CN110950548A

CN110950548A - 一种环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN110950548A
Application number: CN201911410858.4A
Authority: CN
Inventors: 杨国明; 张志坚; 徐胜杰; 章建忠; 费其锋; 姚尧平; 朱瑞鑫; 高厚喜; 范亮
Original assignee: Jushi Group Co Ltd
Current assignee: Jushi Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN110950548B

Abstract

本发明提供了一种环氧树脂用高浸透性的玻璃纤维浸润剂，该浸润剂含有固体组分和水，固体组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、消泡剂、抗老化剂、pH值调节剂；固体组分质量占浸润剂总质量的4％～5％。采用该浸润剂生产的玻璃纤维纱线集束性好、毛羽少，在经过一定的张力后分散性非常好，在环氧树脂中浸透快速而且完全；同时适于缠绕管道、拉挤型材以及风电基材编织工艺，固化后，玻璃纤维与环氧树脂的界面相容性好，制备的复合材料具有优异的力学性能、疲劳性能以及极佳的耐老化性能。

Description

一种环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及玻璃纤维浸润剂技术领域，尤其涉及一种环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃纤维自从上个世纪30年代问世以来，一直扮演着非常重要的复合材料增强体的角色。使用玻璃纤维增强的复合材料不仅克服了树脂本身强度和模量低的缺陷，而且还保留了树脂的韧性和延展性的特点。因而在过去几十年中，玻璃纤维及其下游的复合材料行业发展迅猛。

提高复合材料的强度是玻璃纤维复合材料行业一直面对的问题和努力的方向。近年来，不同的玻璃纤维公司相继推出了高强度、高模量的产品，其强度和模量与传统的E玻璃相比提升明显，但是在与树脂复合的过程中人们发现，制备的复合材料的强度和模量提升并没有那么明显，因而研究人员开始意识到，想要提高复合材料的强度，不仅要提高增强体(玻璃纤维)的绝对强度，还要提升增强体与树脂基体间的界面结合作用。

研究发现，传统的玻璃纤维与树脂复合工艺，如：手糊、缠绕、拉挤，在快速固化成型后，玻璃纤维与树脂的界面结合并不是非常完全，即存在着浸透不良现象，这种现象的直观表现就是复合材料内外部均出现发白、白丝或者白斑。虽然新型的工艺(如风力叶片领域使用真空灌注工艺)在一定程度上能提高玻璃纤维在树脂中的浸透性(真空压强驱动树脂对玻璃纤维浸透)，但是这种工艺不仅操作复杂，而且相应的设备以及耗材成本高，并不具有普适性。因而从原材料方面着手提升玻璃纤维与树脂间的浸透与结合就显得尤为重要，通过浸润剂配方的设计来调整玻璃纤维的分散状态，不仅可以提升树脂对于玻璃纤维的润湿性能，提高玻璃纤维与树脂最终的界面结合，并最终影响玻璃纤维复合材料的力学性能，而且还可以节省为了提升浸透效果而花费的高额材料以及设备费用，具有非常重要的实际意义。

发明内容

本发明旨在提供一种环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂，采用该浸润剂涂覆生产的玻璃纤维纱线初始集束性好、毛羽少，在经过一定的张力后分散性非常好，在环氧树脂中浸透非常快速而且完全；同时适于缠绕管道、拉挤型材以及风电基材编织工艺，固化后，玻璃纤维与环氧树脂的界面相容性非常好，制备的复合材料具有非常优异的力学性能、疲劳性能以及极佳的耐老化性能。

根据本发明的一个方面，提供一种环氧树脂用高浸透性的玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂含有固体组分和水；其中，所述固体组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、消泡剂、抗老化剂、pH值调节剂；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的4％～5％；

所述固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：

其中，所述硅烷偶联剂是环氧硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂的混合物。

优选地，所述浸润剂中固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：

优选地，所述环氧硅烷偶联剂与所述氨基硅烷偶联剂的质量比为2:1～3:1。

优选地，所述成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物；所述第一成膜剂选用分子量300-400的双酚F型环氧树脂；所述第二成膜剂选用分子量2500-3200的双酚A型环氧树脂。

优选地，所述第一成膜剂与所述第二成膜剂的质量比为1.5:1～2:1。

优选地，所述润滑剂选用PEG类润滑剂；所述表面活性剂选用酰胺类表面活性剂；所述消泡剂选用有机硅酮复合物；所述抗老化剂选用铵盐；所述pH值调节剂选用冰醋酸和/或柠檬酸。

其中，所述硅烷偶联剂为环氧硅烷偶联剂与氨基硅烷偶联剂的混合物；

所述成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物，所述第一成膜剂选用分子量300-400的双酚F型环氧树脂，所述第二成膜剂选用分子量2500-3200的双酚A型环氧树脂；

所述润滑剂选用PEG类润滑剂；所述表面活性剂选用酰胺类表面活性剂；所述消泡剂选用有机硅酮复合物；所述抗老化剂选用铵盐；所述pH值调节剂选用冰醋酸和/或柠檬酸。

本发明中，硅烷偶联剂选用环氧硅烷偶联剂与氨基硅烷偶联剂的混合物。硅烷偶联剂具有较强的反应活性，其水解后的活性基团可以与玻璃纤维表面的羟基反应，形成Si-O-Si键，在玻璃纤维成型过程中，玻璃纤维由于受到牵引力的作用会形成表面微裂纹，硅烷偶联剂分子能通过反应很好地弥补这些微裂纹，从而保护玻璃纤维，保证玻璃纤维的正常拉丝。此外，硅烷偶联剂上的R基团能够与基体树脂反应，有利于后续的复合材料的制备。因而在实际应用中，硅烷偶联剂是玻璃纤维与树脂之间的“桥梁”，即羟基能与玻璃纤维上的羟基结合，而R基团与基体树脂上的官能团相互作用，因而它是决定玻璃纤维强度以及玻璃钢制品强度的关键因素。选择合适的硅烷偶联剂，不仅能提高玻璃纤维本身性能以及后续所制备的玻璃钢产品的力学性能，还可以降低玻璃纤维的生产成本。本发明中选用环氧硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂的混合偶联剂，其中，环氧硅烷偶联剂中的R基团为环氧基，它的存在能够使得玻璃纤维生产时环氧成膜剂能够迅速而且高效地涂覆，同时在后续的复合材料制备过程中，能够由于“相似相溶”的原因使得环氧树脂能够快速浸透玻璃纤维；氨基硅烷偶联剂具有活性非常高的胺基，在加热的过程中能与环氧树脂快速发生反应，形成非常稳定的化学键，从而增强玻璃纤维与环氧树脂的界面结合作用，提高复合材料的力学性能。示例性的，本发明的环氧硅烷偶联剂可以为A-187和KH560，氨基硅烷偶联剂可以为KH550和A-1100；更进一步地，环氧硅烷偶联剂可以为A-187，氨基硅烷偶联剂可以为A-1100。

硅烷偶联剂的添加量要有一个合理的范围，添加太少，会造成界面衔接作用不够，影响玻璃纤维与树脂基体的界面结合，从而导致复合材料力学性能不足；添加太多，相应的活性组分已经饱和，就会造成浪费，增加玻璃纤维制造成本。本发明中环氧硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂的比例也很有讲究，环氧硅烷偶联剂过多虽然有利于环氧树脂对玻璃纤维的浸透，但是氨基硅烷偶联剂太少会影响整体的力学性能；而氨基硅烷偶联剂过多则会使得玻璃纤维集束性过好且纱线过硬，不利于浸透。通过实验研究表明，在本发明中，硅烷偶联剂在固体组分中的含量为5％～23％，优选8％～22％，进一步优选10％～20％，最优选12％～16％，环氧硅烷偶联剂与氨基硅烷偶联剂的质量比为2:1～3:1，优选地为2.5:1时，与其他组分配合制备的浸润剂涂覆生产的玻璃纤维各项性能都能很好的达到要求。

成膜剂是浸润剂中最主要也是最重要的成分，对玻璃纤维的耐磨性以及后续加工性能起着决定性的作用。同时，成膜剂也起着保护玻璃纤维拉丝过程以及提高玻璃纤维与基体树脂的相容性的作用。选择合适的成膜剂，既能保证纱线的集束性和在后序使用中的顺畅性，又能确保玻璃纤维拥有快速浸透的性能，从而保证玻璃纤维与基体树脂混合均匀以及界面结合作用充分且完全，因而它是本发明中提高玻璃纤维在环氧树脂中快速浸透的关键因素。

常规玻璃纤维浸润剂的成膜剂主要有聚酯乳液、环氧乳液、聚烯烃乳液、聚氨酯类乳液和丙烯酸类乳液等几类，很显然根据本发明的内容，根据相似相溶原理，只有环氧乳液适合于本发明。本发明使用的成膜剂为两种环氧乳液混合而成，其中，第一成膜剂为分子量300-400的双酚F型环氧树脂，第二成膜剂为分子量2500-3200的双酚A型环氧树脂。双酚F型环氧树脂具有更小的粘度和空间位阻，加上选用的分子量较小，因而能确保玻璃纤维在经过张力以后能够非常容易地分散以确保环氧树脂能够快速、完全浸透到玻璃纤维中。大分子量的双酚A型环氧树脂能确保纱线的集束性和工艺顺畅性，防止玻璃纤维在实际使用过程中因集束性不好而产生使用顺畅性不佳等的问题。当第一成膜剂和第二成膜剂的质量比为1.5:1～2:1时，制备的玻璃纤维各项工艺性能均能达到优良的程度。本申请成膜剂其除水后的理论固体质量占浸润剂固体组分总质量的50％～80％，优选53％～80％，进一步优选57％～73％，最优选58％～72％。在上述范围内，成膜剂不仅能保护玻璃纤维拉丝，而且还能确保玻璃纤维与基体树脂的相容性。

本发明中润滑剂的使用主要是为了保证玻璃纤维在拉丝过程中的顺畅性以及减少毛羽、提升玻璃纤维在后续加工过程中的使用顺畅性。优选地，本发明的润滑剂选用PEG类润滑剂中的一种或两种的混合。使用PEG类的润滑剂不仅能保证玻璃纤维在使用过程中的滑爽性，还能因为其主链上的-C-O-C-结构与环氧基团的“相似相溶”作用而提升环氧树脂对玻璃纤维的浸透速度。润滑剂的用量对于玻璃纤维的影响较大，润滑剂过少，会使得其在使用过程中的顺畅性下降，容易引起毛丝、断纱等现象；但是使用过多的润滑剂又会影响玻璃纤维纱的集束性，同时多余的润滑剂容易粘附在张力辊的表面，随着粘结的润滑剂增多也会导致纱线粘结而影响其顺畅性，此外润滑剂过多会影响玻璃钢制品的机械性能。所以，本发明中控制润滑剂其除水后的理论固体质量占浸润剂固体组分总含量的3％～20％，优选5％～17％，进一步优选5％～15％，最优选7％～12％。

本发明中表面活性剂的主要作用是增加浸润剂乳液的稳定性，保证浸润剂乳液在常规拉丝过程中不会发生沉降而导致浸润剂乳液在玻璃纤维表面涂覆不均；表面活性剂用量对于玻璃纤维的影响也较大：用量过少，浸润剂会随着时间的推移而发生沉降，使得浸润剂在玻璃纤维表面涂覆不均匀，最终影响玻璃纤维的性能；用量过大，超过“饱和浓度”后，再加用量对于体系的稳定性不仅没有作用，而且还会增加生产成本；此外，大多数表面活性剂都带有电荷，而基体树脂是不带电的，过多的电荷集中会影响环氧树脂对玻璃纤维的浸透。优选地，本发明的表面活性剂为酰胺类表面活性剂。本发明中表面活性剂其除水后的理论固体质量占浸润剂固体组分总质量的1％～15％，优选2％～10％，进一步优选3％～7％，最优选4％～7％。

消泡剂是树脂加工行业常用的助剂，主要作用是消除树脂在搅拌以及加工过程中产生的气泡，保证树脂固化后没有气泡及缺陷的产生，从而使复合材料整体性能达到要求。在实际加工过程中，环氧树脂在浸透玻璃纤维时往往会出现气泡，如这些气泡不能及时排出，就会造成浸透不良的现象，因此本发明中加入消泡剂的原因就是及时将浸透过程中产生的气泡消除，从而加快浸透速度，提升整体的浸透效果，因此消泡剂的使用是本发明的关键点之一。优选地，本发明中消泡剂选用有机硅酮复合物，其为疏水性助剂，在实际使用中，必须先将消泡剂乳化，然后才添加到浸润剂中，以确保消泡剂能够均匀地涂覆在玻璃纤维表面。本发明中消泡剂其除水后的理论固体质量占浸润剂固体组分总质量的1％～5％，优选1％～4％，最优选1％～3％。

抗老化剂的引入主要是保证玻璃纤维表面活性基团能够不因为老化问题而失效，提高玻璃纤维成品的使用寿命，延长玻璃纤维的正常存放时间，确保玻璃纤维在很长一段时间内的加工性能不下降，同时活性基团的长久保持能够使得玻璃纤维即使存放很久时间也能够实现快速浸透。优选地，本发明中的抗老化剂为铵盐。抗老化剂的用量不可过大，否则将由于浸润剂乳液中离子浓度过大而使得整个浸润剂乳液发生破乳而不稳定，造成浸润剂不能均匀涂覆在玻璃纤维表面而造成拉丝过程不稳定以及成品玻璃纤维毛羽增多的问题。本发明中抗老化剂其除水后的理论固体质量占浸润剂固体组分总质量的2％～5％，优选2％～4％。

本发明pH值调节剂用于促进偶联剂的水解以及调节所述配制的浸润剂的pH值，使其控制在5-6的范围之内。优选地，本发明的pH值调节剂为冰醋酸和/或柠檬酸；更优选地，pH值调节剂为柠檬酸。本发明中pH值调节剂在其除水后的理论固体质量占浸润剂固体组分总质量的1％～8％，优选1％～7％，更优选1％～6％，最优选2％～5％。

根据本发明的第二个方面，提供一种所述玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照配方，在装有变速搅拌器的容器中加入浸润剂总质量30％～40％的水，然后依次缓慢加入pH值调节剂和硅烷偶联剂，充分搅拌直至溶液澄清；

(2)将成膜剂用水稀释，加入容器中；其中，使用的水的用量优选为成膜剂质量的5～8倍；

(3)将润滑剂用水稀释，加入容器中；其中，使用的水的用量优选为润滑剂质量的10～15倍；

(4)将表面活性剂用50-60℃的温水稀释，加入容器中；其中，使用的水的用量优选为表面活性剂质量的10～15倍；

(5)将消泡剂用水稀释，加入容器中；其中，使用的水的用量优选为消泡剂质量的5～8倍；

(6)将抗老化剂用水稀释，加入容器中；其中，使用的水的用量优选为抗老化剂质量的5～8倍；

(7)最后，向所述容器中补足余量的水，搅拌均匀，即得成品。

根据本发明的第三个方面，提供由所述玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维。

根据本发明的第四个方面，提供一种所述玻璃纤维浸润剂在环氧基复合材料用纱制备中的应用。

使用本发明的浸润剂配方生产的玻璃纤维，纱线集束性好、毛羽少，在经过一定的张力后分散性非常好，在环氧树脂中浸透非常快速而且完全；同时适于缠绕管道、拉挤型材以及风电基材编织工艺，固化后，玻璃纤维与环氧树脂的界面相容性非常好，制备的复合材料具有非常优异的力学性能、疲劳性能以及极佳的耐老化性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明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。

本发明的环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂，组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、消泡剂、抗老化剂、pH值调节剂和水；其中，浸润剂固体组分质量占浸润剂总质量的4％～5％；浸润剂中所述固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：硅烷偶联剂5％～23％；成膜剂50％～80％；润滑剂3％～18％；表面活性剂1％～15％；消泡剂1％～5％；抗老化剂2％～5％；pH值调节剂1％～8％。

优选的，浸润剂中固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：硅烷偶联剂8％～22％；成膜剂53％～80％；润滑剂5％～17％；表面活性剂2％～10％；消泡剂1％～4％；抗老化剂2％～5％；pH值调节剂1％～7％。

进一步优选的，浸润剂中固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：：硅烷偶联剂10％～20％；成膜剂57％～73％；润滑剂5％～15％；表面活性剂3％～7％；消泡剂1％～3％；抗老化剂2％～5％；pH值调节剂1％～6％。

更进一步优选的，浸润剂中固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：硅烷偶联剂12％～16％；成膜剂58％～72％；润滑剂7％～12％；表面活性剂4％～7％；消泡剂1％～3％；抗老化剂2％～4％；pH值调节剂2％～5％；

优选的，硅烷偶联剂为环氧硅烷与氨基硅烷偶联剂的混合物，两者的质量比为2:1～3:1，特例性的可以为2.5:1；成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物，第一成膜剂为分子量300-400的双酚F型环氧树脂，第二成膜剂为分子量2500-3200的双酚A型环氧树脂，第一成膜剂与第二成膜剂的质量比为1.5:1～2:1；润滑剂为PEG类润滑剂；表面活性剂为酰胺类表面活性剂；消泡剂为有机硅酮复合物；抗老化剂为铵盐；pH值调节剂为冰醋酸和/或柠檬酸。

该玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在装有变速搅拌器的容器中加入总量30％～40％的水，分别依次加入pH值调节剂和两种硅烷偶联剂，搅拌直至溶液澄清；

(2)将成膜剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(3)将润滑剂用其质量10～15倍的水稀释后，加入容器中；

(4)将表面活性剂用其质量10～15倍的水稀释后，加入容器中；

(5)将消泡剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(6)将抗老化剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(7)最后，向容器中补足余量的水，搅拌均匀，即得成品。

本发明的环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂的部分实施例的具体配方如表1所示，实施例1-6的固含量为4.5％，实施例7-9的固含量为4％，实施例10-12的固含量为5％，表1中的数值为固体组分各成分质量占所述固体组分总质量的百分比。

表1实施例的浸润剂各固体组分的配比

组分

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

环氧硅烷偶联剂

11％

10％

11％

9％

氨基硅烷偶联剂

5％

4％

3％

第一成膜剂

38％

40％

41％

44％

39％

44％

第二成膜剂

20％

21％

23％

25％

28％

润滑剂

12％

8％

9％

7％

9％

7％

表面活性剂

4％

7％

4％

6％

5％

4％

消泡剂

3％

2％

1％

2％

1％

抗老化剂

2％

3％

5％

2％

4％

2％

pH值调节剂

5％

4％

2％

3％

2％

总量

100％

表1(续)实施例的浸润剂各固体组分的配比

组分

实施例7

实施例8

实施例9

实施例10

实施例11

实施例12

环氧硅烷偶联剂

3.5％

6.0％

15.0％

7.5％

17.0％

13.0％

氨基硅烷偶联剂

1.5％

3.0％

5.0％

3.0％

6.0％

第一成膜剂

40.0％

35.0％

36.0％

50.0％

35.0％

30.0％

第二成膜剂

20.0％

17.5％

19.0％

30.0％

18.0％

20.0％

润滑剂

8.0％

20.0％

11.0％

3.0％

5.0％

17.5％

表面活性剂

15.0％

3.0％

6.5％

1.0％

4.0％

9.0％

消泡剂

3.0％

5.0％

1.5％

2％

3.5％

1.0％

抗老化剂

4.0％

2.5％

2.0％

2％

5.0％

2.5％

pH值调节剂

5.0％

8.0％

4.0％

1.5％

6.5％

1.0％

总量

100％

为了更好的阐述本发明，进一步列举以下实施例和对比例，下列实施例和对比例限定了每种成分的具体产品牌号。需要说明的是，以下描述是用于解释本发明，而不是以任意方式限制本发明的范围，。

实施例A1

浸润剂固含量为4％，固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下

实施例A2

浸润剂固含量为4.5％，固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下

对比例1

浸润剂固含量5％。固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：

对比例1的制备方法，包括以下步骤：

(1)在装有变速搅拌器的容器中加入总量30％～40％的水，分别依次加入pH值调节剂和硅烷偶联剂，搅拌直至溶液澄清；

(2)将成膜剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(3)将润滑剂用其质量10～15倍的水稀释后，加入容器中；

(4)将表面活性剂用其质量10～15倍的水稀释后，加入容器中；

(5)最后，向容器中补足余量的水，搅拌均匀，即得成品。

对比例2

浸润剂固含量为4.5％，固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：

对比例2的制备方法，包括以下步骤：

(2)将成膜剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(3)将润滑剂用其质量10～15倍的水稀释后，加入容器中；

(4)将表面活性剂用其质量10～15倍的水稀释后，加入容器中；

(5)将消泡剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(6)将抗老化剂用其质量5～8倍的水稀释后，加入容器中；

(7)最后，向容器中补足余量的水，搅拌均匀，即得成品。

表2中记录了本发明实施例1-12、实施例A1、A2以及对比例1和2的环氧树脂用高浸透性的玻璃纤维浸润剂的性能检测结果。表2实施例及对比例的性能测试结果

表2(续)实施例及对比例的性能测试结果

表2(续)实施例及对比例的性能测试结果

注：(1)所有数据均基于1200tex纱线测试；(2)测试浸透时间使用靶环法；(3)剪切强度基于ASTM D2344测试标准测试；(4)水煮温度为100℃。

从上述的实施例中可以看出，通过对浸润剂各组分的种类选择以及含量的控制，我们可以得到满足要求的浸润剂配方，与对比例1～2相比，以本发明实施例1～12以及实施例A1-A2制备的玻璃纤维具有良好的性能，过张力后松散、纱质、在环氧树脂中浸透速度以及浸透力，力学性和耐水煮性等性能优良；其中尤以实施例4制备的玻璃纤维毛羽少、纱线集束性好、过张力后松散、在环氧树脂中浸透速度快而且浸透完全，力学性能和耐水煮性能明显优于市面上的产品。

综上，本发明所涉及的环氧树脂用高浸透性的玻璃纤维浸润剂生产的玻璃纤维纱线集束性好、毛羽少、纱线集束性好、过张力后松散、在环氧树脂中浸透速度库而且浸透完全；与环氧树脂的相容性非常好，制备出的复合材料具有非常优异的力学性能以及极佳的耐水煮性能。

最后应说明的是：在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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

1.一种环氧树脂用高浸透性玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂含有固体组分和水；其中，所述固体组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、消泡剂、抗老化剂和pH值调节剂；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的4％～5％；

2.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：

3.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述环氧硅烷偶联剂与所述氨基硅烷偶联剂的质量比为2:1～3:1。

4.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物；

所述第一成膜剂选用分子量300-400的双酚F型环氧树脂；

所述第二成膜剂选用分子量2500-3200的双酚A型环氧树脂。

5.如权利要求4所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述第一成膜剂与所述第二成膜剂的质量比为1.5:1～2:1。

6.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，

所述润滑剂选用PEG类润滑剂；

所述表面活性剂选用酰胺类表面活性剂；

所述的消泡剂选用有机硅酮复合物；

所述抗老化剂选用铵盐；

所述pH值调节剂选用冰醋酸和/或柠檬酸。

7.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述固体组分各成分的质量占所述固体组分总质量的百分比表示如下：

所述润滑剂选用PEG类润滑剂；

所述表面活性剂选用酰胺类表面活性剂；

所述消泡剂选用有机硅酮复合物；

所述抗老化剂选用铵盐；

所述pH值调节剂选用冰醋酸和/或柠檬酸。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在容器中加入浸润剂总质量30％～40％的水，依次加入pH值调节剂和硅烷偶联剂，搅拌至溶液澄清；

(2)将成膜剂用水稀释后加入所述容器中，其中，水的质量为成膜剂质量的5～8倍；

(3)将润滑剂用水稀释后加入所述容器中，其中，水的质量为润滑剂质量的10～15倍；

(4)将表面活性剂用50-60℃的温水稀释后加入所述容器中，其中，水的质量为表面活性剂质量的10～15倍；

(5)将消泡剂用水稀释后加入容器中，其中，水的质量为消泡剂质量的5～8倍；

(6)将抗老化剂用水稀释后加入所述容器中，其中，水的质量为抗老化剂质量的5～8倍；

(7)向所述容器中补足余量的水，搅拌均匀，即得产品。

9.一种由如权利要求1～7任一项所述的玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维。

10.一种如权利要求1～7任一项所述的玻璃纤维浸润剂在环氧基复合材料用纱制备中的应用。