CN114538797B - 一种玻璃纤维浸润剂、及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种玻璃纤维浸润剂、及其制备方法和应用，其中，玻璃纤维浸润剂包含有效组分和水，有效组分包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、相容剂、填充剂和抗静电剂；玻璃纤维浸润剂的固含量为4～13％；各有效组分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：偶联剂：10％～20％；润滑剂：3.0～7.0％；成膜剂：34～67％；相容剂：15～25％；填充剂：2.0～6.0％；抗静电剂：3.0～8.0％；成膜剂由阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液组成；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1～1:4。采用该玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维，不但自身玻璃纤维拉伸断裂强度高，同时与目标聚丙烯树脂相容性较好，聚丙烯蜂窝板的力学强度高。

Description

一种玻璃纤维浸润剂、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，尤其涉及一种玻璃纤维浸润剂、及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃纤维增强聚丙烯蜂窝夹芯复合板(以下简称PP蜂窝板)，因其具有轻质高强、耐腐蚀、吸音隔热等突出的优点，被广泛用于汽车制造和建筑建材等领域。

PP蜂窝板具有典型的“三明治”结构：它是由两层玻璃纤维面板和夹设于两者之间的聚丙烯蜂窝芯组成，玻璃纤维面板与聚丙烯蜂窝芯通过模压融接的工艺接合而成。其中，玻璃纤维面板为应力的主要承载层。而玻璃纤维面板主要由短切或连续的玻璃纤维和聚丙烯树脂复合而成，因此两者之间的界面结合性能是制约整个复合板材料力学性能的关键因素。

发明内容

本申请旨在提供一种玻璃纤维浸润剂、及其制备方法和应用，以解决上述相关技术存在的问题。

根据本申请的第一方面，提供一种玻璃纤维浸润剂，所述玻璃纤维浸润剂包含有效组分和水，所述有效组分包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、相容剂、填充剂和抗静电剂；所述玻璃纤维浸润剂的固含量为4～13％；所述有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，所述成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物，所述第一成膜剂为阳离子型改性环氧乳液，所述第二成膜剂为多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液；所述第一成膜剂和所述第二成膜剂的质量比为1:1～1:4。

进一步地，所述第一成膜剂和所述第二成膜剂的质量比为1:1.2～1:3.5。

进一步地，所述阳离子型改性环氧乳液包括由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的乳液。

进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液。

进一步地，所述填充剂为聚乙烯蜡乳液。

进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

进一步地，所述各有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

进一步地，所述偶联剂为含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂。

进一步地，所述硅烷偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(2-丙基)硅烷中的一种或几种。

进一步地，所述润滑剂包括脂肪酰胺类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、有机硅油类润滑剂中的一种或几种。

进一步地，所述抗静电剂为阳离子型抗静电剂。

进一步地，所述阳离子型改性环氧乳液包括由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的乳液。

进一步地，所述胺基化合物包括二乙醇胺、正十二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种。

进一步地，所述环氧树脂为双酚S型环氧树脂。

进一步地，所述环氧树脂的环氧当量为700～3500g/eq。

进一步地，所述多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的平均粒径为80～500nm。

本申请所提供的玻璃纤维浸润剂中，各组分的作用及含量说明如下：

本申请提供的玻璃纤维浸润剂包含有效组分和水；其中，有效组分包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、相容剂、填充剂和抗静电剂，本申请将玻璃纤维浸润剂的固含量范围控制在4～13％，优选为5～12％，更优选为6～11％。

成膜剂是玻璃纤维浸润剂的主要成分，具有保护玻璃纤维、提高玻璃纤维可切割性、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和后续应用有着决定性影响。因此，成膜剂的选择是本申请的重点之一。同时，成膜剂的用量需控制在合适的范围，成膜剂用量过少，无法对玻璃纤维形成有效的保护；过多，则容易影响玻璃纤维的树脂浸透性能。因此本申请将成膜剂的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比范围控制在34～67％，优选37～64％，更优选40～61％。

本申请的成膜剂采用第一成膜剂和第二成膜剂的组合，本申请使用的成膜剂为乳液形态。其中，第一成膜剂为阳离子型改性环氧乳液。第一成膜剂可以包括由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的阳离子型改性环氧乳液。其中，胺基化合物包括二乙醇胺、正十二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种的组合，优选二乙醇胺。其中，环氧树脂包括双酚S型环氧树脂。其中，环氧树脂的环氧当量为700～3500g/eq。与未经改性的普通环氧乳液相比，阳离子型改性环氧乳液在水中分散更为均匀，容易乳化且不易沉降，在玻璃纤维表面成膜后能保证玻璃纤维的集束性在各个方向和位置上不会存在较大差异。本申请将阳离子型改性环氧乳液的固含量范围控制在40～55％。

第二成膜剂为多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液。该复合乳液可以采用种子乳液聚合结合原位乳液聚合法，引入分子间和分子内交联结构，将聚氨酯和聚丙烯酸酯两种聚合物分子链连成一体，形成多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液。其中，聚氨酯起到增韧的效果，使得玻璃纤维在加工过程中，良好的韧性使得玻璃纤维具有较高的硬挺度，减少毛羽的产生，保证了玻璃纤维的完整性。丙烯酸酯具有一定的与聚丙烯树脂的相容性，能够使玻璃纤维与聚丙烯树脂较好地形成界面结合的同时，丙烯酸酯中的不饱和键能够在高温烘制的过程中发生加成反应，提高分子间的交联特性。聚氨酯和丙烯酸酯多重交联的特性进一步提升了玻璃纤维浸润剂成膜后表面的致密性，能够提高玻璃纤维的硬挺度和拉伸断裂强度。本申请将多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的平均粒径范围控制在80～500nm，使得该乳液能够在一定时间内稳定，不发生团聚、沉淀等现象。本申请将多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的固含量范围控制在30％～45％。

成膜剂中，第一成膜剂对玻璃纤维具有良好的粘结作用，减少生产使用过程中散丝的问题发生；第二成膜剂具有良好的交联度，起到为玻璃纤维增韧和增加硬度的作用，玻璃纤维使用过程中能够减少磨损，切割分散性得到提高。本申请需控制第一成膜剂和第二成膜剂的用量关系，研究发现，第一成膜剂比例过高容易造成玻璃纤维产品的硬挺度下降、缺乏韧性；第二成膜剂比例过高容易造成玻璃纤维产品的集束性变差，玻璃纤维在生产使用中毛羽较多。本申请将第一成膜剂和第二成膜剂的质量比范围控制在1:1～1:4，优选1:1.2～1:3.5，更优选1:1.5～1:3.2时，玻璃纤维的集束性较好、毛羽量少、硬挺度高、与聚丙烯树脂相容性好，制品力学强度高。

相容剂是指在聚丙烯树脂的主链上引入了强极性侧基，然后产物均匀分散在水中形成的聚丙烯乳液。相容剂是增进玻璃纤维和聚丙烯树脂之间粘接性和相容性的桥梁，有效提高玻璃纤维和聚丙烯树脂复合时的界面结合强度，从而提升复合材料的力学性能。相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；本申请将聚丙烯乳液的固含量范围控制在28～38％。同时，相容剂的用量需控制在合适的范围，用量过多会导致玻璃纤维成膜剂成膜体系被破坏，用量过少不能发挥增进玻璃纤维和聚丙烯树脂之间粘接性和相容性的桥梁作用。本申请将相容剂的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比范围控制在15～25％，优选16～24％，更优选17～23％。

填充剂能够有效填充玻璃纤维浸润剂成膜后留下的缝隙，起到弥补膜表面微间隙的作用，同时还能与聚丙烯树脂具有较好的相容性，从而在不影响玻璃纤维和聚丙烯树脂结合的情况下，有效提升玻璃纤维自身的拉伸断裂强度。填充剂选用聚乙烯蜡乳液，将聚乙烯蜡乳液的分子量控制在600～2500Da，优选800～2200Da。同时，填充剂的用量也控制在合适的范围，用量过多会导致玻璃纤维成膜剂成膜体系被破坏，用量过少不能发挥填充作用。本申请控将填充剂的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比范围控制在2.0～6.0％，优选2.2～5.8％，更优选2.4～5.5％。

抗静电剂能够有效提升玻璃纤维的抗静电性能，避免玻璃纤维在切割过程中产生静电，造成分散不均的问题。抗静电剂选用长链烷基季铵盐、长链烷基磷盐或二者的组合，长链烷基季铵盐和长链烷基磷盐与成膜剂体系的相容性较好，且具有较好的抗静电性能，优选采用长链烷基磷盐。抗静电剂的用量需控制在合适的范围，用量过多会导致玻璃纤维成膜剂成膜体系被破坏，用量过少会导致玻璃纤维抗静电性能不足。本申请将抗静电剂的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比范围控制在3.0～8.0％，优选3.5～7.5％，更优选3.8～7.2％。

润滑剂能够保证玻璃纤维在拉丝、后处理以及使用过程中的润滑效果，与成膜剂体系的相容性较好。润滑剂包括脂肪酰胺类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、有机硅油类润滑剂中的一种或几种的组合。润滑剂的用量需控制在合适的范围，用量过少达不到润滑效果，用量过多则会影响玻璃纤维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。本申请将润滑剂的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比范围控制在3.0～7.0％，优选3.3～6.7％，更优选3.8～6.3％。

偶联剂选用硅烷偶联剂(结构通式为YSiX3)。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、烷氧基等。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。硅烷偶联剂本身具有一定的修补玻璃纤维表面微裂纹的作用，因此可以提高玻璃纤维的拉伸断裂强度。偶联剂选用含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂，含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂中包含酯基、双键等化学基团，与成膜剂和相容剂之间均能通过化学键形成稳定结合，可有效提升玻璃纤维的力学性能。含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(2-丙基)硅烷中的一种或几种的组合。偶联剂的用量需控制在合适的范围内，研究发现，偶联剂含量过少无法在无机玻璃纤维与有机聚合物成膜剂之间起到有效的过渡桥梁作用；含量过多反而会阻碍成膜剂发挥其应有作用。本申请将偶联剂的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比控制在10％～20％；优选11～19％；更优选12～18％。

本申请中的水是玻璃纤维浸润剂中各有效组分的分散相。其中，水优选去离子水。

需要说明的是，本申请中，对于乳液形态的有效组分，其固体质量是指乳液在一定条件下烘干除去水后，剩余部分的质量；例如，第一成膜剂(阳离子型改性环氧乳液)的固体质量是指阳离子型改性环氧树脂的质量。

根据本申请的第二方面，提供一种用于制备上述的玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括：

将偶联剂加入水中预分散，制得偶联剂溶液；

将填充剂、相容剂依次分散在所述偶联剂溶液中，制得偶联剂-填充剂-相容剂混合溶液；

将润滑剂和抗静电剂分别进行预溶解后加入所述偶联剂-填充剂-相容剂混合溶液中，制得偶联剂-填充剂-相容剂-润滑剂-抗静电剂混合溶液；

将第一成膜剂用其质量5～10倍的水稀释；将第二成膜剂用其质量10～15倍的水稀释后，依次加入所述偶联剂-填充剂-相容剂-润滑剂-抗静电剂混合溶液中，混合搅拌均匀，得到玻璃纤维浸润剂。

优选的，上述制备方法的具体操作为：将阳离子型改性环氧乳液用其质量5～10倍的水稀释，制备得到分散相平均粒径为0.7～5.0μm的乳液；将多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液用其质量10～15倍的水稀释，制备得到分散相平均粒径为0.08～0.5μm的乳液；将稀释后的阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液依次加入偶联剂-填充剂-润滑剂混合溶液中，混合搅拌均匀，得到玻璃纤维浸润剂。

根据本申请的第三方面，提供一种由上述玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。

所述玻璃纤维产品可以应用于汽车制造及建筑领域内。

与现有技术相比，本申请提供的玻璃纤维浸润剂有如下有益效果：该玻璃纤维浸润剂中，通过由阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液组成的成膜剂，前者使玻璃纤维具有良好的集束性和粘合性，后者提高了玻璃纤维的硬挺度，丙烯酸酯可与聚丙烯树脂相容，增强了玻璃纤维与聚丙烯树脂的界面结合，多重交联提升了玻璃纤维浸润剂成膜后表面的致密性，提高了玻璃纤维的拉伸断裂强度，从而显著提升聚丙烯蜂窝板的力学强度。偶联剂、润滑剂、相容剂、填充剂和抗静电剂的添加，使涂覆玻璃纤维浸润剂的玻璃纤维浸透效果好，纱线集束性好，生产中毛羽量较少。

具体实施方式

本申请旨在提供一种玻璃纤维浸润剂、及其制备方法和应用以解决上述相关技术存在的问题。

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。

本申请中，玻璃纤维浸润剂包含有效组分和水，有效组分包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、相容剂、填充剂和抗静电剂；玻璃纤维浸润剂的固含量为4～13％；各有效组分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：偶联剂：10％～20％；润滑剂：3.0～7.0％；成膜剂：34～67％；相容剂：15～25％；填充剂：2.0～6.0％；抗静电剂：3.0～8.0％。

本申请提供的玻璃纤维浸润剂中，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。

优选示例一

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为4％～13％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1～1:4，相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液。

优选示例二

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为5％～12％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1.2～1:3.5；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液。

优选示例三

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为4％～13％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1～1:4；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；填充剂为聚乙烯蜡乳液，聚乙烯蜡乳液的分子量为600～2500Da。

优选示例四

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为5％～12％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1.2～1:3.5；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；偶联剂为含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂。

优选示例五

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为6％～11％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1.2～1:3.5；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；填充剂为聚乙烯蜡乳液，聚乙烯蜡乳液的分子量为600～2500Da。

优选示例六

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为6％～11％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1.5～1:3.2；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；

阳离子型改性环氧乳液为由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的乳液，胺基化合物包括二乙醇胺、正十二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种的组合；环氧树脂为双酚S型环氧树脂，环氧当量为700～3500g/eq。

优选示例七

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为7％～10％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1.6～1:3.0；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；填充剂为聚乙烯蜡乳液，聚乙烯蜡乳液的分子量为600～2500Da；

阳离子型改性环氧乳液为由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的乳液，胺基化合物包括二乙醇胺、正十二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种的组合；环氧树脂为双酚S型环氧树脂，环氧当量为700～3500g/eq。

优选示例八

根据本申请的玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为7％～10％；其中，有效组分各成分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，成膜剂为阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的混合物；阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的质量比为1:1.6～1:3.0；相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；填充剂为聚乙烯蜡乳液，聚乙烯蜡乳液的分子量为600～2500Da；

阳离子型改性环氧乳液为由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的乳液，胺基化合物包括二乙醇胺、正十二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种的组合；环氧树脂为双酚S型环氧树脂，环氧当量为700～3500g/eq；

多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的平均粒径为80～500nm；

偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(2-丙基)硅烷中的一种或几种的组合；

润滑剂为脂肪酰胺类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、有机硅油类润滑剂中的一种或几种的组合。

优选示例一至优选示例八的玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括：

在干净的容器中加入相当于偶联剂质量50～60倍的去离子水，再缓慢加入偶联剂，并通过搅拌让其分散均匀，成为表面无油花的澄清水溶液，制得偶联剂溶液；

向制得偶联剂溶液中依次缓慢加入填充剂、相容剂，并通过搅拌使其分散均匀，制得偶联剂-填充剂-相容剂混合溶液；

将润滑剂溶解于其自身质量8～15倍的70～80℃的去离子水中，将抗静电剂溶解于其自身质量10～20倍的80～90℃的去离子水中，并通过搅拌使其完全溶解，稀释后加入偶联剂-填充剂-相容剂混合溶液中，制得偶联剂-填充剂-相容剂-润滑剂-抗静电剂混合溶液；

将阳离子型改性环氧乳液用其质量5～10倍的去离子水稀释，制成分散相平均粒径为0.7～5.0μm的乳液；制备得到分散相平均粒径为0.7～5.0μm的乳液；将多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液用其质量10～15倍的去离子水稀释，制备得到分散相平均粒径为0.08～0.5μm的乳液；将稀释后的阳离子型改性环氧乳液和多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液依次加入偶联剂-填充剂-相容剂-润滑剂-抗静电剂混合溶液中，混合搅拌均匀，得到玻璃纤维浸润剂。

本申请提供的玻璃纤维浸润剂的实施例各有效组分占有效组分总质量百分比如表1所示。

表1玻璃纤维浸润剂实施例的配方

表1玻璃纤维浸润剂实施例的配方(续)

为了进一步说明本申请的有益效果，选择目前常用的玻璃纤维浸润剂作为对比实施例(对比例1)；另外在对比例1的浸润剂组分基础上添加本申请的相容剂和填充剂，作为另一对比实施例(对比例2)。对比例1和对比例2的浸润剂均含有有效组分和水，有效组分质量占浸润剂总质量的6.5％，各有效组分的固体质量占玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

对比例1

对比例2

对比例1～2中，硅烷偶联剂为γ-氨基丙三乙氧基硅烷，润滑剂为长链脂肪酰胺类润滑剂，成膜剂1为聚醋酸乙烯酯乳液，成膜剂2为聚氨酯改性双酚A型环氧乳液。对比例2中，相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液，填充剂为聚乙烯蜡乳液。

表2示出了用实施例1～12以及对比例1～2中玻璃纤维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璃纤维可燃物含量基本相同(控制范围1.10～1.20，中心值1.15)，即：实施例和对比例中，玻璃纤维表面外涂玻璃纤维浸润剂的固体质量占玻璃纤维质量的百分比基本是一致的。另外，已保证每个实施例和对比例中制备的玻璃纤维在进行力学性能测试时所采用其他原料和生产工艺参数等均保持一致，以便平行对比玻璃纤维的性能

表2玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维性能测试结果

表2玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维性能测试结果(续)

注：

其中，用于力学性能测试的玻璃纤维增强聚丙烯蜂窝板的结构为三层夹芯结构，以六边形聚丙烯蜂窝板为芯层，以短切玻璃纤维片材为两层玻璃纤维面板，通过模压成型制备而成。

从以上实施例的测试结果可以看出，使用本申请的玻璃纤维浸润剂涂覆的玻璃纤维的硬挺度和拉伸断裂强度等方面都具有明显的优势，所制备的纤维增强聚丙烯蜂窝板的力学性能也明显优于对比例，其中由实施例6和实施例7制备的玻璃纤维，表现得尤为突出；另外还具有集束性好，生产使用过程中产生毛羽量少，在聚丙烯树脂中的浸透效果好等优点。

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，玻璃纤维浸润剂涂覆的玻璃纤维与聚丙烯树脂具有更好的相容性，能够形成更强的界面结合，同时可加工性也得到了提升。

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 (9)

1.一种玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述玻璃纤维浸润剂包含有效组分和水，所述有效组分包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、相容剂、填充剂和抗静电剂；所述玻璃纤维浸润剂的固含量为4～13％；所述各有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

其中，所述成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物，所述第一成膜剂为阳离子型改性环氧乳液，所述第二成膜剂为多重交联型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液；所述第一成膜剂和所述第二成膜剂的质量比为1:1～1:4；

所述阳离子型改性环氧乳液包括由胺基化合物与环氧树脂通过化学键结合的产物均匀分散在水中所得的乳液；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯乳液；所述填充剂为聚乙烯蜡乳液。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述各有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂的固体总质量的百分比表示如下：

3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述偶联剂为含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂。

4.根据权利要求3所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(2-丙基)硅烷中的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述润滑剂包括脂肪酰胺类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、有机硅油类润滑剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述抗静电剂为阳离子型抗静电剂。

7.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述胺基化合物包括二乙醇胺、正十二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种；所述环氧树脂为双酚S型环氧树脂，所述环氧树脂的环氧当量为700～3500g/eq。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，包括：

将偶联剂加入水中预分散，制得偶联剂溶液；

将填充剂、相容剂依次分散在所述偶联剂溶液中，制得偶联剂-填充剂-相容剂混合溶液；

将润滑剂和抗静电剂分别进行预溶解后加入所述偶联剂-填充剂-相容剂混合溶液中，制得偶联剂-填充剂-相容剂-润滑剂-抗静电剂混合溶液；

将第一成膜剂用其质量5～10倍的水稀释；将第二成膜剂用其质量10～15倍的水稀释后，依次加入所述偶联剂-填充剂-相容剂-润滑剂-抗静电剂混合溶液中，混合搅拌均匀，得到玻璃纤维浸润剂。

9.一种由如权利要求1-7任一项所述的玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。