CN111303323A - 一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法 - Google Patents
一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111303323A CN111303323A CN202010215940.8A CN202010215940A CN111303323A CN 111303323 A CN111303323 A CN 111303323A CN 202010215940 A CN202010215940 A CN 202010215940A CN 111303323 A CN111303323 A CN 111303323A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aqueous solution
- temperature
- hydrophilic
- ammonium persulfate
- dropwise
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F120/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F120/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C03C25/285—Acrylic resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
- C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
本发明涉及玻璃纤维制备技术领域，具体地说，涉及一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法。其包括如下步骤：在反应釜内添加纯水，同时通氮气；加入配置好的过硫酸铵水溶液；滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液；冷却使料温降至55℃；配置氢氧化钠水溶液，并降温到常温待用；采用计量泵缓慢滴加氢氧化钠水溶液；过滤出料，形成中间体；将中间体、三乙醇胺和催化剂依次加入分散包装机内，过滤包装。本发明选取丙烯酸系列亲水单体，合成高分子量的主体树脂，聚合物在涂层固化后有良好的亲水性，但又不溶于水，有一定的耐水性，确保使用寿命，同时分子结构上必须存在柔性绕曲链端，避免成品成膜后的脆性。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃纤维制备技术领域，具体地说，涉及一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法。
背景技术
在现代工业领域，玻璃纤维扮演极其重要的角色，关于其表面处理，一直是行业的技术难题，大量产品仍旧被掌握在欧美化工企业手中。现有玻璃纤维的过滤材料要做到过滤过程中水可以在材料上铺展而油在上面以油珠的形态，这样在过滤水油混合物时，可以做到在过滤过程中水油的分离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其方法包括如下步骤：
S1、在反应釜内添加纯水，中速搅拌，开始加热升温，同时通氮气；
S2、当反应釜中物料达到90-95℃时，加入配置好的过硫酸铵水溶液；
S3、搅拌3-5分钟，开始同时滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液；
S4、滴加完毕后，停止通氮气，温度维持94-96℃，反应2小时，然后冷却使料温降至55℃；
S5、配置氢氧化钠水溶液，并降温到常温待用；
S6、采用计量泵缓慢滴加氢氧化钠水溶液，中和剧烈放热，当温度超过65℃时停止滴加，温度回落再继续滴加，搅拌10分钟；
S7、加入纯化水搅拌15分钟，从反应釜底取样检测10％稀释液的PH值，当PH为2.8时，过滤出料，形成无色或淡黄色透明粘稠液体的中间体；中间体的pH值为2.8，粘度为800-2000cps；
S8、在将中间体、三乙醇胺和催化剂依次加入分散包装机内，温度控制在42-46℃，保持转速在280转/分钟下分散35分钟，过滤包装即可。
作为优选，所述S2中，过硫酸铵水溶液采用过硫酸铵和纯水混合制成，过硫酸铵和纯水的用量比例为1∶50。优选的，过硫酸铵选用1.38kg，纯水选用69kg，过硫酸铵依据活性物浓度进行调节，是控制粘度的第一个关键点，纯水提前搅拌加入溶解好，注意避开高温。
作为优选，所述S3中，滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液的步骤如下：
S1.1、先滴加完丙烯酸混合单体，继续滴加剩余的过硫酸钠溶液，延后5-10分钟；
S1.2、分别用150kg和50kg纯化水冲洗丙烯酸混合单体、过硫酸钠水溶液的加料泵，管道和釜体。
注意，该聚合反应属放热反应，尤其是稠度逐渐增加时，反应热的转移逐步变缓。热量可使聚合速率增快，如此释放的热量更多，循环下去就形成暴聚。所以整个工艺过程中，控制品质的第二个关键点即使反应热能及时转移，料温在要求的范围内。
因此，滴加的初期供热基本停止；在滴加的第一阶段时观察到料温开始上升时就要开启冷却，反应的中后期，冷却水需要逐步增大，必要时通过冷冻水来降温。
作为优选，所述丙烯酸混合单体的原料包括丙烯酸、羧基聚丁二烯和顺酐，其制备方法为：丙烯酸作为单体，羧基聚丁二烯和顺酐作为引发剂，单体流速20kg/分钟，引发剂流速6.1kg/分钟，滴加120分钟。滴加程序如下：滴加初期存在诱导期，即反应似乎未进行，保持氮气的通入并维持要求的温度即可，滴加的整个过程中，反应釜内料温温度维持在94-98℃之间，否则停止滴加。
作为优选，所述S5中，氢氧化钠水溶液采用氢氧化钠和纯化水混合制成，氢氧化钠和纯化水的用量比为37.2∶100。优选的，氢氧化钠选用7.44kg，纯化水选用20kg，氢氧化钠的溶解过程中会释放大量的热，加入时一定要冷却水来降温，并注意佩戴防护用品。
作为优选，所述S8中，中间体、三乙醇胺和催化剂的重力比为100∶∶8∶1.5。
与现有技术相比，本发明的有益效果：该玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法中，选取丙烯酸系列亲水单体，合成高分子量的主体树脂，聚合物在涂层固化后有良好的亲水性，但又不溶于水，有一定的耐水性，确保使用寿命，同时分子结构上必须存在柔性绕曲链端，避免成品成膜后的脆性，合成的主体树脂溶于水，需加入小分子水溶性交联剂，和主体树脂交联后，保留树脂良好的亲水性，同时良好的耐水性。
附图说明
图1为本发明的整体流程步骤框图；
图2为本发明的滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液的步骤框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1和图2所示，本发明提供一种技术方案：
本发明提供一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其方法包括如下步骤：
S1、在反应釜内添加纯水，中速搅拌，开始加热升温，同时通氮气；
S2、当反应釜中物料达到90-95℃时，加入配置好的过硫酸铵水溶液；
S3、搅拌3-5分钟，开始同时滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液；
S4、滴加完毕后，停止通氮气，温度维持94-96℃，反应2小时，然后冷却使料温降至55℃；
S5、配置氢氧化钠水溶液，并降温到常温待用；
S6、采用计量泵缓慢滴加氢氧化钠水溶液，中和剧烈放热，当温度超过65℃时停止滴加，温度回落再继续滴加，搅拌10分钟；
S7、加入纯化水搅拌15分钟，从反应釜底取样检测10％稀释液的PH值，当PH为2.8时，过滤出料，形成无色或淡黄色透明粘稠液体的中间体；中间体的pH值为2.8，粘度为800-2000cps；
S8、在将中间体、三乙醇胺和催化剂依次加入分散包装机内，温度控制在42-46℃，保持转速在280转/分钟下分散35分钟，过滤包装即可。
聚合物在涂层固化后要有良好的亲水性，但又不能溶于水，还要一定的耐水性，确保使用寿命，同时分子结构上必须存在柔性绕曲链端，避免成品成膜后的脆性。选取丙烯酸系列亲水单体，合成高分子量的主体树脂。合成的主体树脂溶于水，需加入小分子水溶性交联剂，和主体树脂交联后，保留树脂良好的亲水性，同时良好的耐水性。
考虑到亲水性，适用性，基础单体选择所以选择丙烯酸混合单体和甲基丙烯酸混合单体。
分别合成不同分子量的聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸对比如下表所示：
丙烯酸和聚甲基丙烯酸对比表
对比选出20万分子量聚丙烯酸和20万分子量聚甲基丙烯酸，兼具韧性和强度。
具体的，水溶性固化剂的选择，不同的多元醇的性能对比，选取季戊四醇，丙二醇，聚乙二醇，二乙醇胺固化剂添加量5-15％，加上催化剂后调配成涂料喷涂于滤材上面，180℃*3min对比性能：水在涂层的接触角，聚乙二醇最低，强度最低；季戊四醇最高，强度最高；三乙醇胺低，强度很高。对滤材的浸润性，三乙醇胺最好。
因此，以聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸和低分子量多元醇交联剂可以得到高强度，亲水疏油的涂层。
进一步的，S2中，过硫酸铵水溶液采用过硫酸铵和纯水混合制成，过硫酸铵和纯水的用量比例为1∶50。优选的，过硫酸铵选用1.38kg，纯水选用69kg，过硫酸铵依据活性物浓度进行调节，是控制粘度的第一个关键点，纯水提前搅拌加入溶解好，注意避开高温。
具体的，S3中，滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液的步骤如下：
S1.1、先滴加完丙烯酸混合单体，继续滴加剩余的过硫酸钠溶液，延后5-10分钟；
S1.2、分别用150kg和50kg纯化水冲洗丙烯酸混合单体、过硫酸钠水溶液的加料泵，管道和釜体。
值得注意的是，该聚合反应属放热反应，尤其是稠度逐渐增加时，反应热的转移逐步变缓。热量可使聚合速率增快，如此释放的热量更多，循环下去就形成暴聚。所以整个工艺过程中，控制品质的第二个关键点即使反应热能及时转移，料温在要求的范围内。
因此，滴加的初期供热基本停止；在滴加的第一阶段时观察到料温开始上升时就要开启冷却，反应的中后期，冷却水需要逐步增大，必要时通过冷冻水来降温。
再进一步的，丙烯酸混合单体的原料包括丙烯酸、羧基聚丁二烯和顺酐，其制备方法为：丙烯酸作为单体，羧基聚丁二烯和顺酐作为引发剂，单体流速20kg/分钟，引发剂流速6.1kg/分钟，滴加120分钟。滴加程序如下：滴加初期存在诱导期，即反应似乎未进行，保持氮气的通入并维持要求的温度即可，滴加的整个过程中，反应釜内料温温度维持在94-98℃之间，否则停止滴加。
具体的，S5中，氢氧化钠水溶液采用氢氧化钠和纯化水混合制成，氢氧化钠和纯化水的用量比为37.2∶100。优选的，氢氧化钠选用7.44kg，纯化水选用20kg，氢氧化钠的溶解过程中会释放大量的热，加入时一定要冷却水来降温，并注意佩戴防护用品。
值得说明的是，S8中，中间体、三乙醇胺和催化剂的重力比为100∶∶8∶1.5。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其方法包括如下步骤：
S1、在反应釜内添加纯水，中速搅拌，开始加热升温，同时通氮气；
S2、当反应釜中物料达到90-95℃时，加入配置好的过硫酸铵水溶液；
S3、搅拌3-5分钟，开始同时滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液；
S4、滴加完毕后，停止通氮气，温度维持94-96℃，反应2小时，然后冷却使料温降至55℃；
S5、配置氢氧化钠水溶液，并降温到常温待用；
S6、采用计量泵缓慢滴加氢氧化钠水溶液，中和剧烈放热，当温度超过65℃时停止滴加，温度回落再继续滴加，搅拌10分钟；
S7、加入纯化水搅拌15分钟，从反应釜底取样检测10％稀释液的PH值，当PH为2.8时，过滤出料，形成无色或淡黄色透明粘稠液体的中间体；
S8、在将中间体、三乙醇胺和催化剂依次加入分散包装机内，温度控制在42-46℃，保持转速在280转/分钟下分散35分钟，过滤包装即可。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述S2中，过硫酸铵水溶液采用过硫酸铵和纯水混合制成，过硫酸铵和纯水的用量比例为1∶50。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述S3中，滴加丙烯酸混合单体和过硫酸铵水溶液的步骤如下：
S1.1、先滴加完丙烯酸混合单体，继续滴加剩余的过硫酸钠溶液，延后5-10分钟；
S1.2、分别用150kg和50kg纯化水冲洗丙烯酸混合单体、过硫酸钠水溶液的加料泵，管道和釜体。
4.根据权利要求3所述的玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸混合单体的原料包括丙烯酸、羧基聚丁二烯和顺酐，其制备方法为：丙烯酸作为单体，羧基聚丁二烯和顺酐作为引发剂，单体流速20kg/分钟，引发剂流速6.1kg/分钟，滴加120分钟。
5.根据权利要求1所述的玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述S5中，氢氧化钠水溶液采用氢氧化钠和纯化水混合制成，氢氧化钠和纯化水的用量比为37.2∶100。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述S8中，中间体、三乙醇胺和催化剂的重力比为100∶8∶1.5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010215940.8A CN111303323A (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010215940.8A CN111303323A (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111303323A true CN111303323A (zh) | 2020-06-19 |
Family
ID=71145930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010215940.8A Pending CN111303323A (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111303323A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0990729A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-05 | Johns Manville International, Inc. | Polycarboxy/polyol fiberglass binder of low pH |
| US20060111002A1 (en) * | 2002-10-29 | 2006-05-25 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Fiberglass nonwoven binder |
| CN102120792A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-07-13 | 苏州博纳化学科技有限公司 | 一种顺酐-（甲基）丙烯酸分散剂的制备方法 |
| CN109337006A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-15 | 南京林业大学 | 一种丙烯酸-马来酸酐共聚物颜料分散剂及其生产方法 |
-
2020
- 2020-03-24 CN CN202010215940.8A patent/CN111303323A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0990729A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-05 | Johns Manville International, Inc. | Polycarboxy/polyol fiberglass binder of low pH |
| US20060111002A1 (en) * | 2002-10-29 | 2006-05-25 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Fiberglass nonwoven binder |
| CN102120792A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-07-13 | 苏州博纳化学科技有限公司 | 一种顺酐-（甲基）丙烯酸分散剂的制备方法 |
| CN109337006A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-15 | 南京林业大学 | 一种丙烯酸-马来酸酐共聚物颜料分散剂及其生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105153415B (zh) | 一种阻燃尼龙66共聚物材料及其制备方法 | |
| JPH0267327A (ja) | 化学処理組成物 | |
| CN1140553C (zh) | 接枝共聚物乳液及双罐装水性聚氨酯涂料 | |
| AU709715B2 (en) | A process for making a high nitrile multipolymer prepared from acrylonitrile and olefinically unsaturated monomers | |
| CN110050006A (zh) | 制备基于二环戊二烯的树脂的方法以及基于二环戊二烯的树脂 | |
| CN115612147B (zh) | 一种具有多层结构的光学氟素离型膜及其制造方法 | |
| CN104420374A (zh) | 一种聚阳离子无甲醛固色剂及其制备方法 | |
| CN104452366A (zh) | 一种无甲醛固色剂及其制备方法 | |
| CN111303323A (zh) | 一种玻璃纤维用亲水疏油型表面处理剂的制备方法 | |
| JP7037585B2 (ja) | 炭素繊維製造用アクリロニトリル系重合体の製造方法 | |
| CN111961158A (zh) | 一种羧基丁腈胶乳生产方法 | |
| JPS63154739A (ja) | ポリアミドの製造法 | |
| JPH0264108A (ja) | メタクリルイミド基含有重合体の製造法およびそれにより得られる該重合体を構成成分とする光伝送繊維 | |
| CN115286738A (zh) | 一种聚丙烯酸天门冬氨酸酯树脂及其制备方法 | |
| MXPA97006282A (es) | Método para preparar composiciones de polömeros que contienen funcionalidad tanto deácido como de amina | |
| CN109206549B (zh) | 一种用于金属表面处理领域的阳离子型自由基聚合乳液及其制备方法 | |
| TWI518100B (zh) | 甲基丙烯酸酯聚合物的製造方法 | |
| TWI811576B (zh) | 水性聚氨酯樹脂的製備方法 | |
| US3590102A (en) | Graft polymers of acrylonitrile onto polyvinylamide | |
| TWI747034B (zh) | 纖維用撥水撥油劑及纖維製品 | |
| He et al. | Elastomeric films from structured latexes | |
| CN107556431B (zh) | 一种二甲基亚砜法连续聚合制备聚丙烯腈溶液的方法 | |
| CN104420373A (zh) | 一种聚季铵盐固色剂及其制备方法 | |
| CN111732707A (zh) | 一种大分子单体稳定剂及其制备方法和应用 | |
| US5596058A (en) | Process for making an acryloinitrile/methacrylonitrile copolymer |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200619 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |