CN112992443A - 一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法 - Google Patents

一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法 Download PDF

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何俊文
石娜
周祖海
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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，具体涉及玻璃纤维绝缘软管领域，包括包括以下步骤：S1、选取聚酯多元醇20～40份、多聚异氰酸15～30份、丙烯酸酯单体15～30份、增粘树脂15～20份、消泡剂1～4份、催化剂1～5份、抗氧化剂2～6份和无碱玻璃纤维10～20份；S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90°C下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa。本发明具有无毒不污染环境的优点，同时施胶方便，使得涂覆树脂后的玻璃纤维绝缘套管进行固化操作简单而且固化效果好。

Description

一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃纤维绝缘软管技术领域，更具体地说，本发明涉及一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法。
背景技术
玻璃纤维绝缘软管是一种电工绝缘产品，主要用于电机电器行业，套在导线接头的外面进行绝缘保护。现在国内玻璃纤维硬管普遍采用溶剂型的绝缘漆经加热烘焙的方法生产，其缺点有“两高一低”，即高耗能、高污染、低效率。绝缘材料既是电工产品具有先进技术指标的关键条件，也是电工产品能够长期安全可靠运行的重要保证。
在现有的玻璃纤维绝缘套管的生产加工过程中，对涂覆树脂后的玻璃纤维绝缘套管进行固化操作比较复杂而且固化效果不好，影响玻璃纤维绝缘套管的绝缘等级。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇20～40份、多聚异氰酸15～30份、丙烯酸酯单体15～ 30份、增粘树脂15～20份、消泡剂1～4份、催化剂1～5份、抗氧化剂2～6 份和无碱玻璃纤维10～20份；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90℃下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130℃的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应 1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于 100Pa、反应温度100～110℃下，抽真空搅拌25～30min，并在100℃和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
进一步的，所述聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇等与二元酸(苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等)或酸酐(苯二甲酸酐等)聚合而成的聚酯多元醇。
进一步的，所述多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物。
进一步的，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。
进一步的，所述催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种。
进一步的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂。
进一步的，所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
进一步的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种。
本发明的技术效果和优点：
本发明解决了环保、腐蚀性问题，具有无毒不污染环境的优点，同时施胶方便，使得涂覆树脂后的玻璃纤维绝缘套管进行固化操作简单而且固化效果好。
具体实施方式
下面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。
本发明提供了一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇20～40份、多聚异氰酸15～30份、丙烯酸酯单体15～ 30份、增粘树脂15～20份、消泡剂1～4份、催化剂1～5份、抗氧化剂2～6 份和无碱玻璃纤维10～20份，聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇等与二元酸(苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等)或酸酐(苯二甲酸酐等)聚合而成的聚酯多元醇，多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物，丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种，催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种，消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂，抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90℃下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130℃的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应 1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于 100Pa、反应温度100～110℃下，抽真空搅拌25～30min，并在100℃和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
实施例1
一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇20份、多聚异氰酸15份、丙烯酸酯单体15份、增粘树脂15份、消泡剂1份、催化剂1份、抗氧化剂2份和无碱玻璃纤维10份，聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4- 丁二醇等与二元酸(苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等)或酸酐(苯二甲酸酐等)聚合而成的聚酯多元醇，多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物，丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种，催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种，消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂，抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90℃下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130℃的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应 1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于 100Pa、反应温度100～110℃下，抽真空搅拌25～30min，并在100℃和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
实施例2
一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇40份、多聚异氰酸30份、丙烯酸酯单体30份、增粘树脂20份、消泡剂4份、催化剂5份、抗氧化剂6份和无碱玻璃纤维20份，聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4- 丁二醇等与二元酸(苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等)或酸酐(苯二甲酸酐等)聚合而成的聚酯多元醇，多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物，丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种，催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种，消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂，抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90℃下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130℃的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应 1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于100Pa、反应温度100～110℃下，抽真空搅拌25～30min，并在100℃和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
实施例3
一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇30份、多聚异氰酸20份、丙烯酸酯单体20份、增粘树脂18份、消泡剂2份、催化剂3份、抗氧化剂4份和无碱玻璃纤维15份，聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4- 丁二醇等与二元酸(苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等)或酸酐(苯二甲酸酐等)聚合而成的聚酯多元醇，多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物，丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种，催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种，消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂，抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90℃下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130℃的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于 100Pa、反应温度100～110℃下，抽真空搅拌25～30min，并在100℃和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
实施例4
一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇30份、多聚异氰酸25份、丙烯酸酯单体25份、增粘树脂20份、消泡剂3份、催化剂4份、抗氧化剂5份和无碱玻璃纤维18份，聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4- 丁二醇等与二元酸(苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等)或酸酐(苯二甲酸酐等)聚合而成的聚酯多元醇，多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物，丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种，催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种，消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂，抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90℃下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130℃的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应 1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于 100Pa、反应温度100～110℃下，抽真空搅拌25～30min，并在100℃和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取聚酯多元醇20～40份、多聚异氰酸15～30份、丙烯酸酯单体15～30份、增粘树脂15～20份、消泡剂1～4份、催化剂1～5份、抗氧化剂2～6份和无碱玻璃纤维10～20份；
S2、将无碱玻璃纤维编织成型，通过通坯机进行整圆塑形，浸渍树脂后在光电热一体的高速聚合装置内固化，制成玻璃纤维硬管；
S3、聚酯多元醇加入三口烧瓶中，在80～90°C下真空搅拌溶解2h，绝对压力小于100Pa，随后解除真空，边搅拌边向反应釜中滴加多聚异氰酸，同时加入催化剂，其中多聚异氰酸与聚酯多元醇的摩尔比为2～4:1，在120～130°C的氮气条件下，并抽真空搅拌除水1h以上，直到含水量不超过500ppm，得到第一次混合料；
S4、向S3中得到的一次混合料中加入丙烯酸酯单体和增粘树脂，继续反应1～2h；并检测NCO达到理论值后，降温到室温，反应结束后得到第二次混合料；
S5、把S1中的抗氧化剂和消泡剂依次加入二次混合料中，绝对压力小于100Pa、反应温度100～110°C下，抽真空搅拌25～30min，并在100°C和氮气保护下快速出料得到涂料；
S6、将步骤S5中制得的涂料涂覆在S1中的玻璃纤维硬管上，进行加热烘干，制成聚氨酯玻璃纤维套管，进行检测、入库。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述聚酯多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇等与二元酸（苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等）或酸酐（苯二甲酸酐等）聚合而成的聚酯多元醇。
3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述多聚异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物。
4.根据权利要求3所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述催化剂至少为二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性的有机硅消泡剂。
7.根据权利要求6所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
8.根据权利要求7所述的一种聚氨酯玻璃纤维套管的制备方法，其特征在于：所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种。
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