CN111499221A - 一种低气味玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种低气味玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂含有固体组分和水；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的2％～10％；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：偶联剂8.0～20％，润滑剂4.0～10％，成膜剂60～85％，抗静电剂1.0～5.0％，pH值调节剂0.5～4.0％；其中，所述成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；所述自乳化水性环氧树脂和所述自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1。采用该浸润剂涂覆生产的玻璃纤维纱，不但气味性明显降低，同时与目标聚酯树脂相容性较好，浸透效果好，纱线集束性好，生产过程中产生毛羽少。

Description

一种低气味玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及玻璃纤维增强树脂技术领域，特别涉及一种低气味玻璃纤维浸润剂，以及该浸润剂的制备方法及其应用。
背景技术
玻璃纤维增强高分子聚合物材料(俗称玻璃钢)，因具有轻质高强、耐腐蚀、成本较低和工业设计性较强等优点，在汽车结构件及内外饰件上获得了广泛的应用；近年来，随着人们对汽车内空气质量的日益关注，国内外车辆制造主机厂对内外饰材料的挥发性有机化合物(VOC)及气味的释放提出了日趋严苛的要求。
玻璃纤维作为玻璃钢的主要增强材料，已被广泛应用于汽车制造领域；然而，由于其本身表面极性较强，无法与极性较弱的聚合物基体材料(如不饱和聚酯等)相容，容易造成增强材料与基体树脂之间的界面结合困难，从而影响复合材料性能。因此，成品玻璃纤维的表面，通常需涂覆有一层浸润剂(主要成分包括聚合物乳液成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂等)，以起到玻纤和聚合物材料之间的过渡连接作用，但偶联剂等小分子添加剂，以及成膜剂聚合物乳液中的催化剂、乳化剂和残留的游离单体，容易挥发到空气中，是配方中VOC以及气味的主要来源，这种浸润剂处理后的玻璃纤维应用于汽车内饰后，会产生VOC排放和不良气味，直接影响乘车人员的乘车体验和身体健康。
目前降低气味性的方法主要是通过除味剂、气味抑制剂等无机物，将VOC分子物理吸附或与其发生化学反应，从而减少或消除气味性，但这些添加剂往往与聚合物成膜体系不相容，易造成玻璃纤维表面浸润剂膜被破坏，从而极大地影响玻璃纤维的性能，因此难以被广泛应用。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是：提供一种低气味的玻璃纤维浸润剂，以使本申请提供的浸润剂涂覆生产的玻璃纤维，与目标不饱和聚酯树脂相容性好，浸透效果好，且切割分散性好，无静电积累，生产使用毛羽少；并且气味性能够满足汽车行业环保标准的要求。
为了解决以上技术问题，本申请通过以下技术方案实现：
根据本申请的一个方面，提供了一种低气味玻璃纤维浸润剂，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、润滑剂、成膜剂、抗静电剂和pH值调节剂；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的2％～10％；
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：
Figure BDA0002473065660000021
其中，所述成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯(PVAc)组成；所述自乳化水性环氧树脂和所述自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1。
优选的，所述的自乳化水性环氧树脂为聚乙二醇接枝的自乳化水性环氧树脂；所述的自交联聚醋酸乙烯酯为己二烯酸改性的高温自交联聚醋酸乙烯酯。
优选的，所述硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；所述第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；所述第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂。
优选的，所述硅烷偶联剂的寡聚体为含有3～15个硅烷偶联剂分子的缩聚产物。
优选的，所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂的质量比为1:1～5:1。
优选的，第一硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷的寡聚体、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的寡聚体、苯氨基硅烷的寡聚体、和/或γ-脲丙基三甲氧基硅烷的寡聚体；更优选的，第一硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷的寡聚体。
优选的，第二硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、和/或乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷；更优选的，第二硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷。
优选的，所述自乳化水性环氧树脂的环氧当量为800～5000g/eq。
优选的，所述自交联聚醋酸乙烯酯的分子量为800～20000。
优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静电剂。
优选的，所述非离子型抗静电剂为脂肪酸、脂肪酰胺或多元醇酯中的一种或任意几种的混合物。
优选的，所述pH值调节剂为有机多元酸。
优选的，所述有机多元酸为柠檬酸和/或马来酸。
优选的，所述润滑剂为甲基硅油和/或环氧基硅油。
优选的，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、润滑剂、成膜剂、抗静电剂和pH值调节剂；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的2％～10％；
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：
Figure BDA0002473065660000031
其中，所述成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；所述自乳化水性环氧树脂和所述自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.3:1～2.7:1；
所述硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；所述第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；所述第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；所述第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为1:1～5:1。
本申请的玻璃纤维浸润剂，具体涉及一种低气味玻璃纤维浸润剂，配方中的自乳化水性环氧树脂有效减少了小分子乳化剂的添加量；自交联聚醋酸乙烯酯进一步使得烘制后小分子单体残留量大为减少；因此本申请的浸润剂涂覆生产的玻璃纤维具有气味性低的突出优点。另外，该涂覆本申请浸润剂后的玻璃纤维与目标聚酯树脂相容性较好，浸透效果好，纱线集束性好，生产中毛羽量较少。
该低气味玻璃浸润剂中各组分的作用及含量说明如下：
本申请的低气味玻璃纤维浸润剂含有固体组分和水；其中，固体组分包含硅烷偶联剂、润滑剂、成膜剂、抗静电剂和pH值调节剂；固体组分质量占所述浸润剂总质量的2％～10％；优选的固体组分质量占所述浸润剂总质量的3％～9％；进一步优选的，固体组分质量占所述浸润剂总质量的4％～8％。
成膜剂为本申请玻璃纤维浸润剂的主要成分，具有保护玻璃纤维、提高玻纤流动性、集束性以及与基体树脂的相容性的作用，对玻璃纤维的连续生产后续应用有着决定性影响；同时，由于成膜剂聚合物乳液中的催化剂、乳化剂和残留的游离单体，是浸润剂中挥发性有机化合物(VOC)以及气味的主要来源。与传统成膜剂相比，本申请的成膜剂选用自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯，不容易产生VOC，可以有效降低浸润剂的气味。本申请的低气味玻璃纤维浸润剂中，限定成膜剂占固体组分总质量的60～85％；优选的，成膜剂占固体组分总质量的61～80％；进一步优选的，成膜剂占固体组分总质量的65～75％。
自乳化水性环氧树脂溶于水中制成自乳化水性环氧树脂乳液，涂覆于玻璃纤维表面后可以有效提高纱线的集束性。优选的，本申请的自乳化水性环氧树脂采用聚乙二醇接枝的自乳化水性环氧树脂，由于聚乙二醇接枝后具有一端亲水的特性，该大分子环氧在水中能够迅速扩散，形成较为稳定的小液滴均匀分散于水中，因此只需要少量或不添加乳化剂，该大分子环氧即可与水混合均匀形成乳液，可以有效减少水性环氧乳液中小分子乳化剂的挥发，进一步降低成膜后的气味。优选的，自乳化水性环氧树脂的环氧当量为800～5000g/eq。优选的，自乳化水性环氧树脂乳液的分散相平均粒径为0.2～2.0μm。
自交联聚醋酸乙烯酯溶于水中制成自交联聚醋酸乙烯酯乳液，涂覆于玻璃纤维表面后可以有效增强纱线的韧性和硬挺度，并且与聚酯树脂相容性更好，树脂浸透后不易产生白丝。优选的，本申请的自交联聚醋酸乙烯酯采用己二烯酸改性的高温自交联聚醋酸乙烯酯，由于己二烯酸的共聚改性，提供了充足的不饱和双键，使其具有高温自交联的特性，成膜后未反应的残留单体较少，可以减少小分子挥发，进一步降低气味的产生。优选的，自交联聚醋酸乙烯酯的分子量为800～20000。优选的，自交联聚醋酸乙烯酯乳液的分散相平均粒径为0.5～2.5μm。
研究过程中发现，自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1时，纱线气味性较小，集束性较好，硬挺度和树脂浸透速度适中。进一步的，当自乳化水性环氧树脂比例过高时容易造成玻纤产品的树脂浸透效果差，易产生白丝；当自交联聚醋酸乙烯酯比例过高时容易造成玻纤产品的集束性变差，生产使用中毛羽增多。优选的，自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.3:1～2.7:1；进一步优选的，自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.7:1～2.3:1。
本申请选用硅烷偶联剂(结构通式为YSiX3)为偶联剂。其结构通式中，Y为有机端，通常为链烯烃或者末端带有氨基、巯基、环氧、叠氮基和异氰酸酯基等官能团的烃基；X为可水解基团，如氯、甲氧基、乙氧基等。由于此特殊的化学结构，硅烷偶联剂可用作无机玻璃纤维与有机聚合物成膜剂之间结合的桥梁，使得整个浸润剂膜能够通过化学键固定于玻璃纤维表面，从而保持玻璃纤维在加工或者切割过程中较好的集束性、韧性以及硬挺度。其中，硅烷偶联剂占固体组分总质量的8.0～20％；优选的，硅烷偶联剂占固体组分总质量的9.0～19％；进一步优选的，硅烷偶联剂占固体组分总质量的7.0～17％。
本申请进一步限定了硅烷偶联剂为第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的共混物，第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体，所述硅烷偶联剂的寡聚体是指3～15个硅烷偶联剂分子进行缩聚反应后的产物；第二硅烷偶联剂为乙烯基和酯基的硅烷偶联剂。通常采用的有基端含氨基或脲基的硅烷偶联剂具有一定的刺激性气味，而本申请采用的第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的共混物不仅能保持硅烷偶联剂的桥梁作用，使其有机端与本申请的成膜剂相结合，还可以大大减少刺激性气味的产生。研究过程中发现，第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1:1～5:1时，生产出的玻璃纤维产品具有低气味性和可加工性能；第一偶联剂比例过高时，浸润剂的刺激性气味较大；第二偶联剂比例过高时，纱线集束性能明显下降，纱线硬挺度不够。优选的，第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1.5:1～4.6:1；进一步优选的，第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为2:1～4:1。
第一硅烷偶联剂提供反应活性较高的氨基，能够与本申请成膜剂中的羧酸以及环氧基团之间形成牢固的化学键结合。同时，与现有技术中常用的氨基硅烷偶联剂或脲基硅烷偶联剂相比，本申请将小分子的硅烷偶联剂预聚成寡聚体，形成了大分子的硅烷偶联剂，因此进一步降低了小分子挥发，气味性也大为降低。第二硅烷偶联剂与本申请的成膜剂物理相容性好，同时可提供末端烯基，应用于玻璃纤维表面处理后，能够与增强不饱和聚酯树脂反应，让树脂与玻璃纤维界面结合得更好。
本申请使用的润滑剂主要是为了保证玻璃纤维在拉丝、后处理以及使用过程的润滑效果，润滑剂含量过少则达不到润滑效果，过多会影响浸润剂在玻璃纤维表面成膜，并最终影响玻璃纤维在增强基体树脂中的浸透和相容性。其中，润滑剂占固体组分总质量的4.0～10％；优选的，润滑剂占固体组分总质量的5.0～9％；进一步优选的，润滑剂占固体组分总质量的6.0～8％。
本申请中抗静电剂的作用是使纱线短切使用时不产生静电积累和毛羽吸附，以保证短切铺覆的均匀性以及使用的顺畅性。优选的，抗静电剂采用非离子型抗静电剂；进一步优选的，抗静电剂采用脂肪酸、脂肪酰胺或多元醇酯中的一种。其中，抗静电剂占固体组分总质量的1.0～5.0％；优选用量为1.2～4.8％；进一步优选的，抗静电剂占固体组分总质量的1.6～4.3％。
本申请的浸润剂体系适用于酸性环境，因此采用pH值调节剂调节浸润剂的pH值。优选的，pH值调节剂采用有机多元酸，有机多元酸可增加氢离子浓度，从而提高产品效果。进一步优选的，pH值调节剂采用柠檬酸和/或马来酸。其中，pH值调节剂占浸润剂固体总质量的0.5～4.0％；优选的，pH值调节剂占浸润剂固体总质量的0.8～3.8％；进一步优选的，pH值调节剂占浸润剂固体总质量的1.2～3.0％。
本申请中的水主要作用是浸润剂中各组分的分散相。其中，水优选去离子水。
根据本申请的第二个方面，提供一种制备所述低气味玻璃纤维浸润剂的方法，包括如下步骤：
S1：将pH值调节剂加入水中预分散；
S2：第一硅烷偶联剂、第二硅烷偶联剂均匀分散在步骤S1所得溶液中；
S3：将润滑剂和抗静电剂分别进行预溶解处理，加入步骤S2所得溶液中；
S4：将自乳化水性环氧树脂溶于水中制成分散相平均粒径为0.2～2.0μm的自乳化水性环氧树脂乳液；将自交联聚醋酸乙烯酯溶于水中制成分散相平均粒径为0.5～2.5μm的自交联聚醋酸乙烯酯乳液；将自乳化水性环氧树脂乳液和自交联聚醋酸乙烯酯乳液加入步骤S3所得溶液中，混合均匀。
根据本申请的第三个方面，提供由所述低气味玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。
根据本申请的第四个方面，提供所述低气味玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维在汽车制造领域内的应用。
本申请的低气味玻璃纤维浸润剂中，选择各组分含量的上述范围的有益效果将通过实施例给出具体实验数据进行说明。
下面是根据本发明的玻璃纤维组合物中所包括的各组分的优选取值范围示例。
优选示例一
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的2％～10％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000081
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1。
优选示例二
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的2％～10％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000082
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.3:1～2.7:1。
优选示例三
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的2％～10％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000091
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1；
硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为1:1～5:1。
优选示例四
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的3％～9％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000092
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.3:1～2.7:1；
硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为1.5:1～4.6:1。
优选示例五
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的4％～8％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000101
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.7:1～2.3:1；
硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为2:1～4:1。
优选示例六
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的5％～7％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000102
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.8:1～2.0:1；
硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为2.5:1～3.5:1。
优选示例七
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的2％～10％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
Figure BDA0002473065660000111
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1；
硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为1:1～5:1；
自乳化水性环氧树脂的环氧当量为800～5000g/eq；
自交联聚醋酸乙烯酯的分子量为800～20000。
优选示例八
根据本发明的低气味玻璃纤维浸润剂，含有固体组分和水，固体组分质量占浸润剂总质量的3％～9％；
固体组分各成分的质量占固体组分总质量的百分比表示如下：
其中，成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.3:1～2.7:1；
硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的质量比为1.5:1～4.6:1；
自乳化水性环氧树脂的环氧当量为800～5000g/eq；
自交联聚醋酸乙烯酯的分子量为800～20000。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。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。
本申请实施例1～6所用浸润剂的配方原料如下所示：
第一硅烷偶联剂：实施例1～3选用γ-氨丙基三甲氧基硅烷的寡聚体，实施例4～6选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷的寡聚体；
第二硅烷偶联剂：实施例1～3选用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，实施例4～6选用乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷；
润滑剂选用环氧基硅油；
自乳化水性环氧树脂选用聚乙二醇接枝的自乳化环氧树脂；
自交联聚醋酸乙烯酯选用己二烯酸改性的高温自交联聚醋酸乙烯酯；
抗静电剂：实施例1～2选用脂肪酸，实施例3～4选用脂肪酰胺，实施例5～6选用多元醇酯；
pH值调节剂：实施例1～3选用马来酸，实施例4～6选用柠檬酸；
固含量：实施例1为2％，实施例2为4％，实施例3为5％，实施例4为7％，实施例5为8％，实施例6为10％。
本申请的低气味玻璃纤维浸润剂的实施例中各组分占固体总质量百分比如表1所示。
表1
Figure BDA0002473065660000131
实施例1～6的制备方法如下：
S1：在干净的容器中加入相当于硅烷偶联剂质量50～60倍的去离子水，再缓慢加入pH值调节剂并通过搅拌让其完全溶解；
S2：向S1所得溶液中，缓慢加入第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂，加入每种硅烷偶联剂后分别搅拌20～30分钟，直至所述第一硅烷偶联剂、第二硅烷偶联剂分散均匀，成为表面无油花的澄清水溶液；
S3：将润滑剂和抗静电剂分别溶解于各自质量5～10倍的50～60℃热水中，搅拌稀释后加入步骤S2所得的水溶液中；
S4：将自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯分别完全溶解至相当于其质量1.5～2倍的常温水中，各自制成相应的乳液，加入步骤S3所得的水溶液中，即得所述浸润剂。
为了进一步说明本申请的有益效果，选择目前汽车内饰件常用的两种玻璃纤维浸润剂(对比例1和对比例2)作为对比实施例，对比例1～2中各组分的固体含量占浸润剂固体总含量的百分比表示如下：
对比例1
Figure BDA0002473065660000141
对比例2
Figure BDA0002473065660000142
对比例1～2中，硅烷偶联剂为γ-氨基丙三乙氧基硅烷；润滑剂为脂肪酰胺；对比例1中的成膜剂1为线性聚醋酸乙烯酯；成膜剂2为大分子双酚F型环氧树脂；对比例2中的成膜剂1为中交联聚醋酸乙烯酯；成膜剂2为大分子双酚A型环氧树脂。
表2示出了用实施例1～6以及对比例1～2所述浸润剂生产的玻璃纤维合股纱产品的性能测试结果，为保证测试结果的可比性，制样过程中，已保证每个实施例和对比例中制备的玻纤可燃物含量基本相同，即：实施例1～6和对比例1～2中，玻纤表面外涂浸润剂的固体质量占玻纤质量的百分比基本是一致的。其中，气味等级采用巨石集团Q/JS J4659玻璃纤维气味测试方法评价。该测试方法采用外标法，评价人员通过嗅觉感知经过高温热烘后的玻璃纤维样品气味性，并以不同浓度丁醇作为标准气味参照物，对玻璃纤维气味进行评级(共分为1～5级)。每个样品由3位具有资质的专业测试人员单独评价，取3个结果的平均值作为最终结果。
表2
Figure BDA0002473065660000151
注：
Figure BDA0002473065660000152
从上述实施例的测试结果我们可以看出，使用本申请的浸润剂涂覆的玻纤在气味性上有着明显的优势，除了具有低气味方面的优势外，还具有集束性好，生产毛羽少，在聚酯树脂中的浸透效果好，静电合格率高(达到了100％)等优点，具有更好的可加工性能和树脂匹配性。
由此可知，本申请提供的玻璃纤维浸润剂配方和工艺科学合理，具有较低的气味，能够满足汽车行业环保标准的要求。而且由本申请的浸润剂涂覆生产的玻璃纤维，与目标不饱和聚酯树脂相容性好，浸透效果好，且切割分散性好，无静电积累，生产使用毛羽少。
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申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种低气味玻璃纤维浸润剂，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、润滑剂、成膜剂、抗静电剂和pH值调节剂；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的2％～10％；
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：
Figure FDA0002473065650000011
其中，所述成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；所述自乳化水性环氧树脂和所述自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1:1～3:1。
2.根据权利要求1所述的低气味玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述的自乳化水性环氧树脂为聚乙二醇接枝的自乳化水性环氧树脂；所述的自交联聚醋酸乙烯酯为己二烯酸改性的高温自交联聚醋酸乙烯酯。
3.根据权利要求1所述的低气味玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；所述第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；所述第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂。
4.根据权利要求3所述的低气味玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂的质量比为1:1～5:1。
5.根据权利要求1所述的低气味玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述自乳化水性环氧树脂的环氧当量为800～5000g/eq；所述自交联聚醋酸乙烯酯的分子量为800～20000。
6.根据权利要求1所述的低气味玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述抗静电剂为非离子型抗静电剂。
7.根据权利要求6所述的低气味玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述非离子型抗静电剂为脂肪酸、脂肪酰胺或多元醇酯中的一种或任意几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的低气味玻璃纤维浸润剂，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、润滑剂、成膜剂、抗静电剂和pH值调节剂；所述固体组分质量占所述浸润剂总质量的2％～10％；
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：
Figure FDA0002473065650000021
其中，所述成膜剂由自乳化水性环氧树脂和自交联聚醋酸乙烯酯组成；所述自乳化水性环氧树脂和所述自交联聚醋酸乙烯酯的质量比为1.3:1～2.7:1；
所述硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂；所述第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂的寡聚体或脲基硅烷偶联剂的寡聚体；所述第二硅烷偶联剂为带乙烯基和酯基的硅烷偶联剂；所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂的质量比为1:1～5:1。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的低气味玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将pH值调节剂加入水中预分散；
S2：将第一硅烷偶联剂、第二硅烷偶联剂均匀分散在步骤S1所得溶液中；
S3：将润滑剂和抗静电剂分别进行预溶解处理，加入步骤S2所得溶液中；
S4：将自乳化水性环氧树脂溶于水中制成分散相平均粒径为0.2～2.0μm的自乳化水性环氧树脂乳液；将自交联聚醋酸乙烯酯溶于水中制成分散相平均粒径为0.5～2.5μm的自交联聚醋酸乙烯酯乳液；将自乳化水性环氧树脂乳液和自交联聚醋酸乙烯酯乳液加入步骤S3所得溶液中，混合均匀。
10.一种如权利要求1～8任一项所述的低气味玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。
11.一种如权利要求1～8任一项所述的低气味玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维在汽车制造领域内的应用。
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