CN110983788A - 一种环保型纤维骨架材料用浸胶液、制备方法及浸渍方法 - Google Patents

一种环保型纤维骨架材料用浸胶液、制备方法及浸渍方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型纤维骨架材料用浸胶液、制备方法及浸渍方法。浸胶液包括去离子水、丁吡胶乳、聚丁二烯胶乳、马来酸酐‑三羟甲基丙烷共聚物、山梨醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯‑三羟甲基氨基甲烷共聚物、聚碳化二亚胺、封闭异氰酸酯。制备方法包括：将去离子水加入反应釜，常温下边搅拌边加入上述成分，每加入一种组分搅拌混合均匀后，再加入下一种即得。本发明的浸胶液不含有间苯二酚、甲醛等有毒有害物质；配制过程简单、操作方便，现配现用，无需熟化；浸胶处理完成后，无挥发性有毒有害物质产生；本发明的浸胶液浸渍处理的纤维骨架材料与橡胶具有良好粘合效果。

Description

一种环保型纤维骨架材料用浸胶液、制备方法及浸渍方法
技术领域
本发明涉及浸胶技术领域，具体涉及一种环保型纤维骨架材料用浸胶液、制备方法及浸渍方法。
背景技术
天然橡胶使用的纤维骨架材料通常使用常规的RFL浸渍体系，以增进纤维与橡胶粘合。RFL即传统的间苯二酚-甲醛-胶乳体系的简称，由杜邦公司发明，沿用至今。因RFL与橡胶中的“间甲白”粘合体系相似，以RFL浸渍处理的纤维骨架材料通常与“间甲白”体系的橡胶有较好粘合。
但是，RFL中的甲醛具有非常强的挥发性，且具有高度致癌性，在浸渍处理液配制、使用过程中，均会对环境、人体产生危害。为避免这一问题，通常在浸渍液配制、使用过程中进行挥发性有机物回收处理，避免对环境产生污染；配料、使用人员佩戴防毒面具，避免对人体产生危害。即使如此，仍然存在潜在的环保、安全风险。
而RFL中的间苯二酚同样具有一定的毒性，虽然不易挥发，但报废的RFL处理液处理比较困难，以RFL浸渍处理的骨架材料在回收处理时，加热或焚烧易产生苯类有毒有害气体，增加了固废的处理难度。
随着欧美等发达国家对环保要求的提高，对人体、环境有害的挥发性苯类、醛类物质的检出要求越来越苛刻，而国内对废水、固废处理的要求也越来越高，RFL浸渍体系向环保型浸渍体系转变势在必行。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供了一种环保型纤维骨架材料用浸胶液、制备方法及浸渍方法，本发明的浸胶液不含有间苯二酚、甲醛等有毒有害物质，并可实现与天然橡胶的良好粘合。
本发明的目的之一是提供一种环保型纤维骨架材料用浸胶液。
所述浸胶液包括下述重量份原料：
100-200份去离子水，10-50份丁吡胶乳，1-20份聚丁二烯胶乳，1-30份马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物，1-20份山梨醇聚氧乙烯醚，1-10份丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物，1-10份聚碳化二亚胺，1-20份封闭异氰酸酯。
本发明浸胶液中的聚丁二烯胶乳，增强了与橡胶的相似相溶性，增加了与橡胶的交联度。
本发明浸胶液中的马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物与马来酸酐配合可使纤维表面形成的胶膜与橡胶高度交联，而马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物中的三羟甲基丙烷可增强胶膜的韧性，可防止在外力影响下，胶膜撕裂。
本发明浸胶液中的山梨醇聚氧乙烯醚，对纤维表面具有一定的活化作用，可增强胶膜与纤维结合的能力，同时增加了胶膜所含活性官能团的数量。
本发明浸胶液中的丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物、聚碳化二亚胺、封闭异氰酸酯，可形成不同的官能团，可与橡胶中的多种不同成分进行交联，进一步增强硫化后的黏合强度。
本发明的目的之二是提供一种环保型纤维骨架材料用浸胶液的制备方法。
按重量份计具体步骤如下：将100-200份去离子水加入反应釜，于常温下边搅拌边依次加入1-30份马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物、1-20份山梨醇聚氧乙烯醚、10-50份丁吡胶乳、1-20份聚丁二烯胶乳、1-10份丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物、1-10份聚碳化二亚胺、1-20份封闭异氰酸酯，每加入一种组分搅拌混合均匀后，再加入下一种，全部组分加入后，搅拌10min至均匀后，得到环保型纤维骨架材料用浸胶液。
本发明的目的之三是提供一种环保型纤维骨架材料用浸胶液的浸渍方法。
将纤维骨架材料置于浸胶液中浸渍，室温下浸渍1-5min，然后在200-250℃下干燥、固化，使浸胶液附着在纤维骨架材料表面。
优选地；首先将纤维骨架材料置于预处理液中预处理，220-250℃下干燥后，再进行浸渍，所述预处理液制备方法为：将去离子水加入反应釜，于常温下搅拌中加入异氰酸酯，搅拌3min后，缓慢加入环氧树脂，搅拌5min至完全溶解后，得到预处理液，所述去离子水、异氰酸酯、环氧树脂之间的重量比为100:8:2。
本发明的有益效果：
使用本发明的浸胶液和浸胶方法处理的纤维与橡胶可形成纤维-预处理胶膜-环保浸渍胶膜-橡胶的多层次结构，各层次之间高度交联，形成高强度的粘接结构，增强了纤维与橡胶之间的粘合力。
本发明的浸胶液不含有间苯二酚、甲醛等有毒有害物质；配制过程简单、操作方便，现配现用，无需熟化；浸胶处理完成后，无挥发性有毒有害物质产生；本发明的浸胶液浸渍处理的纤维骨架材料与橡胶具有良好粘合效果。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1-3中，纤维采用浸胶聚酯线绳1100dtex/2×3S/Z，在实验室线绳浸胶机上进行浸胶试验。
实施例1：
浸胶液制备：将100g去离子水加入反应釜，于常温下边搅拌边依次加入8g马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物、5g山梨醇聚氧乙烯醚、20g丁吡胶乳、10g聚丁二烯胶乳、3g丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物、4g聚碳化二亚胺、3g封闭异氰酸酯，每加入一种组分搅拌3min混合均匀后，再加入下一种，全部组分加入后，搅拌10min至均匀后，得到环保型纤维骨架材料用浸胶液。
浸胶处理：首先将纤维置于预处理液中预处理，220℃下烘干后，再置于浸胶液中浸渍，室温下浸渍2min，然后在250℃下干燥、固化，使浸胶液附着在纤维骨架材料表面。
所述预处理液制备方法为：将100g去离子水加入反应釜，于常温下搅拌中加入8g异氰酸酯，搅拌3min后，缓慢加入2g环氧树脂，搅拌5min至完全溶解后，得到预处理液。
实施例2：
浸胶液制备：将100g去离子水加入反应釜，于常温下边搅拌边依次加入10g马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物、6g山梨醇聚氧乙烯醚、25g丁吡胶乳、8g聚丁二烯胶乳、2g丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物、5g聚碳化二亚胺、2g封闭异氰酸酯，每加入一种组分搅拌3min混合均匀后，再加入下一种，全部组分加入后，搅拌10min至均匀后，得到环保型纤维骨架材料用浸胶液。
浸胶处理方法同实施例1。
实施例3：
浸胶液制备：将100g去离子水加入反应釜，于常温下边搅拌边依次加入4g马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物、2g山梨醇聚氧乙烯醚、30g丁吡胶乳、15g聚丁二烯胶乳、2g丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物、5g聚碳化二亚胺、3g封闭异氰酸酯，每加入一种组分搅拌3min混合均匀后，再加入下一种，全部组分加入后，搅拌10min至均匀后，得到环保型纤维骨架材料用浸胶液。
浸胶处理方法同实施例1。
实验数据见表1
Figure BDA0002338035870000041
对实施例1-3进行性能测试，测试方法：T-抽出按国家标准GB/T31333-2014方法测试，剥离力按国家标准GB/T 32109-2015方法测定。测试试样中所使用的橡胶为标准天然橡胶。
从实验数据中可知，本发明实施例1、实施例2、实施例3所制得的浸胶聚酯线绳与天然橡胶具有良好的粘合力，尤其是实施例1，各项指标均处于最佳水平。

Claims (4)

1.一种环保型纤维骨架材料用浸胶液，其特征在于，所述浸胶液包括下述重量份原料：
100-200份去离子水，10-50份丁吡胶乳，1-20份聚丁二烯胶乳，1-30份马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物，1-20份山梨醇聚氧乙烯醚，1-10份丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物，1-10份聚碳化二亚胺，1-20份封闭异氰酸酯。
2.如权利要求1所述的环保型纤维骨架材料用浸胶液的制备方法，其特征在于：将去离子水加入反应釜，于常温下边搅拌边依次加入马来酸酐-三羟甲基丙烷共聚物、山梨醇聚氧乙烯醚、丁吡胶乳、聚丁二烯胶乳、丙烯酸酯-三羟甲基氨基甲烷共聚物、聚碳化二亚胺、封闭异氰酸酯，每加入一种组分搅拌混合均匀后，再加入下一种，全部组分加入后，搅拌10min至均匀后，得到环保型纤维骨架材料用浸胶液。
3.如权利要求1所述的环保型纤维骨架材料用浸胶液的浸渍方法，其特征在于：将纤维骨架材料置于浸胶液中浸渍，室温下浸渍1-5min，然后在200-250℃下干燥、固化，使浸胶液附着在纤维骨架材料表面。
4.如权利要求3所述的环保型纤维骨架材料用浸胶液的浸渍方法，其特征在于：首先将纤维骨架材料置于预处理液中预处理，220-250℃下干燥后，再进行浸渍，所述预处理液制备方法为：将去离子水加入反应釜，于常温下搅拌中加入异氰酸酯，搅拌3min后，缓慢加入环氧树脂，搅拌5min至完全溶解后，得到预处理液，所述去离子水、异氰酸酯、环氧树脂之间的重量比为100:8:2。
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