CN114315172B - 浸润剂及制备方法和用途，镀铝玻璃纤维及制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明主要目的是提供一种浸润剂及制备方法和用途，镀铝玻璃纤维及制备方法和用途。以质量份计，每100份浸润剂中包括成膜剂3.8份～5.0份，润滑剂0.01份～0.02份，偶联剂0.024份～0.045份，抗静电剂0.07份～0.22份，PH值调节剂0.12份～0.35份，乙醇0.78份～1.43份和水93份～95份；其中，所述成膜剂选用双酚A型环氧树脂乳液；所述润滑剂选用棕榈酸；所述偶联剂选用硅烷偶联剂；所述抗静电剂选用乙氧基胺；所述PH值调节剂选用氨水。所要解决的技术问题是如何提供一种适用于镀铝玻璃纤维的浸润剂，使得由其涂覆的镀铝玻璃纤维具有较高的分散性，集束短切后其分散率大于等于70％，从而更加适于实用。
Description
技术领域
本发明属于镀铝玻璃纤维制造技术领域，特别是涉及一种浸润剂及制备方法和用途，镀铝玻璃纤维及制备方法和用途。
背景技术
浸润剂原材料及配方技术是能够体现各类玻纤制品，如，纱、布、毡等质量的最关键技术，也是玻璃纤维生产中必不可少的工业消耗品。浸润剂原材料组分中最重要的组分成膜剂的合成制造技术、以及浸润剂中各组分选择的配方应用技术在国内专业化、系列化程度均不高，且两项技术相互交叉，造成国内浸润剂原材料及配方技术仅处于国际中低档水平的局面。
与普通玻璃纤维相比，镀铝玻璃纤维是在玻璃纤维表面镀敷了一层金属铝层，能够赋予玻璃纤维以导电的性能。镀铝玻璃纤维的生产工艺与普通玻璃纤维的生产工艺完全不同，适用于普通玻璃纤维的浸润剂用到镀铝玻璃纤维的浸润时，无法起到较好的效果，使得所生产的镀铝玻璃纤维在空中难以散开，无法实现其作为箔条需要发挥的作用。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种浸润剂及制备方法和用途，镀铝玻璃纤维及制备方法和用途，所要解决的技术问题是如何提供一种适用于镀铝玻璃纤维的浸润剂，使得由其涂覆的镀铝玻璃纤维具有较高的分散性，使其分散率≥70％，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种浸润剂，以质量份计，每100份浸润剂中包括成膜剂3.8 份～5.0份，润滑剂0.01份～0.02份，偶联剂0.024份～0.045份，抗静电剂0.07 份～0.22份，PH值调节剂0.12份～0.35份，乙醇0.78份～1.43份和水93份～95份；其中，所述成膜剂选用双酚A型环氧树脂乳液；所述润滑剂选用棕榈酸；所述偶联剂选用硅烷偶联剂；所述抗静电剂选用乙氧基胺；所述 PH值调节剂选用氨水。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种浸润剂的制备方法，其包括以下步骤：将冰醋酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到水解溶液；将硅烷偶联剂加入到所述水解溶液中，超声波震荡均匀，搅拌30分钟，得到分散液；将棕榈酸溶于过量的乙醇中，搅拌均匀，放置30分钟以上，得到润滑剂液体；将润滑剂液体、抗静电剂、PH值调节剂、双酚A型环氧树脂乳液依次加入到所述分散液中，控制转速200～220rpm，搅拌60分钟，得到混合液；以质量份计，每100 份混合液中包括双酚A型环氧树脂乳液60份～70份，润滑剂液体10份～20 份，分散液10份～15份，抗静电剂1份～3份和PH值调节剂2份～5份；将 100份混合液加入到1150份～1567份去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的制备方法，其中所述的所述水解溶液中冰醋酸的质量百分比为2％。
优选的，前述的制备方法，其中所述分散液中，所述硅烷偶联剂与所述水解溶液的质量比为4:96。
优选的，前述的制备方法，其中所述润滑剂液体是将1g棕榈酸溶解于 100ml乙醇中制成。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种镀铝玻璃纤维的制备方法，其包括应用前述的浸润剂涂覆所述镀铝玻璃纤维的步骤。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种根据前述的制备方法制备的镀铝玻璃纤维，其分散率≥ 70％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种导电油漆，其包含前述的镀铝玻璃纤维。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种屏蔽材料，其包含前述的镀铝玻璃纤维。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种抗静电材料，其包含前述的镀铝玻璃纤维。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种干扰材料，其包含前述的镀铝玻璃纤维。
借由上述技术方案，本发明提出的一种浸润剂及制备方法和用途，镀铝玻璃纤维及制备方法和用途至少具有下列优点：
本发明提出的一种浸润剂，一方面通过控制配方中各组分的质量百分含量，使得主要组分为水，各种助剂的含量较低，另一方面将润滑剂以润滑剂液体的形式加入、将偶联剂以分散液的形式加入，通过控制润滑剂液体、分散液、成膜剂的质量配比，使其处于一个较佳的平衡状态，综合表现为镀铝玻璃纤维束的集束、合股作用较弱，仅能维持比较松散的合股，以利于其作为干扰材料使用时能够具有较好的分散性；同时，通过控制抗静电剂的含量，使得镀铝玻璃纤维之间较少产生静电，从而降低纤维之间的静电吸附，提高其分散性；进一步的，本发明技术方案中使用了棕榈酸的乙醇溶液作为润滑剂液体，使所述的镀铝玻璃纤维之间彼此呈现为较佳的润滑效果，提高其分散性；通过上述技术手段的综合应用，使本发明的浸润剂涂覆处理的镀铝玻璃纤维集束短切后的分散率高达70％以上。本发明的技术方案通过上述各种原料的规格型号选择、以及合理设置各种原料之间的配比，使得本发明的所述浸润剂尤其适合用于镀铝玻璃纤维的涂覆，取得了较好的技术效果，分散率≥70％。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种浸润剂及制备方法和用途，镀铝玻璃纤维及制备方法和用途其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提出一种浸润剂，以质量份计，每100份浸润剂中包括成膜剂3.8份～5.0份，润滑剂0.01份～0.02份，偶联剂0.024份～0.045份，抗静电剂0.07份～0.22份，PH值调节剂0.12份～0.35份，乙醇0.78份～1.43份和水93份～95份；其中，所述成膜剂选用双酚A型环氧树脂乳液；所述润滑剂选用棕榈酸；所述偶联剂选用硅烷偶联剂；所述抗静电剂选用乙氧基胺；所述PH值调节剂选用氨水。
本发明的技术方案不同于传统浸润剂的用途，传统浸润剂一般可以使玻璃纤维集束、合股，起到保护作用，也即使玻璃纤维具有较佳的力学性能。而本发明的浸润剂则是期望将其应用到镀铝玻璃纤维表面涂覆后，能够使所述镀铝玻璃纤维具有较佳的分散性(要求其在集束短切后的分散率大于70％)，实现其作为干扰材料的效果。
本发明还提出上述浸润剂的制备方法，其包括以下步骤：将冰醋酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到水解溶液；所述水解溶液中冰醋酸的质量百分比为2％；将硅烷偶联剂加入到所述水解溶液中，超声波震荡均匀，搅拌30分钟，得到分散液；所述分散液中，所述硅烷偶联剂与所述水解溶液的质量比为4:96；将棕榈酸溶于过量的乙醇中，搅拌均匀，放置30分钟以上，得到润滑剂液体；溶解所述润滑剂的乙醇一般过量，以使润滑剂能够全部溶解，一般制备所述润滑剂液体时，是将1g棕榈酸溶解于100ml乙醇中制成，乙醇的密度为0.789g/ml；将润滑剂液体、抗静电剂、PH值调节剂、双酚A型环氧树脂乳液依次加入到所述分散液中，控制转速200～220rpm，搅拌60分钟，得到混合液；以质量份计，每100份混合液中包括双酚A型环氧树脂乳液60份～70份，润滑剂液体10份～20份，分散液10份～15份，抗静电剂1份～3份和PH值调节剂2份～5份；将100份混合液加入到1150 份～1567份去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
上述技术方案中，润滑剂以润滑剂液体的形式加入，偶联剂以分散液的形式加入，其旨在保证所述组分的均匀分散以发挥较佳效果。所述成膜剂、润滑剂液体和分散液的组分配比是影响浸润剂性能的关键因素。一方面通过控制配方中各组分的质量百分含量，使得主要组分为水，各种助剂的含量较低；另一方面通过控制配方中成膜剂、润滑剂液体、分散液的相对比例关系，使涂覆所述浸润剂的镀铝玻璃纤维综合表现出较佳的分散性。
具体的，混合液配方中成膜剂的质量百分含量为60％～70％；所述成膜剂的含量不宜过低，否则会使其在纤维表面的成膜性不佳，不利于镀铝玻璃纤维后续的彼此分散，如对比例1和对比例3所示；所述成膜剂的含量也不宜过高，否则其会挤占润滑剂液体和/或分散液的比例，当挤占较多润滑剂含量时会导致纤维表面彼此难以润滑而导致其不易分散，如对比例2 所示；当分散液含量被挤占较多时也会导致成膜剂和润滑剂在制造过程中彼此分散困难，从而影响浸润剂的性能，最终影响镀铝玻璃纤维的分散性，如对比例4中由于成膜剂含量较高，导致润滑剂液体和分散液同时处于较低水平，综合表现为由该浸润剂涂覆的镀铝玻璃纤维的分散性较差。
配方中润滑剂液体的质量百分含量为10％～20％；所述润滑剂液体的含量不宜过低，否则会使镀铝玻璃纤维彼此之间难以润滑，表现为由该浸润剂涂覆的镀铝玻璃纤维的分散性较差，如对比例2所示；所述润滑剂液体的含量也不宜过高，否则其会挤占成膜剂和/或分散剂的比例，当挤占较多成膜剂时会导致纤维表面难以成膜从而影响涂覆该浸润剂的镀铝玻璃纤维的分散性差，如对比例1所示。
配方中分散液的质量百分含量为10％～15％；所述分散液的含量不宜过低，否则会使成膜剂和润滑剂之间难以分散而影响浸润剂的性能；所述分散液的含量也不宜过高，否则其会挤占成膜剂的比例，当挤占较多成膜剂时会导致纤维表面难以成膜从而影响涂覆该浸润剂的镀铝玻璃纤维的分散性差，如对比例3所示。
配方中抗静电剂的质量百分含量为1％～3％；所述抗静电剂的含量不宜过低，因为本发明所述的浸润剂主要用于涂覆处理镀铝玻璃纤维，若抗静电剂用量较低时，则会使纤维表面因静电而彼此吸附，导致镀铝玻璃纤维的分散性较差。
配方中PH调节剂的含量为2％～5％，其目的旨在调节浸润剂体系的环境，使其基本维持在中性的环境，以免镀铝玻璃纤维表面涂覆浸润剂时，浸润剂影响到镀铝玻璃纤维表面的金属层而破坏其导电性。
进一步的，上述技术方案中使用了棕榈酸的乙醇溶液作为润滑剂，使所述的镀铝玻璃纤维呈现为软润滑纤维，使得各纤维之间表现出较佳的润滑性，从而提高了镀铝玻璃纤维的分散性。
本发明的技术方案通过上述各种原料的规格型号选择、以及合理设置各种原料之间的配比，使得本发明的所述浸润剂尤其适合用于镀铝玻璃纤维的涂覆，取得了较好的技术效果，分散率≥70％。
上述镀铝玻璃纤维的分散性是表征其性能的关键指标，其测试方法如下：将镀铝玻璃纤维集束短切后，采用适当的振动装置振动试样，纤维经振动后散开，由其自由落下，然后以散开纤维的重量与试样总重之比计算分散率，以百分率表示。具体操作如下：将测试样本制备为10mm的纤维；称重，计为W1；将试样样本垂直地轻轻置于振动盘中央，解开绕包材料(重量W2)，使用带有功率放大器、励磁电源的电动式振动台进行振动；振动方向水平，落高为2.3m，频率20H，振幅2mm；启动传送带，使振动盘上的纤维经振动后自由散落在传送带上；用镊子摄取传送带上成团的纤维，称重，计为W3；按照下式计算其分散率：W3/(W1-W2)×100％。
本发明还提出一种镀铝玻璃纤维的制备方法，其包括应用前述的浸润剂涂覆所述镀铝玻璃纤维的步骤。根据前述的制备方法制备的镀铝玻璃纤维，经过用户使用和测试，涂覆该种浸润剂的镀铝玻璃纤维，集束短切后，发射到空中，分散率能够达到70％以上，雷达截面积满足使用需求，达到既定的遮蔽、欺骗、干扰等战术目标，能够有效保护我方舰船、飞机及其它重要目标，在现代军事上有广阔的应用前景，此外，民用上，在屏蔽材料、抗静电材料、导电油漆等方面也有一定的应用。
下面通过更为具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明，实施例中所用原料和试剂均为市售采购，性能评价方法如前文所述的检测方法；当分散率结果≥70％时，评价所述纤维的分散性好；当分散率结果＜70％时，评价所述纤维的分散性差。纤维的分散率越高，其分散性越好。
实施例1
本实施例浸润剂的制备方法包括以下步骤：
1、配制分散液：将2g冰醋酸加入98ml去离子水中混合，搅拌均匀，得到水解溶液；将4.17g硅烷偶联剂KH550加入到所述水解溶液中，超声波震荡均匀，搅拌30分钟，得到分散液。
2、配制润滑剂液体：称取1g棕榈酸，将其溶于100ml的乙醇中，搅拌均匀，放置30分钟以上，得到润滑剂液体。
3、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体20g、抗静电剂3g、PH值调节剂(氨水)2g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)60g依次加入到15g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
4、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1300ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为73.2％。
实施例2
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体14g、抗静电剂2g、PH值调节剂(氨水)3g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)66g依次加入到15g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1300ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为75.3％。
实施例3
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体10g、抗静电剂1g、PH值调节剂(氨水)4g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)70g依次加入到15g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1150ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为73.8％。
实施例4
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体18g、抗静电剂2g、PH值调节剂(氨水)2g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)68g依次加入到10g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1567ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为74.7％。
实施例5
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体15g、抗静电剂3g、PH值调节剂(氨水)5g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)65g依次加入到12g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1567ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为75.5％。
实施例6
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体18g、抗静电剂2g、PH值调节剂(氨水)4g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)62g依次加入到14g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1150ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为75.0％。
实施例7
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体16g、抗静电剂1g、PH值调节剂(氨水)3g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)67g依次加入到13g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1300ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为74.9％。
对比例1
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体25g、抗静电剂3g、PH值调节剂(氨水)2g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)55g依次加入到15g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1567ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为67.7％。
对比例2
本对比例浸润剂的制备方法包括以下步骤：
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体5g、抗静电剂2g、PH值调节剂(氨水)3g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)75g依次加入到15g上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1300ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为67.9％。
对比例3
本对比例浸润剂的制备方法包括以下步骤：
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体20g、抗静电剂3g、PH值调节剂(氨水)2g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)55g依次加入到20g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1567ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为67.4％。
对比例4
本对比例浸润剂的制备方法包括以下步骤：
配制分散液和配制润滑剂液体的方法同实施例1。
1、配制混合液：将上述配制的润滑剂液体10g、抗静电剂3g、PH值调节剂(氨水)2g、双酚A型环氧树脂乳液(W90)75g依次加入到10g 上述分散液中，控制转速210rpm，搅拌60分钟，得到混合液。
2、配制浸润剂：将上述的混合液100g加入到1300ml的去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
按照本发明的测试方法检测所述浸润剂的分散性，其分散率为68.1％。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种应用于镀铝玻璃纤维的浸润剂，其特征在于，以质量份计，每100份浸润剂中包括成膜剂3.8份~5.0份，润滑剂0.01份~0.02份，偶联剂0.024份~0.045份，抗静电剂0.07份~0.22份，PH值调节剂0.12份~0.35份，乙醇0.78份~1.43份和去离子水93份~95份；其中，所述成膜剂选用双酚A型环氧树脂乳液；所述润滑剂选用棕榈酸；所述偶联剂选用硅烷偶联剂；所述抗静电剂选用乙氧基胺；所述PH值调节剂选用氨水；
所述浸润剂的制备方法包括以下步骤：将冰醋酸和去离子水混合，搅拌得到水解溶液；将硅烷偶联剂加入到所述水解溶液中，搅拌得到分散液； 将棕榈酸溶于过量的乙醇中，搅拌得到润滑剂液体；将润滑剂液体、抗静电剂、PH值调节剂、双酚A型环氧树脂乳液依次加入到所述分散液中，搅拌得到混合液；以质量份计，每100份混合液中包括双酚A型环氧树脂乳液60份~70份，润滑剂液体10份~20份，分散液10份~15份，抗静电剂1份~3份和PH值调节剂2份~5份；将100份混合液加入到1150份~1567份去离子水中，搅拌得到浸润剂。
2.一种根据权利要求1所述的应用于镀铝玻璃纤维的浸润剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将冰醋酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到水解溶液；将硅烷偶联剂加入到所述水解溶液中，超声波震荡均匀，搅拌30分钟，得到分散液；
将棕榈酸溶于过量的乙醇中，搅拌均匀，放置30分钟以上，得到润滑剂液体；
将润滑剂液体、抗静电剂、PH值调节剂、双酚A型环氧树脂乳液依次加入到所述分散液中，控制转速200～220rpm，搅拌60分钟，得到混合液；以质量份计，每100份混合液中包括双酚A型环氧树脂乳液60份~70份，润滑剂液体10份~20份，分散液10份~15份，抗静电剂1份~3份和PH值调节剂2份~5份；
将100份混合液加入到1150份~1567份去离子水中，搅拌60分钟，得到浸润剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水解溶液中冰醋酸的质量百分比为2%。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述分散液中，所述硅烷偶联剂与所述水解溶液的质量比为4:96。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述润滑剂液体是将1g棕榈酸溶解于100ml乙醇中制成。
6.一种镀铝玻璃纤维的制备方法，其特征在于，其包括应用权利要求1所述的浸润剂涂覆所述镀铝玻璃纤维的步骤。
7.一种根据权利要求6所述的制备方法制备的镀铝玻璃纤维，其特征在于，其分散率≥70%。
8.一种导电油漆，其特征在于，其包含权利要求7所述的镀铝玻璃纤维。
9.一种屏蔽材料，其特征在于，其包含权利要求7所述的镀铝玻璃纤维。
10.一种抗静电材料，其特征在于，其包含权利要求7所述的镀铝玻璃纤维。
11.一种干扰材料，其特征在于，其包含权利要求7所述的镀铝玻璃纤维。
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