CN114835409A - 良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺 - Google Patents

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CN114835409A CN202210360430.9A CN202210360430A CN114835409A CN 114835409 A CN114835409 A CN 114835409A CN 202210360430 A CN202210360430 A CN 202210360430A CN 114835409 A CN114835409 A CN 114835409A
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Abstract

本发明公开了良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,涉及玻璃纤维短切丝领域,通过使用浸润剂和硅烷偶联剂对玻璃纤维原丝进行预处理,再采用切割装置切割为短丝,对切割后的短丝使用整理剂进行喷洒处理,再依次进行闷料、醒料处理,得到该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝,解决了现有的玻璃纤维短切丝在生产过程和后续加工使用过程中,存在静电且抗静电处理时整理剂不易于分散的问题;使用浸润剂对玻璃纤维短切丝进行预处理,再使用整理剂对玻璃纤维短切丝进行抗静电处理,使整理剂分散均匀,也增强玻璃纤维短切丝之间的分散性,并增加分子间导电性,能够有效疏散电子,从而达到使玻璃纤维短切丝抗静电的目的。

Description

良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺
技术领域
本发明涉及玻璃纤维短切丝领域,具体涉及良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺。
背景技术
玻璃纤维短切丝又称短切玻璃纤维,采用特制的浸润剂拉制的原丝,经由湿法在线短切而成,主要用于增强热塑性塑料,由于它具有良好的性价比,特别适合与树脂复合用作汽车、火车、舰船壳体的增强材料,用于耐高温针刺毡、汽车吸音片、热轧钢材等,其制品在汽车、建筑、航空日常用品等领域应用广泛,典型的制品有汽车配件、电子电器制品、机械制品等,还可用于增强砂浆混凝土防渗抗裂优良的无机纤维,也是替代聚酯纤维,木质素纤维等用于增强砂浆混凝土极具竞争力的产品,也可以提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和延长道路面使用寿命等;
玻璃纤维短切丝经过硅烷偶联剂和特殊浸润剂配方处理的长纤维短切后,具有很小的线密度,良好的集束性及流动性,因此在喂料口处不会起球和起毛,和热塑性树脂相容性非常好,下游产品具有优异的物理及机械性能,表面光洁,但是目前玻璃纤维短切丝在生产过程和后续加工使用过程中,由于摩擦、接触或感应产生静电,静电使玻璃纤维短切丝易于吸尘、吸附异物而影响使用,静电放电产生火花甚至会导致爆炸等严重事故;
针对此方面的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供了良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺:
(1)使用浸润剂和硅烷偶联剂对玻璃纤维原丝进行预处理,再采用切割装置切割为短丝,对切割后的短丝使用整理剂进行喷洒处理,再依次进行闷料、醒料处理,最后进行密封包装,得到该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝,解决了现有的玻璃纤维短切丝在生产过程和后续加工使用过程中,存在静电且抗静电处理时整理剂不易于分散的问题;
(2)采用减压蒸馏装置将4-己基苯酚蒸馏备用,将Na2SO3和NaHSO3溶解于蒸馏水中并置于四口烧瓶中,滴加环氧氯丙烷,得到中间体D,在反应釜中加蒸馏后备用的4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸和正辛烷,得到中间体E,将中间体E加入四口瓶中,再加入甲苯和四丁基溴化铵,滴加环氧氯丙烷,加入氢氧化钠,得到中间体F,将二甲胺溶液加入到四口反应瓶内,滴加中间体F,得到中间体G,称取中间体D加入四口反应瓶中,滴加中间体G,并滴加氢氧化钠溶液,得到该乳化剂,解决了玻璃纤维短切丝在生产加工时,整理剂易团聚,且生成许多小气泡影响喷洒操作,导致玻璃纤维短切丝的抗静电处理不均匀的问题;
(3)将异佛尔酮二异氰酸酯加入到四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,得到中间体A,将2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,并加入溶剂N,N-二甲基乙酰胺,加入季戊四醇三丙烯酸酯,加入二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯,将三乙胺和去离子水加入烧瓶,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,得到该防静电剂,解决了现有的玻璃纤维短切丝在生产过程和后续加工使用过程中,由于摩擦、接触或感应产生静电,静电使玻璃纤维短切丝易于吸尘、吸附异物而影响使用,静电放电产生火花甚至会导致爆炸的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝由以下步骤制备得到:
S1:使用浸润剂和硅烷偶联剂对玻璃纤维原丝进行预处理,再采用切割装置切割为短丝;
S2:对切割后的短丝使用整理剂进行喷洒处理;
S3:再依次进行闷料、醒料处理,最后进行密封包装,得到该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝;
所述整理剂包括以下重量份的组分:
偶联剂0.1-0.5份、乳化剂1-2份、抗静电剂1-2份、柔软剂0.1-0.8份,余量为已净化处理的非离子型水;
所述乳化剂由以下步骤制备得到:
S11:采用减压蒸馏装置,将4-己基苯酚蒸馏,收集蒸馏出来的无色透明馏分备用;
S12:将Na2SO3和NaHSO3溶解于蒸馏水中并置于装有电动搅拌装置、温度计以及冷凝装置的反应四口烧瓶中,在温度为30-40℃条件下,滴加环氧氯丙烷,控制滴加速度为1-2滴/s,滴加完毕后,用冰水浴冷却并继续反应3-4h,减压抽滤,真空干燥,得到中间体D;
化学反应式如下:
Figure BDA0003584890240000031
S13:在水热反应釜中加入蒸馏后备用的4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸和正辛烷,开启磁力搅拌,升温至120-130℃反应3-4h,冷却至室温后抽滤,滤液经多次水洗,脱除溶剂并经真空干燥,得到中间体E;
化学反应式如下:
Figure BDA0003584890240000041
S14:将中间体E加入四口瓶中,再加入甲苯和四丁基溴化铵,升温至50-60℃,滴加环氧氯丙烷,控制滴加速度为1-2滴/s,滴加过程中,为防止体系温度上升过快,分三次等量加入氢氧化钠,每次间隔10-20min,保持体系温度75-85℃,继续反应4.5-6h,减压抽滤除去固体,得到中间体F;
化学反应式如下:
Figure BDA0003584890240000042
S15:将二甲胺溶液加入到四口反应瓶内,在40-50℃条件下,滴加中间体F,控制滴加速度为1-2滴/s,滴加完毕后,升温至60-70℃,反应4-5h,得到中间体G;
化学反应式如下:
Figure BDA0003584890240000051
S16:称取中间体D加入四口反应瓶中,用乙醇溶液作溶剂,溶解后升温至80-90℃,滴加中间体G,控制滴加速度为1-2滴/s,滴加完毕后,保持体系温度在75-80℃,并滴加氢氧化钠溶液,控制反应体系的pH值为8,反应48-52h,抽滤后用石油醚萃取,旋蒸后用乙酸乙酯洗涤5-6次,抽滤干燥,得到该乳化剂。
化学反应式如下:
Figure BDA0003584890240000052
作为本发明进一步的方案:步骤S12中所述Na2SO3、NaHSO3与环氧氯丙烷的用量比为20g:13g:9g,步骤S13中所述4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸与正辛烷的用量比为0.48mol:0.12mol:3.28g:100mL。
作为本发明进一步的方案:步骤S14中所述中间体E、甲苯、四丁基溴化铵与氢氧化钠的摩尔比为1:4:0.06:2.4。
作为本发明进一步的方案:步骤S15中所述二甲胺溶液的质量分数为33%,所述中间体F与二甲胺溶液中二甲胺的摩尔比为1:5,步骤S16中所述乙醇溶液的质量分数为70%,所述氢氧化钠溶液的质量分数为50%,所述中间体D与中间体G的摩尔比为1:2.4。
作为本发明进一步的方案:步骤S36中所述乙醇溶液的质量分数为70%,所述氢氧化钠溶液的质量分数为50%,所述中间体C与中间体F的摩尔比为1:2.4。
作为本发明进一步的方案:所述抗静电剂由以下步骤制备得到:
S61:将二丙二醇放在90-100℃的真空干燥烘箱中干燥2-3h;
S62:将异佛尔酮二异氰酸酯加入到装有机械搅拌桨、氮气管、冷凝器和温度计的四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,并将烧瓶移至油浴锅中,控制温度在80-90℃,机械搅拌器的转速控制在360-450r/min,反应3-5h,得到中间体A;
S63:将2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,并加入溶剂N,N-二甲基乙酰胺,反应2-3h,得到中间体B;
S64:冷却中间体B至40-50℃,向中间体B中加入季戊四醇三丙烯酸酯,反应2-3h,得到中间体C;
S65:向中间体C中加入二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯,搅拌3-4h,将三乙胺和去离子水加入烧瓶,并将搅拌器的旋转速度增加至1000-1200r/min,搅拌3-5h,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,搅拌1-3h,得到该防静电剂。
作为本发明进一步的方案:步骤S62中所述异佛尔酮二异氰酸酯与二丙二醇的摩尔比为1:2.5-3。
作为本发明进一步的方案:步骤S63中所述N,N-二甲基乙酰胺与2,3-二羟基-2-甲基-丙酸的用量比为20g:1.3g,所述2,3-二羟基-2-甲基-丙酸与中间体A的摩尔比为3-4:1。
作为本发明进一步的方案:步骤S64中所述季戊四醇三丙烯酸酯与中间体B的摩尔比为1;2.5-2.7,步骤S65中所述中间体C、二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯的用量比为10g:3g:5g,所述三乙胺与去离子水用量比为1mL:2mL。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明是通过使用浸润剂和硅烷偶联剂对玻璃纤维原丝进行预处理,再采用切割装置切割为短丝,对切割后的短丝使用整理剂进行喷洒处理,再依次进行闷料、醒料处理,最后进行密封包装,得到该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝,使用浸润剂对玻璃纤维短切丝进行预处理,再使用整理剂对玻璃纤维短切丝进行抗静电处理,使整理剂分散均匀,也增强玻璃纤维短切丝之间的分散性;
(2)通过制备得到了一种乳化剂,该乳化剂在化学键力的作用下,带有相同电性的离子头基之间的静电斥力大大减弱,有利于分子在溶液表面吸附层中紧密排列,同时加强了碳氢链之间的疏水结合力,两个烷基链的双子单元在分子的几何构型和分子聚集的过程中同时发挥了疏水作用,因此该乳化剂的临界胶束浓度低,可以在较小的浓度达到超低界面张力,充分降低表面活性,使整理剂分散均匀,也增强玻璃纤维短切丝之间的分散性;
(3)将异佛尔酮二异氰酸酯加入到四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,得到中间体A,将2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,加入季戊四醇三丙烯酸酯,加入二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,得到该防静电剂,通过将季戊四醇三丙烯酸酯引入到聚合体系中得到了四官能度的预聚体,引入二丙二醇增加分子结构的交联性,用二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯进行封端,封端剂的加入可以有效提高玻璃纤维短切丝的机械强度、耐水性、耐热性和耐溶剂性,得到的分子中含有大量的C=C不饱和键,加入光引发剂使C=C分子发生交联,得到大分子交联结构,增加分子间导电性,能够有效疏散电子,从而达到使玻璃纤维短切丝抗静电的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例为良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝由以下步骤制备得到:
S1:使用浸润剂和硅烷偶联剂对玻璃纤维原丝进行预处理,再采用切割装置切割为短丝;
S2:对切割后的短丝使用整理剂进行喷洒处理;
S3:再依次进行闷料、醒料处理,最后进行密封包装,得到该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝;
整理剂包括以下重量份的组分:
偶联剂0.5份、乳化剂2份、抗静电剂2份、柔软剂0.1份、非离子型水95.4份;
乳化剂由以下步骤制备得到:
S11:采用减压蒸馏装置,将4-己基苯酚蒸馏,收集蒸馏出来的无色透明馏分备用;
S12:将20g的Na2SO3和13g的NaHSO3溶解于蒸馏水中并置于装有电动搅拌装置、温度计以及冷凝装置的反应四口烧瓶中,在温度为30℃条件下,滴加9g环氧氯丙烷,控制滴加速度为1滴/s,滴加完毕后,用冰水浴冷却并继续反应3h,减压抽滤,真空干燥,得到中间体D;
S13:在水热反应釜中加入蒸馏后备用的4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸和正辛烷,开启磁力搅拌,升温至120℃反应3h,冷却至室温后抽滤,滤液经多次水洗,脱除溶剂并经真空干燥,得到中间体E;
S14:将中间体E加入四口瓶中,再加入甲苯和四丁基溴化铵,升温至50℃,滴加环氧氯丙烷,控制滴加速度为1滴/s,滴加过程中,为防止体系温度上升过快,分三次等量加入氢氧化钠,每次间隔10min,保持体系温度75℃,继续反应4.5h,减压抽滤除去固体,得到中间体F;
S15:将二甲胺溶液加入到四口反应瓶内,在40℃条件下,滴加中间体F,控制滴加速度为1滴/s,滴加完毕后,升温至60℃,反应4h,得到中间体G;
S16:称取中间体D加入四口反应瓶中,用乙醇溶液作溶剂,溶解后升温至80℃,滴加中间体G,控制滴加速度为1滴/s,滴加完毕后,保持体系温度在75℃,并滴加氢氧化钠溶液,控制反应体系的pH值为8,反应48h,抽滤后用石油醚萃取,旋蒸后用乙酸乙酯洗涤5次,抽滤干燥,得到该乳化剂;
抗静电剂由以下步骤制备得到:
S61:将二丙二醇放在90℃的真空干燥烘箱中干燥2h;
S62:将异佛尔酮二异氰酸酯加入到装有机械搅拌桨、氮气管、冷凝器和温度计的四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,并将烧瓶移至油浴锅中,控制温度在80℃,机械搅拌器的转速控制在360r/min,反应3h,得到中间体A;
S63:将1.3g的2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,并加入溶剂20g的N,N-二甲基乙酰胺,反应2h,得到中间体B;
S64:冷却中间体B至40℃,向中间体B中加入季戊四醇三丙烯酸酯,反应2h,得到中间体C;
S65:向10g中间体C中加入3g二甘醇二甲基丙烯酸酯和5g双甲基丙烯酸乙二醇酯,搅拌3h,将三乙胺和去离子水加入烧瓶,并将搅拌器的旋转速度增加至1000r/min,搅拌3h,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,搅拌1h,得到该防静电剂。
实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于:
整理剂包括以下重量份的组分:
偶联剂0.4份、乳化剂1份、抗静电剂1份、柔软剂0.6份、非离子型水97份;
乳化剂由以下步骤制备得到:
S11:采用减压蒸馏装置,将4-己基苯酚蒸馏,收集蒸馏出来的无色透明馏分备用;
S12:将20g的Na2SO3和13g的NaHSO3溶解于蒸馏水中并置于装有电动搅拌装置、温度计以及冷凝装置的反应四口烧瓶中,在温度为40℃条件下,滴加9g环氧氯丙烷,控制滴加速度为2滴/s,滴加完毕后,用冰水浴冷却并继续反应4h,减压抽滤,真空干燥,得到中间体D;
S13:在水热反应釜中加入蒸馏后备用的4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸和正辛烷,开启磁力搅拌,升温至130℃反应4h,冷却至室温后抽滤,滤液经多次水洗,脱除溶剂并经真空干燥,得到中间体E;
S14:将中间体E加入四口瓶中,再加入甲苯和四丁基溴化铵,升温至50℃,滴加环氧氯丙烷,控制滴加速度为2滴/s,滴加过程中,为防止体系温度上升过快,分三次等量加入氢氧化钠,每次间隔20min,保持体系温度85℃,继续反应6h,减压抽滤除去固体,得到中间体F;
S15:将二甲胺溶液加入到四口反应瓶内,在50℃条件下,滴加中间体F,控制滴加速度为2滴/s,滴加完毕后,升温至70℃,反应5h,得到中间体G;
S16:称取中间体D加入四口反应瓶中,用乙醇溶液作溶剂,溶解后升温至90℃,滴加中间体G,控制滴加速度为2滴/s,滴加完毕后,保持体系温度在80℃,并滴加氢氧化钠溶液,控制反应体系的pH值为8,反应52h,抽滤后用石油醚萃取,旋蒸后用乙酸乙酯洗涤5次,抽滤干燥,得到该乳化剂;
抗静电剂由以下步骤制备得到:
S61:将二丙二醇放在100℃的真空干燥烘箱中干燥2h;
S62:将异佛尔酮二异氰酸酯加入到装有机械搅拌桨、氮气管、冷凝器和温度计的四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,并将烧瓶移至油浴锅中,控制温度在80℃,机械搅拌器的转速控制在360r/min,反应3h,得到中间体A;
S63:将1.3g的2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,并加入溶剂20g的N,N-二甲基乙酰胺,反应2h,得到中间体B;
S64:冷却中间体B至40℃,向中间体B中加入季戊四醇三丙烯酸酯,反应2h,得到中间体C;
S65:向10g中间体C中加入3g二甘醇二甲基丙烯酸酯和5g双甲基丙烯酸乙二醇酯,搅拌3h,将三乙胺和去离子水加入烧瓶,并将搅拌器的旋转速度增加至1000r/min,搅拌3h,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,搅拌1h,得到该防静电剂。
实施例3:
本实施例与实施例1的区别在于:
整理剂包括以下重量份的组分:
偶联剂0.2份、乳化剂1.5份、抗静电剂1份、柔软剂0.4份、非离子型水96.9份;
乳化剂由以下步骤制备得到:
S11:采用减压蒸馏装置,将4-己基苯酚蒸馏,收集蒸馏出来的无色透明馏分备用;
S12:将20g的Na2SO3和13g的NaHSO3溶解于蒸馏水中并置于装有电动搅拌装置、温度计以及冷凝装置的反应四口烧瓶中,在温度为30℃条件下,滴加9g环氧氯丙烷,控制滴加速度为1滴/s,滴加完毕后,用冰水浴冷却并继续反应4h,减压抽滤,真空干燥,得到中间体D;
S13:在水热反应釜中加入蒸馏后备用的4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸和正辛烷,开启磁力搅拌,升温至130℃反应4h,冷却至室温后抽滤,滤液经多次水洗,脱除溶剂并经真空干燥,得到中间体E;
S14:将中间体E加入四口瓶中,再加入甲苯和四丁基溴化铵,升温至60℃,滴加环氧氯丙烷,控制滴加速度为1滴/s,滴加过程中,为防止体系温度上升过快,分三次等量加入氢氧化钠,每次间隔10min,保持体系温度85℃,继续反应6h,减压抽滤除去固体,得到中间体F;
S15:将二甲胺溶液加入到四口反应瓶内,在50℃条件下,滴加中间体F,控制滴加速度为2滴/s,滴加完毕后,升温至70℃,反应5h,得到中间体G;
S16:称取中间体D加入四口反应瓶中,用乙醇溶液作溶剂,溶解后升温至90℃,滴加中间体G,控制滴加速度为2滴/s,滴加完毕后,保持体系温度在75℃,并滴加氢氧化钠溶液,控制反应体系的pH值为8,反应48h,抽滤后用石油醚萃取,旋蒸后用乙酸乙酯洗涤5次,抽滤干燥,得到该乳化剂;
抗静电剂由以下步骤制备得到:
S61:将二丙二醇放在90℃的真空干燥烘箱中干燥2h;
S62:将异佛尔酮二异氰酸酯加入到装有机械搅拌桨、氮气管、冷凝器和温度计的四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,并将烧瓶移至油浴锅中,控制温度在80℃,机械搅拌器的转速控制在450r/min,反应3h,得到中间体A;
S63:将1.3g的2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,并加入溶剂20g的N,N-二甲基乙酰胺,反应2h,得到中间体B;
S64:冷却中间体B至50℃,向中间体B中加入季戊四醇三丙烯酸酯,反应3h,得到中间体C;
S65:向10g中间体C中加入3g二甘醇二甲基丙烯酸酯和5g双甲基丙烯酸乙二醇酯,搅拌4h,将三乙胺和去离子水加入烧瓶,并将搅拌器的旋转速度增加至1200r/min,搅拌3h,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,搅拌3h,得到该防静电剂。
对比例1:
对比例1与实施例1的区别在于整理剂中不含抗静电剂。
对比例2:
对比例2使用市购常规玻璃纤维短切丝。
性能检测
将实施例1-3以及对比例1-2的玻璃纤维短切丝进行检测,采用织物硬挺度测试仪测试玻璃纤维短切丝的抗弯长度值,比较玻璃纤维短切丝的硬挺度,检测玻璃纤维短切丝之间的分散性和抗静电性;
检测结果如下表所示:
Figure BDA0003584890240000141
由上表可知,实施例的硬挺度达到了136-141mm,而整理剂中不含抗静电剂的对比例1的硬挺度为135mm,使用市购常规玻璃纤维短切丝的对比例2的硬挺度为129mm,实施例以及不含抗静电剂的对比例1的分散性都很好,使用市购常规玻璃纤维短切丝的对比例2的分散性不均匀,实施例都具有抗静电性,而对比例都不具有抗静电性,实施例和对比例1的集束性都很好,使用市购常规玻璃纤维短切丝的对比例2的集束性差,实施例的各项数据均优于对比例,说明本发明所制备的抗静电剂有效提升玻璃纤维短切丝的抗静电性,且通过整理剂进行整理过的玻璃纤维短切丝具备优异的分散性和集束性,相较于现有技术有明显提升。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝由以下步骤制备得到:
S1:使用浸润剂和硅烷偶联剂对玻璃纤维原丝进行预处理,再采用切割装置切割为短丝;
S2:对切割后的短丝使用整理剂进行喷洒处理;
S3:再依次进行闷料、醒料处理,最后进行密封包装,得到该良好集束性低静电玻璃纤维短切丝;
所述整理剂包括以下重量份的组分:
偶联剂0.1-0.5份、乳化剂1-2份、抗静电剂1-2份、柔软剂0.1-0.8份,余量为已净化处理的非离子型水;
所述乳化剂由以下步骤制备得到:
S11:采用减压蒸馏装置将4-己基苯酚蒸馏备用;
S12:将Na2SO3和NaHSO3溶解于蒸馏水中并置于四口烧瓶中,滴加环氧氯丙烷,得到中间体D;
S13:在水热反应釜中加入蒸馏后备用的4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸和正辛烷,得到中间体E;
S14:将中间体E加入四口瓶中,再加入甲苯和四丁基溴化铵,滴加环氧氯丙烷,分三次等量加入氢氧化钠,得到中间体F;
S15:将二甲胺溶液加入到四口反应瓶内,滴加中间体F,得到中间体G;
S16:称取中间体D加入四口反应瓶中,用乙醇溶液作溶剂,滴加中间体G,并滴加氢氧化钠溶液,得到该乳化剂。
2.根据权利要求1所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S12中所述Na2SO3、NaHSO3与环氧氯丙烷的用量比为20g:13g:9g,步骤S13中所述4-己基苯酚、多聚甲醛、草酸与正辛烷的用量比为0.48mol:0.12mol:3.28g:100mL。
3.根据权利要求1所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S14中所述中间体E、甲苯、四丁基溴化铵与氢氧化钠的摩尔比为1:4:0.06:2.4。
4.根据权利要求1所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S15中所述二甲胺溶液的质量分数为33%,所述中间体F与二甲胺溶液中二甲胺的摩尔比为1:5,步骤S16中所述乙醇溶液的质量分数为70%,所述氢氧化钠溶液的质量分数为50%,所述中间体D与中间体G的摩尔比为1:2.4。
5.根据权利要求1所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S36中所述乙醇溶液的质量分数为70%,所述氢氧化钠溶液的质量分数为50%,所述中间体C与中间体F的摩尔比为1:2.4。
6.根据权利要求1所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,所述抗静电剂由以下步骤制备得到:
S61:将二丙二醇放在真空干燥烘箱中干燥;
S62:将异佛尔酮二异氰酸酯加入到装有机械搅拌桨、氮气管、冷凝器和温度计的四口烧瓶中,加入干燥后的二丙二醇,得到中间体A;
S63:将2,3-二羟基-2-甲基-丙酸加入到中间体A中,并加入溶剂N,N-二甲基乙酰胺,得到中间体B;
S64:向中间体B中加入季戊四醇三丙烯酸酯,得到中间体C;
S65:向中间体C中加入二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯,将三乙胺和去离子水加入烧瓶,并向其中加入安息香丁醚作光引发剂,得到该防静电剂。
7.根据权利要求6所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S62中所述异佛尔酮二异氰酸酯与二丙二醇的摩尔比为1:2.5-3。
8.根据权利要求6所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S63中所述N,N-二甲基乙酰胺与2,3-二羟基-2-甲基-丙酸的用量比为20g:1.3g,所述2,3-二羟基-2-甲基-丙酸与中间体A的摩尔比为3-4:1。
9.根据权利要求6所述的良好集束性低静电玻璃纤维短切丝的加工工艺,其特征在于,步骤S64中所述季戊四醇三丙烯酸酯与中间体B的摩尔比为1;2.5-2.7,步骤S65中所述中间体C、二甘醇二甲基丙烯酸酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯的用量比为10g:3g:5g,所述三乙胺与去离子水用量比为1mL:2mL。
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