段。

4、聚碳酸酯片材的制备

在聚碳酸酯粒料中混入10重量％的上浆玻璃纤维片段，利用双螺杆挤出机片材生产线进行板材挤出，挤出温度为265℃，片材厚度为0.6mm。

实施例2

1、聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备

取热塑性聚酰亚胺(二苯醚四羧酸酐对苯二胺)58份，聚氨酯(软段为聚环氧丙烷，硬段为MDI)22份，催化剂二乙酸二丁基锡1份，乙酸乙酯19份置于搅拌釜中，温度控制在130℃，恒温搅拌6小时，制得聚氨酯改性的聚酰亚胺。

2、上浆剂的制备

将上述制得的聚氨酯改性的聚酰亚胺产物40份，蒸馏水54份，表面活性剂(吐温80)6份置于混合器中，在室温下高速搅拌3小时，制得固含量为40重量％上浆剂。

3、短切玻璃纤维的制备

(1)利用自制的上浆机，用上述制得上浆剂对玻璃纤维进行上浆，上浆速度1m/min，然后将上浆后的纤维在烘箱中烘干，烘干温度为120℃，时间为4h。

(2)用纤维切断机将烘干后的上浆玻璃纤维切割成长度为3mm的片段。

4、聚碳酸酯片材的制备

在聚碳酸酯粒料中混入8重量％的上浆玻璃纤维片段，利用双螺杆挤出机片材生产线进行板材挤出，挤出温度为260℃，片材厚度为0.7mm。

实施例3

1、聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备

取热塑性聚酰亚胺(二苯甲酮四羧酸二酐对苯二胺)50份，聚氨酯(软段为聚己内酯，硬段为HDI)30份，催化剂二月桂酸二丁基锡1份和二乙酸二丁基锡1份，乙酸丁酯18份置于搅拌釜中，温度控制在120℃，恒温搅拌6.5小时，制得聚氨酯改性的聚酰亚胺。

2、上浆剂的制备

将上述制得的聚氨酯改性的聚酰亚胺产物50份，蒸馏水40份，表面活性剂(吐温80和司盘20)10份置于混合器中，在室温下高速搅拌3小时，制得固含量为50重量％上浆剂。

3、短切玻璃纤维的制备

(1)将玻璃纤维进行等离子体处理，其中，等离子体处理的条件为680V DC、10mADC、6.8W条件下，处理10-20min。

(2)利用自制的上浆机，用上述制得上浆剂对等离子处理后的玻璃纤维进行上浆，上浆速度1m/min，然后将上浆后的纤维在烘箱中烘干，烘干温度为120℃，时间为4h。

(3)用纤维切断机将烘干后的上浆玻璃纤维切割成长度为4mm的片段。

4、聚碳酸酯片材的制备

在聚碳酸酯粒料中混入6重量％的上浆玻璃纤维片段，利用双螺杆挤出机片材生产线进行板材挤出，挤出温度为250℃，片材厚度为0.5mm。

实施例4

1、聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备

取热塑性聚酰亚胺(六氟二酐对苯二胺)74份，聚氨酯(软段为聚乳酸，硬段为XDI)15份，催化剂二月桂酸二丁基锡1份，二甲苯8份、乙酸乙酯2份置于搅拌釜中，温度控制在100℃，恒温搅拌8小时，制得聚氨酯改性的聚酰亚胺。

2、上浆剂的制备

将上述制得的聚氨酯改性的聚酰亚胺产物22份，蒸馏水70份，表面活性剂(司盘20)8份置于混合器中，在室温下高速搅拌3小时，制得固含量为22重量％上浆剂。

3、短切玻璃纤维的制备

(1)利用自制的上浆机，用上述制得上浆剂对玻璃纤维进行上浆，上浆速度1m/min，然后将上浆后的纤维在烘箱中烘干，烘干温度为120℃，时间为4h。

(2)用纤维切断机将烘干后的上浆玻璃纤维切割成长度为5mm的片段。

4、聚碳酸酯片材的制备

在聚碳酸酯粒料中混入5重量％的上浆玻璃纤维片段，利用双螺杆挤出机片材生产线进行板材挤出，挤出温度为280℃，片材厚度为0.8mm。

实施例5

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，在聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备中，取热塑性聚酰亚胺(35份二苯醚四羧酸酐对苯二胺和35份二苯甲酮四羧酸二酐对苯二胺)70份，聚氨酯(软段为聚四氢呋喃和聚碳酸酯，硬段为TDI和NDI)18份，催化剂二乙酸二丁基锡1份，二甲苯11份置于搅拌釜中，温度控制在150℃，恒温搅拌5小时，制得聚氨酯改性的聚酰亚胺。

实施例6

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，在聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备中，原料热塑性聚酰亚胺选自环丁烷四羧酸二酐二氨基二苯醚。

实施例7

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，在聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备中，原料聚氨酯为丁二醇三甲基己二异氰酸酯。

实施例8

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，将上述制得的聚氨酯改性的聚酰亚胺产物10份，蒸馏水85份，表面活性剂(吐温80和司盘20)5份置于混合器中，在室温下高速搅拌3小时，制得固含量为30重量％上浆剂。

实施例9

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，将上述制得的聚氨酯改性的聚酰亚胺产物55份，蒸馏水35份，表面活性剂(吐温80和司盘20)10份置于混合器中，在室温下高速搅拌3小时，制得固含量为40重量％上浆剂。

对比例1

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，上浆剂选用松本油脂ACL-730。

对比例2

按照实施例1的方法制备聚碳酸酯片材，不同的是，上浆剂由等量的聚酰亚胺、聚氨酯、催化剂、二甲苯、水、表面活性剂组成。

测试例

将实施例1-9和对比例1-2制得的短切玻璃纤维和聚碳酸酯片材制成标准样条后进行拉伸测试和黄度测试。其中，拉伸测试采用GB/T 1040.3-2006，测试片材的拉伸强度，黄度测试采用ASTMD1925，测试片材的黄度。其测试结果见表1所示。

表1

通过表1的结果可以看出，利用实施例1-5中的上浆剂制得聚碳酸酯片材拉伸强度可达72MPa以上，且制品黄度为1.6以下；利用实施例6-9中的上浆剂制得聚碳酸酯片材拉伸强度可达70-72MPa，且制品黄度为25以下。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种上浆剂，其特征在于，所述上浆剂含有聚氨酯改性的聚酰亚胺、表面活性剂和第一溶剂。

2.根据权利要求1所述的上浆剂，其中，以所述上浆剂的总重量为基准，含有聚氨酯改性的聚酰亚胺20-50重量％、表面活性剂5-10重量％和第一溶剂40-70重量％。

3.根据权利要求1或2所述的上浆剂，其中，所述聚氨酯改性的聚酰亚胺中聚酰亚胺为均苯酐型、醚酐型、酮酐型和氟酐型的热塑性芳香型聚酰亚胺中的至少一种；和/或

所述聚氨酯改性的聚酰亚胺中聚氨酯包括硬段和软段；其中，所述硬段包括异氰酸酯，所述软段为聚四氢呋喃、聚环氧丙烷、聚己内酯、聚乳酸和聚碳酸酯中的至少一种；

优选地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯和1、5-萘二异氰酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的上浆剂，其中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，优选为吐温60、吐温80和司盘20中的至少一种；

优选地，所述第一溶剂为水。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的上浆剂，其中，所述上浆剂的固含量为20-50重量％。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的上浆剂，其中，所述聚氨酯改性的聚酰亚胺的制备方法包括，在催化剂和第二溶剂的存在下，将聚酰亚胺和聚氨酯接触反应，以获得所述聚氨酯改性的聚酰亚胺；

优选的，所述反应在搅拌条件下进行；

优选地，所述搅拌条件为搅拌转速为50-200转/min，搅拌时间为5-8h；

优选地，所述反应的温度为100-150℃。

7.根据权利要求6所述的上浆剂，其中，以原料的总重量为基准，聚酰亚胺的用量为50-74重量％、聚氨酯的用量为15-39重量％、催化剂的用量为1-2重量％、第二溶剂的用量为10-30重量％。

8.根据权利要求6或7所述的上浆剂，其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或二乙酸二丁基锡；和/或

所述第二溶剂为二甲苯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种。

9.权利要求1-8中任意一项所述的上浆剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将所述聚氨酯改性的聚酰亚胺与第一溶剂、表面活性剂混合并搅拌，得到所述上浆剂。

10.权利要求1-8中任意一项所述的上浆剂在制备玻璃纤维中的应用。

11.一种短切玻璃纤维的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)用权利要求1-8中任意一项所述的上浆剂对玻璃纤维进行上浆，然后将上浆后的玻璃纤维进行干燥；

(2)将干燥后的上浆玻璃纤维切割成短片段；

优选地，步骤(1)中，以玻璃纤维的总重量计，所述上浆剂的用量为0.5-1重量％；

优选地，步骤(1)中，所述上浆的速度为0.5-2m/min；

优选地，步骤(1)中，所述干燥的温度为100-150℃，干燥的时间为2-5h；

优选地，步骤(2)中，所述短片段的长度为3-5mm。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，该方法还包括：上浆前对玻璃纤维进行等离子体处理。

13.由权利要求11或12所述的方法制得的短切玻璃纤维。

14.一种片材，其特征在于，所述片材包括热塑性树脂和权利要求13所述的短切玻璃纤维，以片材的总重量为基准，所述热塑性树脂的含量为90-95重量％，所述短切玻璃纤维的含量为5-10重量％；

优选地，所述热塑性树脂为聚碳酸酯或甲基丙烯酸树脂。

15.权利要求14所述的片材的制备方法，其中，该方法包括：将热塑性树脂和权利要求13所述的短切玻璃纤维混合、挤出，制得片材；

优选地，所述挤出的温度为250-280℃；

优选地，所述片材的厚度为0.5-0.8mm。