CN114108338A - 一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玻璃纤维线绳制备技术领域，具体公开一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法及应用，包括将低捻度玻璃纤维纺织细沙穿入导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳；将捻制好的玻璃纤维线绳放入包含环氧树脂与氨基硅烷的复合浸润剂中，对玻璃纤维表面进行一次浸渍处理；将处理后的玻璃纤维线绳放入包含氯磺化聚乙烯或丁苯吡胶乳或羧基丁苯吡胶乳和胶乳的浸胶剂中，对玻璃纤维表面进行二次浸胶处理。通过本申请制备方法处理的玻璃纤维线绳能够提高与橡胶层的粘合性，使其与大多数橡胶具备通用粘合性，同时提高对玻璃纤维丝的保护作用，使其具备优良的耐热和耐疲劳性能。

Description

一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法及应用
技术领域
本发明属于玻璃纤维线绳制备技术领域，具体地说涉及一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法及应用。
背景技术
玻璃纤维具有断裂强度高、断裂伸长率低、耐热性好、温度系数小、价格便宜等优点，是目前橡胶同步带首选的骨架材料。但是，玻璃纤维脆、不耐磨，而且耐屈挠性差。以同步带为主的橡胶传送带及橡胶轮胎等各种橡胶制品对于橡胶骨架材料的强度和耐疲劳性要求越来越高，同时，玻璃线绳与橡胶基质粘合力不足也降低了驱动带的使用寿命。目前，主要通过耐热性高的橡胶胶乳调配成的rfl处理剂来浸胶，使玻璃纤维线绳形成浸胶膜来提高玻璃线绳的耐高温性能。该处理剂在一定程度上提高了玻璃线绳的耐热性、耐水性和耐油性，但未能解决玻璃纤维线绳和橡胶层粘合力不足问题，在动态运行过程中易出现耐疲劳性差、皮带脱层等现象。另外，现在应用中rfl处理剂不具备与大多数橡胶的通用粘合性。
因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。
发明内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法及应用。本发明提供如下技术方案：
一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，包括：
S1、将低捻度玻璃纤维纺织细沙穿入导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，其中，低捻度玻璃纤维纺织细沙的捻度范围为45-65t/m；
S2、将捻制好的玻璃纤维线绳放入包含环氧树脂与氨基硅烷的复合浸润剂中，对玻璃纤维表面进行一次浸渍处理；
S3、将处理后的玻璃纤维线绳放入包含氯磺化聚乙烯或丁苯吡胶乳或羧基丁苯吡胶乳和胶乳的浸胶剂中，对玻璃纤维表面进行二次浸胶处理。
进一步的，所述浸润剂由以下质量百分比的组分构成：
环氧溶液：1.8-3.6％；
氨基硅烷：0.6-1.0％；
水性天然胶乳：8-12％；
余量为软化水。
进一步的，所述浸润剂优选以下质量百分比的组分构成：
环氧溶液：2.4％；
氨基硅烷：0.75％；
水性天然胶乳：9.25％；
余量为软化水。
进一步的，所述浸胶剂由以下质量百分比的组分构成：
水性天然胶乳：1-3％；
水性羧基丁苯吡胶乳：3-8％；
水性异氰酸酯：0.8-1.6％；
余量为软化水。
进一步的，所述浸胶剂优选以下质量百分比的组分构成：
水性天然胶乳：2％；
水性羧基丁苯吡胶乳：5％；
水性异氰酸酯：1.2％；
余量为软化水。
进一步的，所述浸胶剂制备方法包括：将水性天然胶乳、水性羧基丁苯吡胶乳和水性异氰酸酯在软化水中充分搅拌30min，再加入催化剂氨水搅拌15min，15℃恒温反应5h。
进一步的，S2中将玻璃纤维线绳浸入浸润剂中处理6s，取出后放入230℃烘箱处理120s。
进一步的，S3中将一次浸渍处理后的玻璃纤维线绳放入浸胶剂中处理6s，取出后放入160℃烘箱处理120s。
进一步的，S1中将低捻度玻璃纤维纺织细沙穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
一种耐用玻璃纤维线绳的应用，采用上述的耐用玻璃纤维线绳制备方法制备的耐用玻璃纤维线绳，作为同步带的骨架材料。
有益效果：
1、通过本申请制备方法处理的玻璃纤维线绳能够提高与橡胶层的粘合性，与NR\CR\SBR\HNBR等大多数橡胶种类有较高的粘合力，同时提高对玻璃纤维丝的保护作用，使其具备优良的耐热和耐疲劳性能；
2、采用低捻度的原丝加改进的陶瓷导丝孔进行捻制控制，增强捻制后玻璃纤维线绳的结构强度，改善玻璃纤维线绳结构，提升其耐疲劳性能；
3、通过一次浸渍处理，活化玻璃纤维表面，增加玻璃纤维表面的氢键活性集团和粗糙度，改善纤维表面与橡胶的粘合性；
4、通过二次浸胶处理，解决玻璃线一浴处理界面胶膜与橡胶的粘合性能和使玻璃线表面有很高的表面初粘性和持粘性；
5、将该玻璃纤维线绳应用于汽车同步带产品中作为骨架材料，减少钢材用量，实现节能减排效果，通过橡胶类处理剂形成的浸胶膜玻璃线绳提高与橡胶层的粘合性，同时提高对玻璃纤维丝的保护作用，进而提高了同步带的使用寿命。
附图说明
图1是本发明具体实施例中一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，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的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
如图1所示，一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，包括：
S1、将低捻度玻璃纤维纺织细沙穿入导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，其中，低捻度玻璃纤维纺织细沙的捻度范围为45-65t/m；
S2、将捻制好的玻璃纤维线绳放入包含环氧树脂与氨基硅烷的复合浸润剂中，对玻璃纤维表面进行一次浸渍处理；
S3、将处理后的玻璃纤维线绳放入包含氯磺化聚乙烯或丁苯吡胶乳或羧基丁苯吡胶乳和胶乳的浸胶剂中，对玻璃纤维表面进行二次浸胶处理。
一种耐用玻璃纤维线绳的应用，采用上述的耐用玻璃纤维线绳制备方法制备的耐用玻璃纤维线绳，作为同步带的骨架材料。
实施例1
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，测量其断裂强力为102N。
实施例2
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入氧化铝导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，测量其断裂强力为96N。
实施例3
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入钢制镀络分线梳内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，测量其断裂强力为94N。
实施例4
采用无捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，测量其断裂强力为98N。
实施例5
采用无捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0)穿入氧化铝导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，测量其断裂强力为91N。
实施例6
采用无捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0)穿入钢制镀络分线梳内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，测量其断裂强力为89N。
通过上述对比实验可知，在玻璃纤维捻制方面，采用低捻度、陶瓷材质导丝孔能得到断裂强力更大的玻璃纤维线绳，因此，后续浸渍过程均采用该强度最高的玻璃纤维线绳进行对比实验。
实施例7
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
首先配置浸胶剂，将水性天然胶乳、水性羧基丁苯吡胶乳和水性异氰酸酯在软化水中充分搅拌30min，再加入催化剂氨水搅拌15min，15℃恒温反应5h。
将捻制好的玻璃纤维线绳浸入浸润剂中处理6s，取出后放入230℃烘箱处理120s。其中，浸润剂组分为：
环氧溶液：2.4％；
氨基硅烷：0.75％；
水性天然胶乳：9.25％；
余量为软化水。
然后，将一次浸渍处理后的玻璃纤维线绳放入浸胶剂中处理6s，取出后放入160℃烘箱处理120s。其中，浸胶剂组分为：
水性天然胶乳：2％；
水性羧基丁苯吡胶乳：5％；
水性异氰酸酯：1.2％；
余量为软化水。
将改进后胶液处理的玻璃线进行粘合性能与橡胶硫化实验，硫化粘合性能采用HGT3781-2014同步带用玻璃纤维绳粘合方法。得到本实施例中玻璃纤维线绳的剥离力为98N，附胶率为100％。
实施例8
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
首先配置浸胶剂，将水性天然胶乳、水性羧基丁苯吡胶乳和水性异氰酸酯在软化水中充分搅拌30min，再加入催化剂氨水搅拌15min，15℃恒温反应5h。
将捻制好的玻璃纤维线绳浸入浸润剂中处理6s，取出后放入230℃烘箱处理120s。其中，浸润剂组分为：
环氧溶液：2.4％；
氨基硅烷：0.75％；
水性天然胶乳：9.25％；
余量为软化水。
然后，将一次浸渍处理后的玻璃纤维线绳放入浸胶剂中处理6s，取出后放入160℃烘箱处理120s。其中，浸胶剂组分为：
水性天然胶乳：2％；
水性羧基丁苯吡胶乳：5％；
水性异氰酸酯：0.8％；
余量为软化水。
将改进后胶液处理的玻璃线进行粘合性能与橡胶硫化实验，硫化粘合性能采用HGT3781-2014同步带用玻璃纤维绳粘合方法。得到本实施例中玻璃纤维线绳的剥离力为37N，附胶率为82％。
实施例9
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
首先配置浸胶剂，将水性天然胶乳、水性羧基丁苯吡胶乳和水性异氰酸酯在软化水中充分搅拌30min，再加入催化剂氨水搅拌15min，15℃恒温反应5h。
将捻制好的玻璃纤维线绳浸入浸润剂中处理6s，取出后放入230℃烘箱处理120s。其中，浸润剂组分为：
环氧溶液：2.4％；
氨基硅烷：0.75％；
水性天然胶乳：9.25％；
余量为软化水。
然后，将一次浸渍处理后的玻璃纤维线绳放入浸胶剂中处理6s，取出后放入160℃烘箱处理120s。其中，浸胶剂组分为：
水性天然胶乳：2％；
水性羧基丁苯吡胶乳：5％；
水性异氰酸酯：1.4％；
余量为软化水。
将改进后胶液处理的玻璃线进行粘合性能与橡胶硫化实验，硫化粘合性能采用HGT3781-2014同步带用玻璃纤维绳粘合方法。得到本实施例中玻璃纤维线绳的剥离力为49N，附胶率为83％。
实施例10
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
首先配置浸胶剂，将水性天然胶乳、水性羧基丁苯吡胶乳和水性异氰酸酯在软化水中充分搅拌30min，再加入催化剂氨水搅拌15min，15℃恒温反应5h。
将捻制好的玻璃纤维线绳浸入浸润剂中处理6s，取出后放入230℃烘箱处理120s。其中，浸润剂组分为：
环氧溶液：2.4％；
氨基硅烷：0.75％；
水性天然胶乳：9.25％；
余量为软化水。
然后，将一次浸渍处理后的玻璃纤维线绳放入浸胶剂中处理6s，取出后放入160℃烘箱处理120s。其中，浸胶剂组分为：
水性天然胶乳：2％；
水性羧基丁苯吡胶乳：5％；
水性异氰酸酯：1.6％；
余量为软化水。
将改进后胶液处理的玻璃线进行粘合性能与橡胶硫化实验，硫化粘合性能采用HGT3781-2014同步带用玻璃纤维绳粘合方法。得到本实施例中玻璃纤维线绳的剥离力为44N，附胶率为78％。
对比实施例
采用低捻度玻璃纤维纺织细沙(产品规格：ECG45-1/0 83Z)穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
将玻璃纤维线绳浸渍到RFL处理液中，其中，RFL处理液由以下质量比组成：
酚醛树脂：4.5％；
氨水：3％；
丁吡胶乳：65％；
甲醛：1.7％；
余量为软化水。
将改进后胶液处理的玻璃线进行粘合性能与橡胶硫化实验，硫化粘合性能采用HGT3781-2014同步带用玻璃纤维绳粘合方法。得到本实施例中玻璃纤维线绳的剥离力为48N，附胶率为90％。
通过实施例7-10与对比实施例的结果比对，粘合效果不低于RFL浸渍液浸渍的玻璃线，而玻璃线表面的初粘性和持粘性有了很高的改善。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，包括：
S1、将低捻度玻璃纤维纺织细沙穿入导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳，其中，低捻度玻璃纤维纺织细沙的捻度范围为45-65t/m；
S2、将捻制好的玻璃纤维线绳放入包含环氧树脂与氨基硅烷的复合浸润剂中，对玻璃纤维表面进行一次浸渍处理；
S3、将处理后的玻璃纤维线绳放入包含氯磺化聚乙烯或丁苯吡胶乳或羧基丁苯吡胶乳和胶乳的浸胶剂中，对玻璃纤维表面进行二次浸胶处理。
2.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，所述浸润剂由以下质量百分比的组分构成：
环氧溶液：1.8-3.6％；
氨基硅烷：0.6-1.0％；
水性天然胶乳：8-12％；
余量为软化水。
3.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，所述浸润剂优选以下质量百分比的组分构成：
环氧溶液：2.4％；
氨基硅烷：0.75％；
水性天然胶乳：9.25％；
余量为软化水。
4.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，所述浸胶剂由以下质量百分比的组分构成：
水性天然胶乳：1-3％；
水性羧基丁苯吡胶乳：3-8％；
水性异氰酸酯：0.8-1.6％；
余量为软化水。
5.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，所述浸胶剂优选以下质量百分比的组分构成：
水性天然胶乳：2％；
水性羧基丁苯吡胶乳：5％；
水性异氰酸酯：1.2％；
余量为软化水。
6.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，所述浸胶剂制备方法包括：将水性天然胶乳、水性羧基丁苯吡胶乳和水性异氰酸酯在软化水中充分搅拌30min，再加入催化剂氨水搅拌15min，15℃恒温反应5h。
7.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，S2中将玻璃纤维线绳浸入浸润剂中处理6s，取出后放入230℃烘箱处理120s。
8.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，S3中将一次浸渍处理后的玻璃纤维线绳放入浸胶剂中处理6s，取出后放入160℃烘箱处理120s。
9.根据权利要求1所述的一种耐用玻璃纤维线绳的制备方法，其特征在于，S1中将低捻度玻璃纤维纺织细沙穿入陶瓷材质导丝孔内进行捻制，制备玻璃纤维线绳。
10.一种耐用玻璃纤维线绳的应用，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的耐用玻璃纤维线绳制备方法制备的耐用玻璃纤维线绳，作为同步带的骨架材料。
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