CN116477853A - 玻璃纤维表面处理剂及其制备方法、玻璃纤维及其应用 - Google Patents

玻璃纤维表面处理剂及其制备方法、玻璃纤维及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种玻璃纤维表面处理剂及其制备方法、玻璃纤维及其应用。该玻璃纤维表面处理剂包括有效组分和水,其中有效组分占玻璃纤维表面处理剂的重量百分比为5.2~12.8%;按占有效组分的重量百分比计,有效组分包括:相容剂6.5~15.5%、保湿剂0.2~5%、附着剂10~19%、粘合剂53.5~80.8%、助剂2.5~7%;其中,粘合剂为水性环氧树脂和/或水性聚酯树脂。本发明能够解决现有技术中缺乏满足密封绝热材料使用需求的同时具备良好的单丝分散性和使用顺畅性、毛羽少、膨化效果好的玻璃纤维,以及应用于该玻璃纤维的玻璃纤维表面处理剂的问题。

Description

玻璃纤维表面处理剂及其制备方法、玻璃纤维及其应用
技术领域
本发明涉及玻璃纤维增强热防护技术领域,具体而言,涉及一种玻璃纤维表面处理剂及其制备方法、玻璃纤维及其应用。
背景技术
玻璃纤维膨体纱因其具有耐磨、强度高、表面结构均匀、光泽好、蓬松等优良性能,作为多孔密封绝热材料在热防护领域发挥着不可比拟的作用。玻璃纤维膨体纱的变形过程是利用气流流体学的动能转换原理,将丝束长度收缩单丝分离、滑移、弯曲、缠绕,并产生大量丝圈,最终形成膨松状态。玻璃纤维膨体纱利用材料本身所含的孔隙内的空气或惰性气体的低导热系数进行隔热。膨化率越高,获得的绝热效果越好。
市场上现有的玻璃纤维产品均经过烘干除水、成膜的工艺过程,含水率≤0.1%,因此在膨化时部分纤维因处理剂的交联反应难以单丝分离,导致低空气压力条件下膨化率低,孔隙率少,高空气压力条件下虽然孔隙率有一定增加,但纤维易出现断裂,影响产品质量。因此在密封绝热材料膨化加工过程中,给湿是原丝在进入喷嘴之前的重要工艺条件,它可以获得稳定的加工工艺性,促使玻璃纤维单丝分离、易于成圈并缠绕更加紧密,从而提高丝圈的稳定性,最终保证膨体纱的高膨化率、多空隙率的膨松性能。但是由于给湿的过程中水分浸润玻纤的时间极短,通常只有1~2秒,因此单丝分离的效果存在不稳定性,且膨化速度受到制约,这导致该行业生产效率一直不高,严重制约密封绝热行业的高质量发展。
因此,市场亟需一款不需要烘干成膜的高含水率的玻璃纤维,既可以省去密封绝热行业生产给湿的环节,又可以提高单丝分离的稳定性,在满足高膨化率要求的同时,又能提高膨化速度,促进行业高质量发展,同时又可以降低了玻纤厂家的烘制成本,缩短生产周期,实现产业链上下游合作共赢。根据现有膨化工艺给湿的水分含量计算,玻璃纤维纱线含水率应控制≤7%,除此之外,为了满足使用工艺性要求,还需要玻璃纤维在高含水率状态下纱线集束性好、耐磨性好、柔软、易分散。满足密封绝热材料的各项性能指标要求。相关技术要求如下(以600tex为例):
性能指标:
测试项目 单位 测试标准 指标要求
含水率 GB/T 9914.1-2013 ≤7
毛羽 mg/kg / ≤50
膨化率 / ≥5
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种玻璃纤维表面处理剂及其制备方法、玻璃纤维及其应用,以解决现有技术中缺乏满足密封绝热材料使用需求的同时具备良好的单丝分散性和使用顺畅性、毛羽少、膨化效果好的玻璃纤维,以及应用于该玻璃纤维的玻璃纤维表面处理剂的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种玻璃纤维表面处理剂,其包括有效组分和水,其中有效组分占玻璃纤维表面处理剂的重量百分比为5.2~12.8%;按占有效组分的重量百分比计,有效组分包括:相容剂6.5~15.5%、保湿剂0.2~5%、附着剂10~19%、粘合剂53.5~80.8%、助剂2.5~7%;其中,粘合剂为水性环氧树脂和/或水性聚酯树脂。
进一步地,按占有效组分的重量百分比计,有效组分包括:相容剂8~15%、保湿剂0.9~4%、附着剂12~18.5%、粘合剂56~76%、助剂3.4~6.5%。
进一步地,水性环氧树脂包括:未改性的水性环氧树脂、非离子型自乳化水性环氧树脂、缩水甘油醚改性水性环氧树脂、有机硅改性水性环氧树脂中的一种或多种;优选地,水性环氧树脂为非离子型自乳化水性环氧树脂、缩水甘油醚改性水性环氧树脂、有机硅改性水性环氧树脂中的一种或多种;更优选水性环氧树脂的环氧当量为130~500g/mol。
进一步地,水性聚酯树脂包括未改性的水性聚酯树脂和/或水性环氧改性饱和聚酯树脂;优选地,水性聚酯树脂为水性环氧改性饱和聚酯树脂;优选水性聚酯树脂的相对重均分子量为200~3000。
进一步地,当粘合剂为非离子型自乳化水性环氧树脂时,粘合剂占有效组分的重量百分比为70~75%;或者,当粘合剂为有机硅改性水性环氧树脂、未改性的水性环氧树脂和未改性的水性聚酯树脂的组合时,粘合剂占有效组分的重量百分比为63~68%;或者,当粘合剂为有机硅改性水性环氧树脂和水性环氧改性饱和聚酯树脂的组合时,粘合剂占有效组分的重量百分比为68~73%。
进一步地,保湿剂为胺的衍生物、季铵盐类化合物、聚乙烯亚胺、硫酸酯、磷酸酯和聚乙二醇衍生物中的一种或多种;优选保湿剂为胺的衍生物、季铵盐类化合物、聚乙烯亚胺、聚乙二醇衍生物中的一种或多种。
进一步地,相容剂为硅烷基偶联剂;优选相容剂包括第一相容剂和第二相容剂,其中第一相容剂为含甲氧基的硅烷基偶联剂和/或含乙烯基的硅烷基偶联剂,第二相容剂为螯合型钛酸酯偶联剂、单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂和氨基类硅烷基偶联剂中的一种或多种;更优选地,第二相容剂的用量不高于第一相容剂;更优选地,相容剂为螯合型钛酸酯偶联剂和/或氨基类硅烷基偶联剂。
进一步地,附着剂为氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶、双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体、酚磺酸甲醛缩合中的一种或多种;优选附着剂为溴化十六烷基吡啶、双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体中的一种或多种。
进一步地,助剂为柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或多种。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种上述的玻璃纤维表面处理剂的制备方法,其包括:将助剂、相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂和水混和,得到玻璃纤维表面处理剂。
根据本发明的另一方面,提供了一种玻璃纤维,经由上述的制备方法制得的玻璃纤维表面处理剂进行处理后得到。
根据本发明的另一方面,提供了上述的玻璃纤维在热防护材料中的应用。
应用本发明的技术方案,提供了一种玻璃纤维表面处理剂。其包含相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂、助剂和水。粘合剂为本发明玻璃纤维表面处理剂的主要成分,起到保护纤维,满足纤维在高含水率条件下连续生产的作用。相比于乳液型的粘合剂,本发明选用的水溶性粘合剂在纤维表面的附着力更强、延展性更好、能够在玻璃纤维的表面形成有效、连续的保护层,从而使玻璃纤维能够同时满足湿基状态下集束性好、柔韧性好、毛羽少、易膨化、利于编织、并具有更好的耐水性的要求,且耐长期贮存。发明人通过实验发现,将相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂、助剂和水按照本发明的配比组合制得玻璃纤维表面处理剂,并将其应用于玻璃纤维后,玻璃纤维在湿基状态下耐磨性、集束性、膨化率也明显优于其它的玻璃纤维表面处理剂。
具体实施方式
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组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了解决如前所述的现有技术中的问题,根据本发明的一方面,提供了一种玻璃纤维表面处理剂,包括有效组分和水,其中有效组分占玻璃纤维表面处理剂的重量百分比为5.2~12.8%;按占有效组分的重量百分比计,有效组分包括:相容剂6.5~15.5%、保湿剂0.2~5%、附着剂10~19%、粘合剂53.5~80.8%、助剂2.5~7%;其中,粘合剂为水性环氧树脂和/或水性聚酯树脂。
本发明的玻璃纤维表面处理剂包含相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂、助剂和水。粘合剂为本发明玻璃纤维表面处理剂的主要成分,起到保护纤维,满足纤维在高含水率条件下连续生产的作用。相比于乳液型的粘合剂,本发明选用的水溶性粘合剂在纤维表面的附着力更强、延展性更好、能够在玻璃纤维的表面形成有效、连续的保护层,从而使玻璃纤维能够同时满足湿基状态下集束性好、柔韧性好、毛羽少、易膨化、利于编织、并具有更好的耐水性的要求,且耐长期贮存。发明人通过实验发现,将相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂、助剂和水按照本发明的配比组合制得玻璃纤维表面处理剂,并将其应用于玻璃纤维后,玻璃纤维在湿基状态下耐磨性、集束性、膨化率也明显优于其它的玻璃纤维表面处理剂。
本发明中水性环氧树脂或水性聚酯树脂在水中有一定的溶解性,其树脂液通常呈透明状。
为了进一步提升本发明玻璃纤维表面处理剂的效果,在一种优选的实施方式中,按占有效组分的重量百分比计,有效组分包括:相容剂8~15%、保湿剂0.9~4%、附着剂12~18.5%、粘合剂56~76%、助剂3.4~6.5%。
出于进一步提高玻璃纤维表面处理剂性能的目的,在一种优选的实施方式中,粘合剂更优选的重量百分比为63~70%。
在一种优选的实施方式中,水性环氧树脂包括:未改性的水性环氧树脂、非离子型自乳化水性环氧树脂、缩水甘油醚改性水性环氧树脂、有机硅改性水性环氧树脂中的一种或多种;优选地,水性环氧树脂为非离子型自乳化水性环氧树脂、缩水甘油醚改性水性环氧树脂、有机硅改性水性环氧树脂中的一种或多种;更优选水性环氧树脂的环氧当量为130~500g/mol。应用含上述优选的水性环氧树脂的玻璃纤维表面处理剂更加有利于获得具有优秀集束性和膨化率的玻璃纤维。
在一种优选的实施方式中,水性聚酯树脂包括未改性的水性聚酯树脂和/或水性环氧改性饱和聚酯树脂;优选地,水性聚酯树脂为水性环氧改性饱和聚酯树脂;优选水性聚酯树脂的相对重均分子量为200~3000。应用含上述优选的水性环氧树脂的玻璃纤维表面处理剂更加有利于获得具有优秀集束性和膨化率的玻璃纤维。
发明人通过实验进一步发现,在一种优选的实施方式中,当粘合剂为非离子型自乳化水性环氧树脂时,粘合剂占有效组分的重量百分比为70~75%;或者,当粘合剂为有机硅改性水性环氧树脂、未改性的水性环氧树脂和未改性的水性聚酯树脂的组合时,粘合剂占有效组分的重量百分比为63~68%;或者,当粘合剂为有机硅改性水性环氧树脂和水性环氧改性饱和聚酯树脂的组合时,粘合剂占有效组分的重量百分比为68~73%。按照上述的配比,更加有利于提高玻璃纤维表面处理剂的性能。
为了防止玻璃纤维在后加工过程之前纱线水分的大量流失而导致膨化率下降,在一种优选的实施方式中,保湿剂为胺的衍生物、季铵盐类化合物、聚乙烯亚胺、硫酸酯、磷酸酯和聚乙二醇衍生物中的一种或多种;优选保湿剂为胺的衍生物、季铵盐类化合物、聚乙烯亚胺、聚乙二醇衍生物中的一种或多种。保湿剂的作用机理是利用自身-OH、-O-等极性基团(即亲水基)锁住纤维表面的部分水分,防止水分过度流失。此外,本发明选用的保湿剂还具有一定的润滑性,可降低玻璃纤维生产过程中以及后加工过程中的摩擦系数,减少毛羽的产生,大幅提高后加工环节的生产效率。即本发明选用的保湿剂具有保湿性和润滑性的双重作用。发明人通过研究发现,上述优选的保湿剂用量最为适宜。若保湿剂使用过少,则纱线保湿效果和耐磨性达不到使用要求,在使用过程中会产生较多毛羽,影响产品质量和生产效率;而过多的保湿剂则会降低玻璃纤维纱团的硬度,导致难以进行包装运输,同时也会影响到膨化后丝圈的稳定性。在一种优选的实施方式中,保湿剂的用量进一步优选为1.5~3.5%。
为了进一步提高玻璃纤维的强度和耐磨性能,在一种优选的实施方式中,相容剂为硅烷基偶联剂;优选相容剂包括第一相容剂和第二相容剂,其中第一相容剂为含甲氧基的硅烷基偶联剂和/或含乙烯基的硅烷基偶联剂,第二相容剂为螯合型钛酸酯偶联剂、单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂和氨基类硅烷基偶联剂中的一种或多种;更优选地,第二相容剂的用量不高于第一相容剂;更优选地,相容剂为螯合型钛酸酯偶联剂和/或氨基类硅烷基偶联剂。本发明的相容剂的表面能较低,润湿能力较高,对玻璃纤维表面的接触角很小,可在其表面快速浸润并迅速铺展开,相容剂中含有的两种基团(非水解基团和可水解基团)便分别向与之极性相近的表面扩散,并在水的作用下水解生成硅羟基和另一种有机基团。其中硅羟基与无机材料表面的羟基发生水解缩聚反应;另一种有机基团则趋向于有机材料表面。在后续的应用过程中,二者能够发生交联固化化学反应,从而完成了异种材料间的“桥接”过程。并且,在玻璃纤维成型过程中,需要从上千度的高温瞬间降至几十度的温度,玻璃纤维表面极易产生微裂纹,对纤维的强度和耐磨性能产生一定的影响,而本发明的相容剂中的活性基团(硅羟基)可以与玻璃纤维表面的羟基基团发生偶联、对微裂纹进行修复,同时又可与粘合剂反应,在玻璃纤维表面形成保护层,这也保证了玻璃纤维的强度和耐磨性能。具体地,本发明优选的螯合型钛酸酯偶联剂分子中含有一个烷氧基和三个长链分子结构单元,当其与玻纤作用时,一端的烷氧基夺取玻纤与水分解产生的硅羟基而形成化学键,在玻璃的表面上形成覆盖偶联剂的分子层;另一端的三个长链分子结构单元可与聚合物分子发生化学交联或物理缠绕,最终把玻纤和处理剂其它组分很好地结合起来,提高了材料的柔韧性和拉伸强度。本发明优选选用的相容剂均具有较好的耐水性,特别是第一相容剂和第二相容剂并用,可产生协同效应,所处理的玻璃纤维在长期处于含水率≤7%的高含水状态,强度高,耐贮存周期长,不易变质。示例性的,本发明相容剂可选用乙烯基三异丙氧基硅烷与单烷氧基磷酸酯钛酸酯偶联剂。在一种优选的实施方式中,本发明中相容剂的含量可以更进一步优选为9~13%。
为了进一步提高粘合剂等组分在玻璃纤维表面的附着性能,在一种优选的实施方式中,附着剂为氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶、双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体、酚磺酸甲醛缩合中的一种或多种;优选附着剂为溴化十六烷基吡啶、双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体中的一种或多种。本发明中上述优选的附着剂可以从物理、化学等多个层面增进粘合剂和玻璃纤维的链接,更加有利于防止玻璃纤维在湿摩擦过程中发生大量的脱落,提高了湿擦牢度,更加有利于改善使用工艺性能。在一种优选的实施方式中,附着剂的含量可进一步优选为12.9~17.2%。
为了提高相容剂的分散性、并为了起到杀菌和防霉的效果,在一种优选的实施方式中,助剂为柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或多种。考虑实际的应用中的成本和工艺复杂度,通常不三者并用。优选使用其中一种,或其中任意两种的组合。示例性地,助剂可以选用乙酸和柠檬酸的组合。技术人员应控制本发明中助剂的使用量,若添加量过多,则一方面可能会导致表面处理剂中的部分成分失效,另一方面会对玻纤产生酸腐蚀;而使用量过少无法充分实现相容剂分散效果以及杀菌防霉的作用。在一种优选的实施方式中,助剂的用量优选为3.8~5.6%。
根据本发明的另一方面,提供了一种上述玻璃纤维表面处理剂的制备方法,包括:将助剂、相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂和水混和,得到玻璃纤维表面处理剂。将本发明的制备方法得到的玻璃纤维表面处理剂应用于玻璃纤维,所得玻璃纤维具有良好的良好的单丝分散性和使用顺畅性、毛羽少、膨化效果好,适用于密封绝热材料。
在一种优选的实施方式中,本发明的制备方法可以按照以下步骤进行:
1S:在容器中加入水,然后加入助剂,搅拌1~2分钟后,加入相容剂;继续搅拌10~30分钟,直至相容剂分散均匀,水溶液清澈、表面无油珠;
2S:将保湿剂用水进行稀释并搅拌均匀后加入容器;
3S:将附着剂用水进行稀释并搅拌均匀后加入容器;
4S:将粘合剂用水进行稀释并搅拌均匀后加入容器;
5S:向容器中补足余量的水进行搅拌均匀即可。
其中,步骤1S中优选加入处理剂总量的32~45%的水;
其中,步骤2S中优选5~10倍于保湿剂量的50~60℃的水,对保湿剂进行溶解稀释;
其中,步骤3S中优选2.3~3.3倍于附着剂量的20~30℃的水,对附着剂进行溶解稀释;
其中,步骤4S中优选粘合剂量的2~3倍的40~50℃的水,对粘合剂进行稀释。
以上制备方法仅作为示例。在不违背本发明提供的前述制备方法的基础上,技术人员能够根据实际情况调整其中若干步骤的先后顺序、或是具体步骤的参数而得到相应的玻璃纤维表面处理剂。
根据本发明的另一方面,提供了一种玻璃纤维,其经由前述的制备方法制得的玻璃纤维表面处理剂进行处理后得到。
根据本发明的另一方面,提供了一种上述玻璃纤维在热防护材料中的应用。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1~12
实施例1~6配比以及其对应的玻纤产品生产密封绝热材料的性能测试结果如表1所示;实施例7~12以及对比例1~3的配比以及其对应的玻纤产品生产密封绝热材料的性能测试结果如表2所示。
实施例1~12为将玻璃纤维表面处理剂应用于600tex直接纱的具体测试结果。
如无特别说明,实施例中,含甲氧基的硅烷基偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;含乙烯基的硅烷基偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷;螯合型钛酸酯偶联剂为双(二辛基焦磷酸酯)羟乙酸酯钛酸酯;单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯;氨基类硅烷基偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
实施例中,胺的衍生物为C12~C14叔烷基胺乙氧基化丙氧基化物;季铵盐类化合物为聚乙烯亚胺季铵盐;硫酸酯为硫酸二乙酯;磷酸酯为三(乙氧基二甘醇)磷酸酯;聚乙二醇衍生物为聚乙二醇二甲基硅氧烷(实施例5)或聚乙二醇缩合物(实施例10、12)。
实施例中,双氰胺甲醛初缩体为固色剂Y;多胺缩合体为固色剂LA;酚醛缩合体为固色剂DE。
如无特别说明,实施例中,粘合剂中水性环氧树脂的环氧当量为135g/mol,水性聚酯树脂的相对重均分子量为2000±500。
实施例中,未改性水性环氧树脂为双酚A型水性环氧树脂;非离子型自乳化水性环氧树脂为对甲氧基聚乙二醇苯甲胺(p-MPEGBA)(实施例2)、或聚乙二醇(实施例7)、或聚丙二醇(实施例12)各自和双酚A环氧树脂合成的非离子型自乳化水性环氧树脂;缩水甘油醚改性水性环氧树脂为苯酚(实施例3、7)或丙三醇(实施例8、12)各自与环氧氯丙烷缩聚而成的水性环氧树脂;有机硅改性水性环氧树脂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(实施例4)、或含乙烯基官能团硅烷(实施例8)、或含氨基官能团硅烷(实施例9、11)各自地与环氧树脂、甲基丙烯酸以及苯乙烯接枝共聚合成的有机硅改性环氧树脂;水性环氧改性饱和聚酯树脂为含端羟基的饱和聚酯树脂先后与环氧树脂、多元酸酐反应制得的水性环氧改性饱和聚酯树脂;未改性水性聚酯树脂为TMA型水性聚酯树脂(实施例6)或5-SSIPA型水性聚酯树脂(实施例10、11)。
对比例1
玻璃纤维表面处理剂的各组分具体为:
相容剂:乙烯基三异丙氧基硅烷(2%)和钛酸酯偶联剂102(10%)的组合;
保湿剂:聚乙烯亚胺(2.5%);
粘合剂:未改性的水性环氧树脂,具体为双酚A型水性环氧树脂(82.5%);
助剂:甲酸和柠檬酸的组合(3%)。
对比例2
玻璃纤维表面处理剂的各组分具体为:
相容剂:γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(13%);
附着剂:双氰胺甲醛初缩体(15%);
粘合剂:双酚A型环氧树脂乳液(68%);
助剂:冰醋酸(4%)。
对比例3
一种玻璃纤维浸润剂,其包括水和功能组分,功能组分包括以下成分,各成分质量占玻璃纤维浸润剂中除水以外总质量的百分比表示如下:
其中,成膜剂A为聚丙烯乳液,成膜剂B为聚醚类乳液,润滑剂为硅油;
其中,成膜剂A和成膜剂B的有效组分之间的重量比为1.8:1。
膨化率的测试方法为:取相同长度未膨化的纱线和膨化后的纱线,烘干水分后分别称重为A和B,膨化率=B/A-100%。
表1
表2
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
从以上的配方测试实例可以看出,通过对组分和组分含量的设计,我们可以得到合乎要求的处理剂,各项性能数据均优于对比例;其中尤以实施例2、9、11的效果更佳,这是由于处理剂中各组分在上述三种比例配伍的情况下,能够充分发挥各组分的优势特性,达到了本发明想要达到更有益的技术效果。
综上所述,采用本发明的一种玻璃纤维表面处理剂生产的玻璃纤维,不但具备良好的单丝分散性和使用顺畅性,并且毛羽少、膨化效果好,满足密封绝热材料的指标要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,包括有效组分和水,其中所述有效组分占所述玻璃纤维表面处理剂的重量百分比为5.2~12.8%;按占所述有效组分的重量百分比计,所述有效组分包括:相容剂6.5~15.5%、保湿剂0.2~5%、附着剂10~19%、粘合剂53.5~80.8%、助剂2.5~7%;其中,
所述粘合剂为水性环氧树脂和/或水性聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,按占所述有效组分的重量百分比计,所述有效组分包括:所述相容剂8~15%、所述保湿剂0.9~4%、所述附着剂12~18.5%、所述粘合剂56~76%、所述助剂3.4~6.5%。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,所述水性环氧树脂包括:未改性的水性环氧树脂、非离子型自乳化水性环氧树脂、缩水甘油醚改性水性环氧树脂、有机硅改性水性环氧树脂中的一种或多种;优选地,所述水性环氧树脂为非离子型自乳化水性环氧树脂、缩水甘油醚改性水性环氧树脂、有机硅改性水性环氧树脂中的一种或多种;更优选所述水性环氧树脂的环氧当量为130~500g/mol。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,所述水性聚酯树脂包括未改性的水性聚酯树脂和/或水性环氧改性饱和聚酯树脂;优选地,所述水性聚酯树脂为水性环氧改性饱和聚酯树脂;优选所述水性聚酯树脂的相对重均分子量为200~3000。
5.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,当所述粘合剂为非离子型自乳化水性环氧树脂时,所述粘合剂占所述有效组分的重量百分比为70~75%;或者,当所述粘合剂为有机硅改性水性环氧树脂、未改性的水性环氧树脂和未改性的水性聚酯树脂的组合时,所述粘合剂占所述有效组分的重量百分比为63~68%;或者,当所述粘合剂为有机硅改性水性环氧树脂和水性环氧改性饱和聚酯树脂的组合时,所述粘合剂占所述有效组分的重量百分比为68~73%。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,所述保湿剂为胺的衍生物、季铵盐类化合物、聚乙烯亚胺、硫酸酯、磷酸酯和聚乙二醇衍生物中的一种或多种;优选所述保湿剂为胺的衍生物、季铵盐类化合物、聚乙烯亚胺、聚乙二醇衍生物中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,所述相容剂为硅烷基偶联剂;优选所述相容剂包括第一相容剂和第二相容剂,其中所述第一相容剂为含甲氧基的硅烷基偶联剂和/或含乙烯基的硅烷基偶联剂,所述第二相容剂为螯合型钛酸酯偶联剂、单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂和氨基类硅烷基偶联剂中的一种或多种;更优选地,所述第二相容剂的用量不高于所述第一相容剂;更优选地,所述相容剂为螯合型钛酸酯偶联剂和/或氨基类硅烷基偶联剂。
8.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,所述附着剂为氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶、双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体、酚磺酸甲醛缩合体中的一种或多种;优选所述附着剂为溴化十六烷基吡啶、双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的玻璃纤维表面处理剂,其特征在于,所述助剂为柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或多种。
10.一种权利要求1至9中任一项所述的玻璃纤维表面处理剂的制备方法,其特征在于,包括:将助剂、相容剂、保湿剂、附着剂、粘合剂和水混和,得到所述玻璃纤维表面处理剂。
11.一种玻璃纤维,其特征在于,经由权利要求10所述的制备方法制得的玻璃纤维表面处理剂进行处理后得到。
12.权利要求11所述的玻璃纤维在热防护材料中的应用。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1025913A (en) * 1963-03-21 1966-04-14 Pittsburgh Plate Glass Co Improvements in and relating to glass fibres
EP1760196A2 (en) * 2005-08-24 2007-03-07 Walki Wisa OY Method for manufacturing facing product for structural boards and facing products
CN102695684A (zh) * 2009-10-09 2012-09-26 欧文斯科宁知识产权资产有限公司 用于生产隔热和非织造垫的生物基粘合剂
CN110922069A (zh) * 2019-11-25 2020-03-27 巨石集团有限公司 一种湿法编织、膨化用玻璃纤维浸润剂及其制备方法、产品和应用
CN112479604A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 北京宇航系统工程研究所 一种提高玻璃纤维拉伸强度和韧性的上浆剂及其制备方法
US20220241172A1 (en) * 2019-07-08 2022-08-04 Basf Se Oral care gummies

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1025913A (en) * 1963-03-21 1966-04-14 Pittsburgh Plate Glass Co Improvements in and relating to glass fibres
EP1760196A2 (en) * 2005-08-24 2007-03-07 Walki Wisa OY Method for manufacturing facing product for structural boards and facing products
CN102695684A (zh) * 2009-10-09 2012-09-26 欧文斯科宁知识产权资产有限公司 用于生产隔热和非织造垫的生物基粘合剂
US20220241172A1 (en) * 2019-07-08 2022-08-04 Basf Se Oral care gummies
CN110922069A (zh) * 2019-11-25 2020-03-27 巨石集团有限公司 一种湿法编织、膨化用玻璃纤维浸润剂及其制备方法、产品和应用
CN112479604A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 北京宇航系统工程研究所 一种提高玻璃纤维拉伸强度和韧性的上浆剂及其制备方法

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