CN114230198A - 一种玻璃纤维浸润剂及制备方法、产品和应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水；浸润剂的固含量为5.5～12％；有效组分包含偶联剂、润湿剂、助剂、润滑剂、成膜剂和pH值调节剂；浸润剂各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示为：偶联剂12～17％，润湿剂2～4.5％，助剂0.05～0.5％，润滑剂7～14.5％，成膜剂60～74％，pH值调节剂3～5.5％；其中，成膜剂为环氧树脂乳液、改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合。由该玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品，具备低吸树脂量的特性，具有毛羽少、与环氧树脂界面结合好的特点，进而制备的玻璃钢制品玻纤含量高、机械强度高、生产成本低，满足玻璃钢制品的各项要求。

Description

一种玻璃纤维浸润剂及制备方法、产品和应用

技术领域

本申请涉及玻璃纤维增强热固性树脂技术领域，特别涉及一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、产品和应用。

背景技术

玻璃钢是用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂等树脂基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的一种复合材料。玻璃钢硬度高、质量轻，是非常好的金属材料替代材料。通常玻璃纤维在玻璃钢制品中的重量占比高达50-80％，其余部分为树脂、填料等成分。因此，提高玻璃纤维在玻璃钢制品中的占比，是提升玻璃钢制品机械性能的关键，同时还可以降低树脂比例，从而大幅降低生产制造成本。

目前市场上现有的玻璃纤维产品普遍存在吸树脂量偏高的问题，导致玻璃钢制品中的玻纤含量难以提升，玻璃钢制品的强度提升遇到瓶颈。比如在玻璃钢缠绕管道领域，玻纤含量通常只有70％左右，最高也只能达到75％；因此，需要研制一种新型的浸润剂，由其涂覆生产的玻璃纤维产品，具备低吸树脂量的特性，同时兼具毛羽少、与环氧树脂界面结合好的特点，能使玻璃钢制品的玻纤含量高、机械强度高，相对生产成本低，满足玻璃钢制品的各项要求。一般性能要求如下(以1200tex玻璃纤维增强环氧树脂管道，采用缠绕成型为例)：

性能指标：

性能项目	单位	技术指标	试验方法
				毛羽	mg/kg	≤50	/
轴向拉伸强度	MPa	≥68	ASTM D2105
				树脂含量	％	≤23	GB/T 2577-2016

毛羽性能测试：通过毛羽测试仪对样品纱线自身的毛羽以及经过毛羽测试仪测试过程中所产生的毛羽进行收集，并对所测试的纱团进行称重。毛羽量的计算方法：毛羽量(mg/kg)＝毛羽的重量(mg)/所测试纱团的重量(kg)。

发明内容

本申请旨在解决上面描述的问题。本申请的目的是提供一种玻璃纤维浸润剂，由其涂覆生产的玻璃纤维产品，具备低吸树脂量的特性，同时兼具毛羽少、与环氧树脂界面结合好的特点，进而制备的玻璃钢制品玻纤含量高、机械强度高、生产成本低，满足玻璃钢制品的各项要求。

根据本申请的一个方面，提供了一种玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂包含有效组分和水；所述浸润剂的固含量为5.5～12％；所述有效组分包含偶联剂、润湿剂、助剂、润滑剂、成膜剂和pH值调节剂；所述浸润剂各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

其中，所述成膜剂为环氧树脂乳液、改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合。

其中，所述浸润剂中各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

其中，所述成膜剂为双酚A型环氧树脂乳液、双酚F型环氧树脂乳液、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性环氧树脂乳液、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性环氧树脂乳液、聚丙二醇改性环氧树脂乳液、双马来酰胺改性环氧树脂乳液、聚酰亚胺改性环氧树脂乳液、聚醚砜树脂改性环氧树脂乳液、酚醛树脂改性环氧树脂乳液、二甲基硅氧烷改性环氧树脂乳液中的一种或任意几种的组合。

其中，所述成膜剂的分子量为1200～5800，玻璃化转变温度为-10～-30℃。

其中，所述偶联剂为带环氧基或带氨基的硅烷基偶联剂中的一种或两种的共混物；

所述润湿剂为硅醇类、多元醇类和聚氧乙烯烷基酚醚中的一种或任意几种的混合。

其中，所述润滑剂由第一润滑剂和第二润滑剂组成；所述第一润滑剂为聚乙二醇类、聚乙烯亚胺季铵盐类、聚氧乙烯醚类润滑剂中的一种或任意几种的混合，所述第二润滑剂为硅油类润滑剂；

所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的质量比为1.11～5：1。

其中，所述助剂为酞菁蓝。

其中，所述浸润剂中各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

本申请的浸润剂组分包含有效组分和水，浸润剂的固含量为5.5～12％；有效组分包含偶联剂、润湿剂、助剂、润滑剂、成膜剂和pH值调节剂。以下所涉及的组分含量均为该组分固体质量占浸润剂固体质量的百分比。

本申请玻璃纤维直接纱浸润剂中各有效组分的作用及含量说明如下：

偶联剂主要起玻璃纤维和基体树脂间的桥接作用，其机理是偶联剂中的无机基团水解成硅醇基团与玻璃表面的羟基发生反应，而偶联剂中的有机基团可以与被增强的树脂基团发生反应。因此，偶联剂是本申请提高与目标树脂即环氧树脂相容性的重点，也是影响玻璃纤维强度以及玻璃钢制品强度的关键。研究发现，偶联剂含量过低，浸润剂与玻璃表面的结合不充分，会导致所生产的玻璃纤维及其玻璃钢制品的强度偏低，无法满足设计要求；而偶联剂含量过高，一方面会产生浪费，增加生产成本；另一方面，偶联剂使用过多会导致玻璃纤维纱线偏硬、在树脂中不宜浸透，以及纱团表面发黄等负面问题产生，影响产品质量。因此，偶联剂的用量需控制在合适的范围内，本申请中，偶联剂的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比为12～17％，优选为13～16％。

进一步的，本申请使用的偶联剂为带环氧基或带氨基的硅烷基偶联剂中的一种或两种的共混物。带环氧基或带氨基的硅烷基偶联剂，均与环氧树脂有比较好的相容性，能够提高玻璃纤维与树脂基体的粘接力，从而提高玻璃钢制品的机械强度。进一步的，本申请偶联剂优选3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-二乙胺基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种的混合。特例性的，本申请偶联剂可以选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

在本申请中，成膜剂作为浸润剂的主要成分，可以起到保护玻璃纤维，改善玻纤产品与基体树脂的界面结合性以及降低玻纤吸树脂量的作用。因此，成膜剂的选择是本申请降低玻纤吸树脂量、提高玻璃钢制品的机械强度的又一重点。实验发现，成膜剂的用量需控制在合适的范围内，成膜剂含量过低，会导致玻璃纤维表面的浸润剂成膜效果不佳，影响产品使用工艺顺畅性和吸树脂量。如果成膜剂含量过高，首先，成膜效果不会再次上升；此外，浸润剂中其他组分会因成膜剂用量的上升而减少，比如偶联剂用量降低导致的产品力学性能下降，或者润滑剂用量降低导致的毛羽增加。因此，本申请的成膜剂的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比控制在60～74％，优选为63～71％。

本申请使用的成膜剂为环氧树脂乳液或改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合。优选的，本申请使用的成膜剂为双酚A型环氧树脂乳液、双酚F型环氧树脂乳液、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性环氧树脂乳液、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性环氧树脂乳液、聚丙二醇改性环氧树脂乳液、双马来酰胺改性环氧树脂乳液、聚酰亚胺改性环氧树脂乳液、聚醚砜树脂改性环氧树脂乳液、酚醛树脂改性环氧树脂乳液、二甲基硅氧烷改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合。本申请中所使用的成膜剂可根据现有文献自行制备或使用市售商品。

同时，本申请使用的成膜剂的相对分子质量为1200～5800，玻璃化转变温度为-10～-30℃；具体的，采用相对分子质量为1200～5800的环氧成膜剂，可以使玻纤具有优异的集束性，并且纱线软硬适中，易退解，且与环氧树脂相容性好；同时玻璃化转变温度为-10～-30℃的环氧成膜剂，涂覆在玻纤表面烘干成膜后，仍处于粘流态，能够在环氧树脂中快速完全浸透，避免了增强树脂在玻纤表面润湿和溶胀的过程，从而大大减少玻纤对增强树脂的吸附。此外，研究发现，成膜剂玻璃化转变温度低于-30℃，涂覆在玻纤表面烘干成膜后手感发粘明显，不利于玻璃钢制品的加工使用；如果成膜剂玻璃化转变温度高于-10℃，涂覆在玻纤表面烘干成膜后手感发干、硬，玻纤在增强树脂中的浸透速度变慢，同时吸树脂量会明显增加。优选的，本申请成膜剂的相对分子质量为1800～5000，玻璃化转变温度为-15～-26℃。

润湿剂的作用主要是降低玻纤表面张力，使树脂在玻纤表面更易铺展和快速浸透，进一步减少玻纤对增强树脂的吸附。因此，润湿剂的选择是本申请的又一重点。本申请中的润湿剂采用硅醇类、多元醇类、聚氧乙烯烷基酚醚中的一种；同时，需控制润湿剂的用量。润湿剂用量过少，达不到玻璃纤维在树脂中的浸润速度提升的目的；如果用量过多，对玻璃纤维在树脂中的浸润速度不会再提升；因此，本申请中控制润湿剂的固体质量在浸润剂固体总质量的百分比为2～4.5％，优选为2.5～4％。

浸润剂配方中的助剂选用酞菁蓝，其为平面刚性分子结构，最终会以晶体形式填充在玻纤表面的高分子浸润剂涂层中，不参与化学反应，可以阻止增强树脂在润湿玻纤表面后进入浸润剂涂层的内部，从而达到降低玻纤吸树脂量的目的。同时，研究发现，酞菁蓝在一定范围内能有效提高玻璃钢复合材料的韧性和机械性能，并且可以利用它极微的蓝光对浸润剂在成膜过程中产生的微观黄变进行增白，可耐热200℃，无迁移性，遮盖力强。因此，酞菁蓝助剂对于本申请降低玻纤吸树脂量、提高玻璃钢制品的机械强度具有非常重要的作用。本申请助剂的含量为0.05～0.5％，优选0.15～0.35％。酞菁蓝助剂不可过多使用，一方面过量使用会导致酞菁蓝在浸润剂中分散不均发生团聚，影响浸润剂的稳定性，另一方面会导致玻纤颜色呈现明显蓝色，影响下游玻璃钢制品的外观；若用量过少，则达不到所需的效果。

润滑剂的使用，主要作用是减少玻璃纤维连续生产过程中的摩擦损伤，并降低玻璃纤维在使用过程中毛羽的产生。本申请使用的润滑剂优选由第一润滑剂和第二润滑剂组成；其中，第一润滑剂为聚乙二醇类、聚乙烯亚胺季铵盐类和聚氧乙烯醚类润滑剂中的一种或任意几种的混合，第一润滑剂的使用可以满足玻璃纤维拉丝生产，能够在拉丝过程中产生湿润滑的效果，降低玻纤与工艺附件之间的磨损。第二润滑剂为硅油类润滑剂，主要是可以满足玻纤在后处理、加工过程中的加工工艺性，起到干润滑的作用，减少毛羽的产生。在本申请中，润滑剂的用量过低会达不到润滑的效果；而如果使用过多，则会降低玻璃纤维在树脂中的浸润速度和浸润效果，影响玻璃纤维与树脂的界面结合性。因此，本申请中润滑剂的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比为7～14.5％，优选为8～13％。进一步优选的，第一润滑剂5～10％，第二润滑剂2～4.5％。此外，还需对第一润滑剂和第二润滑剂的用量进行控制，若第一润滑剂过多使用会影响玻璃纤维原丝筒的成型，易发生松软变形；第二润滑剂过多使用会降低最终玻璃钢制品的机械性能。因此，本申请中第一润滑剂和第二润滑剂的质量比控制为1.11～5：1,优选为1.5～4.5：1。

发明人通过实验发现，使用本申请所选用的成膜剂、润湿剂、助剂、润滑剂与偶联剂配伍，并且在合适的含量配比下，所生产的玻璃纤维纱线的集束性、耐磨性好，毛羽少，使用顺畅，并且在环氧树脂中的浸润速度方面明显优于其他种类的成膜剂、润湿剂、助剂、润滑剂与偶联剂的组合，并且与环氧树脂的界面结合性好，吸树脂量低，玻璃钢制品的玻纤含量高、机械强度高。

本申请的pH值调节剂主要是用来辅助偶联剂分散和调节配制好的浸润剂的pH值，确保浸润剂更加稳定。本申请的pH值调节剂采用酸，易溶于水的有机酸或无机酸均可，如柠檬酸、冰醋酸、甲酸等，pH值调节剂的含量为3～5.5％，优选为3.5～5％。本申请配制的浸润剂的pH值范围为4～7；优选的，pH值范围为4.5～6.5。

根据本申请的第二个方面，提供前述玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括如下步骤：

1S：在容器中依次加入水、pH值调节剂、偶联剂，对偶联剂进行预分散；

2S：将润滑剂进行预溶解处理后加入到容器中；

3S：将成膜剂进行稀释后加入到容器中；

4S：将润湿剂进行预溶解处理后加入到容器中；

5S：将助剂进行预溶解处理后加入到容器中；然后补足余量的水搅拌均匀即可。

优选的，制备本申请的玻璃纤维浸润剂的方法包括如下步骤：

1S：在容器中加入水，然后再加入pH值调节剂，搅拌3～5分钟后，缓慢加入偶联剂，搅拌20～30分钟，直至所述偶联剂分散均匀；

缓慢加入偶联剂有助于偶联剂的分散均匀，同时可防止快速加入时偶联剂产生飞溅，一般按100-200克/秒的速度连续加入；

2S：将第一润滑剂溶于水制成乳液，再进行稀释并充分搅拌均匀后加入到容器中；将第二润滑剂在水中进行稀释并充分搅拌均匀后加入到容器中；

3S：将成膜剂在水中进行稀释并充分搅拌均匀后加入到容器中；

4S：将润湿剂在水中预溶解处理并充分搅拌均匀后加入到容器中；

5S：将助剂在水中进行稀释并充分搅拌均匀后加入到容器中；然后向容器中补足余量的水进行搅拌均匀即可。

其中，步骤1S中优选加入浸润剂总量的35％～45％的水；

其中，步骤2S中优选5～10倍于第一润滑剂重量的40～60℃的水对第一润滑剂进行溶解；优选第二润滑剂重量的2～3倍的水对第二润滑剂进行稀释；

其中，步骤3S中优选成膜剂重量的2～3倍的水对成膜剂进行稀释；

其中，步骤4S中优选润湿剂重量的2～3倍的水对润湿剂进行稀释；

其中，步骤5S中优选助剂重量的2～3倍的水对助剂进行稀释。

根据本申请的第三个方面，提供由前述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，提供前述玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品在环氧玻璃钢管道生产中的应用。

与现有技术相比，本申请配方的浸润剂，采用成膜剂、润湿剂、助剂、润滑剂和硅烷偶联剂搭配使用，由其涂覆生产的玻璃纤维产品，具备低吸树脂量的特性，同时兼具毛羽少、与环氧树脂界面结合好的特点，能使玻璃钢制品的玻纤含量高、机械强度高、生产成本低，满足玻璃钢制品的各项要求。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的具体实施例，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。

本申请的玻璃纤维浸润剂，固体质量占浸润剂固体总质量的5.5～12％，余量为水；浸润剂中各组分的固体质量占浸润剂固体质量的百分比表示如下：

偶联剂12～17％；润湿剂2～4.5％；助剂0.05～0.5％；润滑剂7～14.5％；成膜剂60～74％；pH值调节剂3～5.5％；

优选的，偶联剂13～16％；润湿剂2.5～4％；助剂0.13～0.35％；润滑剂8～13％；成膜剂63～71％；pH值调节剂3.5～5％；

其中，成膜剂选用环氧树脂乳液、改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合。优选的，选用双酚A型环氧树脂乳液、双酚F型环氧树脂乳液、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性环氧树脂乳液、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性环氧树脂乳液、聚丙二醇改性环氧树脂乳液、双马来酰胺改性环氧树脂乳液、聚酰亚胺改性环氧树脂乳液、聚醚砜树脂改性环氧树脂乳液、酚醛树脂改性环氧树脂乳液、二甲基硅氧烷改性环氧树脂乳液中的一种或多种组合。成膜剂的分子量为1200～5800，优选的，分子量为1800～5000；玻璃化转变温度为-10～-30℃，优选的，玻璃化转变温度为-15～-26℃。

偶联剂为带环氧基或带氨基的硅烷基偶联剂中的一种或两种的共混物；优选的偶联剂有3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-二乙胺基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

润滑剂由第一润滑剂和第二润滑剂组成；第一润滑剂为聚乙二醇类、聚乙烯亚胺季铵盐类和聚氧乙烯醚类润滑剂中的一种，第二润滑剂为硅油类润滑剂；第一润滑剂和第二润滑剂的质量比为1.11～5：1，优选为1.5～4.5：1。

助剂为酞菁蓝；

润湿剂为硅醇类、多元醇类和聚氧乙烯烷基酚醚中的一种；

pH值调节剂为酸，优选的，为易溶于水的有机酸或无机酸；更优选的，为柠檬酸、冰醋酸、甲酸。

本申请玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括如下步骤：

1S：在容器中加入浸润剂总量的35％～45％的水，然后再加入pH值调节剂，搅拌3～5分钟后，以100-200克/秒的速度连续缓慢加入偶联剂，搅拌20～30分钟，直至偶联剂分散均匀；

2S：将第一润滑剂在5～10倍于其量的40～60℃的水中对其进行溶解，搅拌稀释后加入到容器中；将第二润滑剂采用其量的2～3倍的水进行稀释后加入到容器中；

3S：将成膜剂采用其量的2～3倍的水进行稀释后加入到容器中；

4S：将润湿剂采用其量的2～3倍的水进行稀释后加入到容器中；

5S：将助剂采用其量的2～3倍的水进行稀释后加入到容器中；补足余量的水进行搅拌均匀；根据需要再次加入pH值调节剂进行搅拌，调节所需pH值范围即可。

下面列出本申请玻璃纤维浸润剂的部分具体实施例。

实施例

为了进一步说明本申请的玻璃纤维浸润剂中所选的各组分种类以及组分含量范围的有益效果，下面列举了本申请的玻璃纤维浸润剂中所包括的各组分的优选取值范围示例。

本申请的浸润剂各组分及其含量的选择、浸润剂的制备方法的有益效果将通过实施例给出具体实验数据进行说明。

其中，实施例1-3：环氧树脂乳液为双酚A型环氧树脂乳液；实施例4-6：环氧树脂乳液为双酚A型环氧树脂乳液和双酚F型环氧树脂乳液的组合物；实施例7-8：环氧树脂乳液为双酚F型环氧树脂乳液；实施例9：改性环氧树脂乳液为γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性环氧树脂乳液；实施例10：改性环氧树脂乳液为聚丙二醇改性环氧树脂乳液；实施例11：改性环氧树脂乳液为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性环氧树脂乳液、聚丙二醇改性环氧树脂乳液的组合物；实施例12：改性环氧树脂乳液为酚醛树脂改性环氧树脂乳液；实施例13：改性环氧树脂乳液为双马来酰胺改性环氧树脂乳液、聚酰亚胺改性环氧树脂乳液的组合物；实施例14-16：改性环氧树脂乳液为聚丙二醇改性环氧树脂乳液、酚醛树脂改性环氧树脂乳液的组合物。

硅烷偶联剂选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-二乙胺基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种的混合。

第一润滑剂为聚乙二醇类、聚乙烯亚胺季铵盐类和聚氧乙烯醚类润滑剂中的一种或任意几种的混合；第二润滑剂为硅油类润滑剂。

需要指出的是，实施例所选用的具体组分种类仅在于阐述本申请的技术方案而非限制。

表1 本申请浸润剂的具体实施例

表1 本申请浸润剂具体实施例(续)

测试例

为了进一步体现本申请的有益效果，选用不同配比的浸润剂配方作为对比例进行对比。具体的对比例配方及对比测试结果如下。其中，各对比例配方中的含量为各组分的固体质量占各浸润剂总固体质量的百分比。

对比例1：

偶联剂1：带环氧基的硅烷基偶联剂 2％；

偶联剂2：带氨基的硅烷基偶联剂 12％；

润滑剂：PEG400 8.5％；

成膜剂1：双酚A型环氧树脂乳液 37％；

成膜剂2：聚酯乳液 36.5％；

pH值调节剂：醋酸 4％。

对比例2：

偶联剂1：带酰氧基的硅烷基偶联剂 10％；

偶联剂2：带氨基的硅烷基偶联剂 4％；

润滑剂：烷基咪唑啉衍生物 8.5％；

成膜剂1：不饱和聚酯乳液 18％；

成膜剂2：改性环氧树脂乳液 55.5％；

pH值调节剂：醋酸 4％。

对比例3：

偶联剂1：带环氧基的硅烷基偶联剂 3％；

偶联剂2：带氨基的硅烷基偶联剂 11％；

成膜剂：双酚A型环氧树脂乳液 68.8％；

润滑剂1：聚乙烯亚胺季铵盐类 3.6％；

润滑剂2：硅油类 7.6％；

润湿剂：聚氧乙烯烷基酚醚 3％

pH值调节剂：醋酸 3％。

对比例4：

偶联剂：带环氧基的硅烷基偶联剂 11％；

成膜剂：双酚F型环氧树脂乳液 69％；

润滑剂1：聚乙烯亚胺季铵盐类 9％；

润滑剂2：硅油类 6％；

助剂：酞菁蓝 1％

pH值调节剂：醋酸 4％。

对比例5：

偶联剂：带环氧基的硅烷基偶联剂 14％；

成膜剂：双酚F型环氧树脂乳液(分子量7000～8000) 68.7％；

润滑剂1：聚乙烯亚胺季铵盐类 7％；

润滑剂2：硅油类 3％；

润湿剂：硅醇类润湿剂 3％

助剂：酞菁蓝 0.3％

pH值调节剂：醋酸 4％。

测试例

参照上述实施例与各对比例配方制备玻璃纤维浸润剂，应用在一定的玻璃纤维生产工艺所生产出的1200tex玻璃纤维的具体测试结果如表2所示，其中各项性能参数均以相同条件相同时间进行表征。

表2 实施例和对比例玻纤产品增强环氧管道的性能测试结果

表2 实施例和对比例玻纤产品增强环氧管道的性能测试结果(续)

表2 实施例和对比例玻纤产品增强环氧管道的性能测试结果(续)

需要说明的是，表2中的可燃物含量(即浸润剂涂覆在玻璃纤维上的量占玻璃纤维质量的比例)一般控制在0.2～1.2％，具体的值需要根据原料本身的性能，从产品需要达到的性能指标和实验测试结果来看，可燃物含量在0.45～0.75％生产的产品，机械强度能够满足要求。

从以上的配方测试实例，我们可以从中看出，通过对组分和组分含量的设计，我们可以得到合乎要求的浸润剂，各项性能均优于对比例数据；其中尤以实施例4、5、11、12、15、16效果更佳。

综上所述，采用本申请的玻璃纤维浸润剂生产的玻璃纤维，具备低吸树脂量的特性，同时兼具毛羽少、与环氧树脂界面结合好的特点，能使玻璃钢制品的玻纤含量高、机械强度高、相对生产成本低，满足玻璃钢制品的各项要求。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本申请的保护范围之内。

最后应说明的是：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)

1.一种玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂包含有效组分和水；所述浸润剂的固含量为5.5～12％；所述有效组分包含偶联剂、润湿剂、助剂、润滑剂、成膜剂和pH值调节剂；所述浸润剂各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

其中，所述成膜剂为环氧树脂乳液、改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合。

2.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂中各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

3.如权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述成膜剂为双酚A型环氧树脂乳液、双酚F型环氧树脂乳液、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性环氧树脂乳液、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性环氧树脂乳液、聚丙二醇改性环氧树脂乳液、双马来酰胺改性环氧树脂乳液、聚酰亚胺改性环氧树脂乳液、聚醚砜树脂改性环氧树脂乳液、酚醛树脂改性环氧树脂乳液、二甲基硅氧烷改性环氧树脂乳液中的一种或任意几种的组合。

4.如权利要求3所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述成膜剂的分子量为1200～5800，玻璃化转变温度为-10～-30℃。

5.如权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述偶联剂为带环氧基或带氨基的硅烷基偶联剂中的一种或两种的共混物；

所述润湿剂为硅醇类、多元醇类和聚氧乙烯烷基酚醚中的一种或任意几种的混合。

6.如权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述润滑剂由第一润滑剂和第二润滑剂组成；所述第一润滑剂为聚乙二醇类、聚乙烯亚胺季铵盐类、聚氧乙烯醚类润滑剂中的一种或任意几种的混合，所述第二润滑剂为硅油类润滑剂；

所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的质量比为1.11～5：1。

7.如权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述助剂为酞菁蓝。

8.如权利要求6所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂中各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

9.一种如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1S：在容器中依次加入水、pH值调节剂、偶联剂，对偶联剂进行预分散；

2S：将所述润滑剂进行预溶解处理后加入到所述容器中；

3S：将所述成膜剂进行稀释后加入到所述容器中；

4S：将润湿剂进行预溶解处理后加入到所述容器中；

5S：将助剂进行预溶解处理后加入到所述容器中，然后补足余量的水，搅拌均匀即可。

10.一种由权利要求1-8任一项所述的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10所述的玻璃纤维产品在环氧玻璃钢管道生产中的应用。