CS252014B1 - Skleněné vlákna s polymérnym povlakem - Google Patents

Abstract

Popisujú sa skleněné vlákna trvale povlečené 0,4 až 40 % hmotnosti povlaku na báze zmesi 50 až 98 % hmotnosti aduktov epoxidov a amínov, ktoré sú plastifikované s 2 až 50 % hmotnosti zmakčovadiel na báze polyetylénglykolov o priemernej molekulové) hmotnosti 100 až 4 000. Takto povlečené vlákna móžu byť podá potřeby obalené 5 až 95 % hmotnosti termoplastické] kompozície na báze polymérov vinylových a/alebo olefinických monomérov, napr. polyvinylchlorid.

Description

252014 3

Vynález sa týká skleněných vlákien s po-lymérnym povlakom.

Skleněné vlákna, Či už vo formě různýchprameňov, pramencov, tkanin, rohoží, plstíči sietovín našli široké uplatnenie a neu-stále sa rozširujúce aplikačně využitie. Po-vlečením skleněných vlákien různými poly-mérmi je možné spájať v sebe vlastnosti po-lymeru a skla, čo umožňuje využívat poly-mery a vlákna aj v oblastiach, kde samot-né nenašli uplatnenie. Týmto spůsobom jeumožněné používat skleněné vlákna akorožne dekoračně tkaniny, lepiace příprav-ky, sietoviny, izolácie a pod.

Známe sú skleněné vlákna s různými po-lymernymi povlakmi. Československé au-torské osvedčenie č. 214 950 popisuje vlák-nité materiály povlačené filmom epoxidové-ho kaučuku, připraveného vulkanizáciouepoxidových elastomérov za použitia růz-ných polyamínov. Skleněné vlákna s tým-to povlakom majú celý rad dobrých vlast-ností, ale ich zosietená štruktúra neumož-ňuje dobré zakotvenie dalších povlakov,ktorými sa vlákna pre různé aplikácie u-pravujú a ich málo reaktívny charakter povulkanizácii znižuje ich interekciu s poly-mérmi pri výrobě sklolaminátov. Tieto vlast-nosti nemajú skleněné vlákna s termoplas-tickým polymérnym povlakom, avšak ichnevýhoda je slabá adhézia k anionickémupovrchu skleněných vlákien.

Zistili sme, že tieto problémy sa v pod-statnej miere odstránia přípravou skleně-ných vlákien s polymérnym termoplastic-kým povlakom podlá vynálezu.

Vynález popisuje skleněné vlákno s poly-mérnym povlakom a podstata vynálezu spo-čívá v tom, že obsahuje 0,4 až 40 % hmot-nosti na hmotnost skleněných vlákien povlak zložený z 50 až 98 % hmotnosti aduk-tov na báze sekundárných dialkanolamínovs 4 až 6 atómami uhlíka s epoxidovými ži-vicami na báze dianu o priemernej moleku-lovej hmotnosti 300 až 1 200 a alifatickýchpolyamínov obsahujúcich v molekule 3 až5 aminových skupin o priemernej molekulo-vej hmotnosti 100 až 200 v molárnoin po-měre 0,8 až 1,2 : 1 : 0,2 až 1,2 a/alebo ichamóniových solí s alifatickými monokarbo-xylovými kyselinami s 1 až 3 atómami uhlí-ka a 2 až 50 % hmotnosti zmákčovadiel nabáze polyetylénglykolov o priemernej mole-kulovej hmotnosti 100 až 4 000.

Bolo zistené, že pri výrobě laminátov zepoxidových živíc a tkanin připravených zoskleněných vlákien s povlakom podía vy-nálezu mechanické vlastnosti prevyšujú hod-noty dosiahnuté pri použití finišových skle-něných vlákien s vazbovými prostriedkami.Z týchto dóvodov nie je nutná ich přítom-nost. Na straně druhej, v případe potřebyzlepšenia elektrických vlastností pre nároč-né aplikácie plátovaných materiálov je ichmožné dosiahnuť prídavkom už stopových 4 množstiev známých silanových vazbovýchprostriedkov.

Povlak na skleněných vláknach sa můževytváraí různými technológiami. Zvyčajneje to úprava taveninou, roztokom vo voděalebo v organickom rozpúšťadle. Pódia po-užitej technologie může povlak obsahovatstopy až 48 % hmotnosti látok regulujúcichreologické, adhézne a povrchové vlastnostipolymérneho filmu. V případe ďalšieho na-nášania povlakov z taveniny sú to hlavněpřísady zabraňujúce vzájomnému zlepova-niu vlákien napr. stearáty. Pri použití orga-nických rozpúšťadiel ako alifatické alkoho-ly sú to látky zlepšujúce klzné vlastnosti,odparivost a pod. Voda ako nosné médiumje najvýhodnejšia či už z ekonomických dů-vodov v neposlednom radě aj z ekologickýcha hygienických důvodov. V tomto případeje tiež možné měnit klzné vlastnosti rázný-mi mastiacimi přípravkami a povrchové na-patie za použitia různých tenzidov.

Adukty použité pódia vynálezu sú známea možno ich celý rad připravit postupompódia čs. aut. osv. č. 211163. Adíciou se-kundárných dialkanolamínov ako dietanol-amín, diizopropanolamín s epoxidovými ži-vicami na báze dianu sa připraví příslušnýmonoepoxid, ktorý sa podrobí reakcii s ali-fatickými polyamínmi ako dietyléntriamín,dipropyléntriamín, tetraetylénpentamín.

Aplikačně vlastnosti týchto aduktov jemožné v širokom rozsahu měnit nielen změ-nou epoxidu či polyamínu, ale aj ich vzá-jemným zmiešaním. Neutralizáciou napr.kyselinou octovou je ich možné solubilizo-vať pri použití vody ako nosného média. Z důvodu, že všetky použité adukty sú tu-hé hmoty, je ich potřebné plastifikovať po-lyetylénglykolmi na požadovaný stupeň e-lastičnosti. Týmto spůsobom vláknam záro-veň udelia aj příjemný textilný charakter.

Skleněné vlákna s povlakom aduktov jemožné následné upravovat různými ko-merčně dostupnými termoplastickými kom-pozíciami na báze polymérov vinylických a//alebo olefinických monomérov. Základnávrstva aduktu na povrchu má v tom přípa-de funkciu primera, t. j. zlepšenie spojeniatermoplastu so skleněným vláknom. Úpra-va sa zvyčajne uskutočňuje v tavenine. Pripoužití polyvinylchloridových kompozíciísa vlákna spracovávajú hlavně vo formě sie-ťovín. Povlak kopolyméru vinylacetát-ety-lén alebo vinylacetát-vinylchlorid je vhod-ný pre použitie vlákien ako lepiace stužky,hlavně pri výrobě různých druhov nábyt-ku. Skleněné vlákna povlečené butadien--styrenovým kopolymérom sú vhodné akovýstuž gumy hlavně pri výrobě pneumatik.Koncentrácia a technológia sa v tomto pří-pade volí tak, že vlákna obsahujú na povr-chu 5 až 95 % hmotnosti týchto termoplas-tických kompozícií.

Vynález je ďalej objasněný formou prí- 252014

S kladov, v ktorých zloženie je uvádzané vhmotnostnej koncentrácii. Příklad 1

Skleněné vlákna vo formě tkaniny pre vý-stuž fenolplastov

Adukt A

Na báze epoxidovej živice o priemernejmolekulovej hmotnosti 1 200, dipropyléntri-amínu a dietanolamínu v molárnom pomě-re 1 : 0,2 : 1,2. Roztok živice s etylénglykol-monoetyléterom s obsahom sušiny 50 °/o máviskozitu pri 20 °C 2 305 mPa. s. Koronizo-vaná tkanina na báze skleněných vlákien saupravila namočením do kompozície zlože-nej z 100 hmot. dielov roztoku aduktu A a40 hmot. dielov polyetylénglykolu o prie-mernej molekulovej hmotnosti 600. Po od-stránení nadbytku zmesi sa vysušila pri tep-lotě 130 °C. Takto upravená tkanina obsa-huje 34 % hmotnosti povlaku, je tvrdá,pružná a l'ahko strihateluá na požadovanýtvar. Příklad 2

Skleněné vlákno vo formě prameňa na le-penie

Adukt B

Na báze epoxidovej živice o priemernejmolekulovej hmotnosti 650, tetraetylénpen-tamínu a dietanolamínu v molárnom pomě-re 1 : 0,3 : 0,8. Adukt sa zneutralizoval 107hmotnostnými dielmi kyseliny octovej a roz-pustil sa v etylalkohole na 50 %-ný roztoko viskozite pri 20 °C 1192 mPa . s.

Skleněné vlákna o priemere 10 ym sa předspojením do prameňa so 400 fibrilkami u-pravili kompozíciou:

Adukt B (50 %) 8,00%

Polyetylónglykol 4 000 0,50 %

Laurylamidoetylpyridínium chlorid 0,10 %Voda 91,40 %

Vlákna po vysušení pri teplote 120 °C podobu 4 hodin obsahovali 0,45 % hmotnostipovlaku. Takto upravené vlákna povlečené80 % hmotnosti termoplastickej taveniny nabáze etylén-vinylacetátového kopolyméru súvhodné ako lepiace stužky na spájania růz-ných materiálov technológiou spájania zapoužitia tavných lepidiel. Příklad 3

Skleněné vlákna vo formě zosúkaného hod-vábu

Adukt C

Na báze epoxidovej živice o priemernej 6 molekulovej hmotnosti 370, dietyléntriamí-nu a diizopropanolamínu v molárnom pomě-re 1 ; 1 : 1. Adukt rozpuštěný v dioxane na50 % roztok má viskozitu pri 20 °C 640íuPa. s.

Adukt D

Na báze epoxidovej živice o priemernejmolekulovej hmotnosti 380, dietyléntriamí-nu a dietanolamínu v molárnom pomere 1 : : 0,5 : 1. Adukt vo formě 50 % roztoku vetylalkohole má viskozitu pri 20 °C 510mPa . s.

Adukt E

Suroviny ako pri adukte D v molárnompomere 1 : 0,3 : 1. Adukt vo formě 50 % roz-toku v etylalkohole má pri 20 3C viskozitu740 mPa . s.

Skleněné vlákna o priemere 6 μ 34 texsa upravujú priamo po výstupe z platino-vé] piecky kompozíciou.

Adukt D 3,00 %

Adukt E 7,00 %

Polyetylénglykol 1 000 1,10 %

Mastiaci prostriedok (70 %) 1,00 %

Kyselina octová 0,70 %

Tenzid 2,20 %

Voda 85,00 %

Postup přípravy spočívá v tom, že oba a-dukty sa zhomogenizujú, zmiešajú s kyseli-nou octovou a pridajú do vody. Ostatně zlož-ky sa pridajú do vody a za miešania pridajúk roztoku aduktov a kompozícia sa do-plní vodou na požadované množstvo. Skle-něné vlákno po 48-hodinovom stati sa spra-covalo na. zosúkacích strojoch, pričom imbol udelený ochranný zákrut v počte 40 a//alebo 60 zákrutov. Týmto sposobom upra-vený hodváb má na svojom povrchu cca0,8-1,0 % hmotnosti povlaku a pevnost vtahu 25,4 cN. V případe použitia 12 % hmot-nosti aduktu C sa dusiahnu zhodné vlast-nosti. Příklad 4

Skleněné vlákno vo formě tkaniny pre vý-stuž epoxidových živíc

Hodváb připravený podta příkladu 3 saupravil na linke vodným roztokom amónio-vej soli kyseliny octovej aduktu E o obsa-hu 2 % hmotnosti aduktu a 0,4 % hmot-nosti dietylénglykolu. Z takto připravené-ho osnovného materiálu, ktorý obsahuje 2,2pere. hmotnosti povlaku je možné vyrábaťtkaniny vhodné k výrobě plátovaných ma-teriálov pre elektropriemysel. Příklad 5

Skleněné vlákno vo formě zosúkaného hod- vábu

Claims (3)

1. 232014 Skleněné vlákno o priemere 9 μ sa u-pravilo po výstupe z platinové] piecky kom-pozíciou podl'a příkladu 3. Po 48-hodino-vom stati sa spracovalo na zosúkacích stro-joch, pričom mu bol udelený zákrut najprvpravý v počte 150 a potom bol zosúkaný naspoločný — 1'avý zákrut 2 S 150. Takto při-pravený skleněný hodváb je možné použitna ovíjanie vodičov a výrobu bužírok.Příklad 6 Skleněné vlákno vo formě skloplastickejsieťoviny PREDMET

   1. Skleněné vlákna s polymérnym povla-koxn, vyznačujúce sa tým, že obsahujú 0,4až 40 °/o hmotnosti vztiahnuté na hmotnostskleněných vlákien povlak, zložený z 50 až93 % hmotnosti aduktov na báze sekundár-ných dialkanolamínov s 4 až 6 atómamiuhlíka s epoxidovými živicami na báze dia-nxx o priemernej molekulovej hmotnosti 340až 1 200 a alifatických poiyamínov obsahu-júcich v molekule 3 až 5 aminových skupino priemernej molekulovej hmotnosti 100až 200 v molárnom pomere 0,8 až 1,2 : 1 : : 0,2 až 1,2 a/alebo ich amóniových solí salifatickými monokarboxylovými kyselina-mi s 1 až 3 atómami uhlíka s 2 až 50 %hmotnosti zmakčovadiel na báze polyety-lénglykolov o priemernej molekulovej hmot-nosti 100 až 4 000. Skleněný hodváb podl'a příkladu 3 sa po-vlečie za použitia extrúdera cca 70 % ter-moplastickej taveniny na báze polyvinyl-chloridu. Takto upravené vlákno sa tká afixuje běžným sposobom. Připravená sieťo-vina je vhodná pre celý rad aplikácií akonáhrada klasických kovových či textilnýchsieťovín, pričom použitím roznych pigmen-tovatelných zmesí je možné ich vyrábať vroznych farebných odtieňoch. vynalezu
2. 2. Skleněné vlákna podl'a bodu 1 vyzna-čujúce sa tým, že povlak obsahuje stopy až48 % hmotnosti látok regulujúcich reaolo-gické vlastnosti ako vo vodě rozpustné or-ganické riedidlá, adhézne ako silanové vaz-bové prostriedky a povrchové vlastnosti po-lymérneho povlaku ako tenzidy, mazadlá aregulátory pH napr. etylalkohol, amínoal-kyltrialkoxysilany, oxyetylované mastné ky-seliny a alkoholy, estery, vo vodě rozpust-né kyseliny ako octová.
3. 3. Skleněné vlákna podlá bodov 1 a 2, vy-značujúce sa tým, že obsahujú na povrchu5 až 95 % hmotnosti vztiahnuté na hmot-nost vlákien termoplastickej kompozície nabáze polymérov vinylických a/alebo olefi-nických monomérov ako polyvinylchlorid akopolymér etylén-vinylacetát. Severografia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs