CS271994B1 - Apretúra na úpravu skleněných vlákien - Google Patents

Description

CS 271 994 Θ1

Vynález sa týká apretúry na úpravu skleněných vlákien, pre výstuž plastov.

Skleněná vlákna používaná ako výstuž polyesterových a epoxidových živíc sa naj-častejšie použivajú vo formě nekonečných pramencov, tzv. rovingov, a pramencových tka-nin. K ich úpravě našli Široké uplatnaníe apretúry na báze polyesterových, alkydových,epoxyesterových a epoxidových živic vo forma emulzii až koloidných roztokov (ča. aut.osv. č. 176 378, 220 282, 222 882, 242 337, NSR pat. č. 24 49 922, 25 57 073, USA pat.č. 3715 233 e 4 067 835). V případe aplikácii skleněných vlákien do laminačných živics následným vytvrdnutím živice je potřebné, aby povrchový film vytvořený na sklenenomvlékne sa dobré zmáčel a rozpúštal v laminačnej živici. Po tomto procese naetáva zmáča-nis ailanizovanáho povrchu vlákien v případe, ked apretura obsahuje organokremičité vaz-bové prostriedky. V případe metakrylsilanov a vinylsilanov, ktoré sa najčastejšie použi-vajú k úpravě vlákien pre výetuž polyesterov, tieto vytvárajú nepolárný, zle zmáčateínýpovrch laminačnou živicou.

Zistili sme, že tieto problémy ea v podstatnej miere odstránia při použiti apretú-ry pódia vynálezu na úpravu skleněných vlákien.

Vynález popisuje apretúru na úpravu skleněných vlákien pre výetuž plaetov. Podstata Ivynálezu spočiva v tom, že apretúra sa skládá z 0,4 až 5 % hmotnosti sušiny emulzie nabáze polyesterových a/alebo epoxyesterových a/alebo alkydových a/alebo epoxidových ži-vic, 0,05 až 0,8 % hmotnosti maleinsilanov obecného vzorca HOOCCH - CHC0NH(C2H4NR2)^C3H6Sí(0R1)3x kde představuje metyl alebo etyl, R2 Je atom vodika alebo zbytok o štruktúre -COCH »._-CHCOOH, x je 0 alebo 1, 0,01 až 1 % hmotnosti katlonického mazadla a zbytku do 100 % hmotnosti vody. V pripade potřeby, hlavně od technologie výroby, spracovania a použitieskleněných vlákien može apretúra obsahovat 0,001 až 2,5 % hmotnosti aspoň Jednej přísa-dy zo skupiny regulátorov pH, zmáčadiel, vazbových prostriedkov, antistatik a mazadielako kyseliny, nelónové tenzidy, metakrylsilany, chlorid litny a polyetylénglykoly.

Apretúra pódia vynálezu Je zvlášt vhodná k úpravě skleněných vlákien používanýchako výstuž nenasýtených polyesterových živic, epoxidových živic a polykondenzétov nabáze formaldehydu. Vyznačuje sa vysokou skladovacou stabilitou, bez negativného vplyvuna jej kvalitu. Skleněné vlákna upravené apretúrou pódia vynálezu je možné hned po ichvýrobě sušit v kontinuálných sušiarňach pri teplotách 110 až 140 °C bez nebezpečiasfarbenia skleněných cievok. Přítomnost maleinsilanov zlepšuje celý rad užitkovýchvlastnosti skleněných vlákien ako zvýšenie pevnosti v tahu, zvýšenie polarity povrchuvlákien a zniženie prašnosti při textilnom spracovani vlákien.

Maleinsilany pódia vynálezu je možné přidávat priamo do vody pri výrobě apretúryči už v koncentrovanej formě alebo vo formě roztokov. Okrem týchto možnosti je možnémaleinsilany připravovat pri výroba apretúry reakciou prislušných aminosilanov ako 3-aminopropyltrietoxysilan, 3-(2-aminoetyl)amlnopropyltrimetoxysilan a maleinanhydri-dom. Adiciu Je možné uskutečňovat v rSzných organických riedidlách, rozpustných vo vo-dě ako řízne alkoholy a glykoly. V případe okamžitého použitia k výrobě apretúry smezistili, že adiciu je možné uekutočňovat aj vo vodě. Ostatné suroviny sú známe a ko-merčně dostupné.

Vynález je dalej objasněný formou prikladov, v ktorých zloženie je uvádzané v hmotnostnej koncentrácii. CS 271 994 B1 Příklad 1

Do nádoby opatrenej miešadlom, teplomerom a vyhrievaním sa přeložilo 60 g epoxidovej ži-vice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 375,90 g polyesterovej živice nabáze dianolu a maleinanhydridu o čísle kyselosti 15 mg KOH/g (sušina 60 %), 70 g polyety-lónglykolu o priemernej molekulovej hmotnosti 1 500 a 15 g oktadecylaminu oxyetylovaného20 molmi etylénoxidu. Násada sa zhomogenizovala při teplote 90 °C po dobu 20 mínút aemulgovala vodou za použitia mixere. V druhej nádobě sa připravil maleinsilan vzorceHOOCCH » CHC0NHC2H4NHC3HgSi(0CH3)3 zmiešania 14 g 3-(2-aminoetyl)aminopropyltrimetoxysilanu s 6 g maleinanhydridu v 150 mlvody. Roztok malainsilanu sa přidal do nádoby s 2 1 vody okyselenej 20 g kyseliny octo-vej, emulzia zmesi polyesterovej a epoxidovej živice, 5 g tenzidu na báze blokového ety-lenoxid-propylénoxidového kopolyméru o priemernej molekulovej hmotnosti 3 000, 10 g di-metylsulfátom kvartenizovaného oktadecylaminu oxyetylovaného 7 mólmi etylénoxidu. Při-pravená apretúra sa doplnila vodou na objem 10 1 a má pH « 3,7 a povrchové napatie 37,2mNm”^ pri 20 °C. Rozdeíovanle ani sedimentácia apretúry nebola pozorovaná ani po 2 dňochstánia. Apretúra sa použila na úpravu skleněného vlákna z E-skla, ktorého prameň sa sklá-dal z 400 elementárnych vlákien o priemernej hrúbke 13yum. Upravené vlékna vo formě ko-kónov sa vysušili pri teplote 125 °C. Týmto sposobom vyrobené skleněné pramene obsahova-li 0,41 % povlaku a sú vhodné pre výstuž nenasýtených polyesterových aj epoxidových ži-víc vo formě pramencových tkanin a rovingových cievok. Přiklad 2

Apretúra sa připrav! postupom ako v přiklade 1, s tým rozdielom, že obsahuje len lOg ma-leinsilanu a 10 g 3-mstakryloxypropyltrimetoxysilanu. Připravená apretura má pH 3,9 apovrchové napatie 36,8 mN.m“^ pri 20 °C. Připravené skleněné pramene obsahovali 0,43 %povlaku a sú vhodné ako výstuž nenasýtených polyesterových živic. Přiklad 3

Do nádoby opatrenej miešadlom sa přidalo 2 1 vody, 60 g kationického mazadla (sušina 25 %)na báze acetátu kyseliny stearovej, trietanolaminu a ftalanhydridu stabilizovaného oxy-etylovaným nonylfenolom a 20 g maleinsilanu vzorce hoocch=chconhc2h4(hoocch=chco)nc3h6sí(och3)3. V osobitnej nádobě sa rozpustí 20 g chloridu litneho a přidá sa k silanu. Po tomto sa při-dá 500 g polyesterovej emulzie (sušina 40 %) na báze maleinanhydridu, propylénglykolu,polyetylénglykolu, 2,2-bis(4-hydroxypropoxyfenyl)propanu a doplní vodou na objem 10 1.Připravená apretúra má pH = 4,7 a povrchové napatie 40,9 mN.m”^ pri 20 °C. Skleněné pra-mene upravené touto apretúrou sú vhodné k výrobě rovingov používaných k výrobě polyeste-rových sklolaminátov. Pri ich textilnom spracovani sa výrazné znižuje prašnost a zvyšujepevnost v tahu skleněných vlákien. Přiklad 4

Apretúra sa pripravi postupom v přiklade 3, s tým rozdielom, že ako vazbový prostriedok namiesto maleinsilanu obsahuje 5 g 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanu a 15 g maleinsila- nu vzorca HOOCCH » CHCONHC3H6Si(OC2H5)3.

Claims (2)

1. CS 271 994 B1 Připravená apretúra má pH » 4,3, povrchové napatie 40,1 mN.m 1 při 20 °C a je vhpdná-k úpravě skleněných vlékien používaných pri výrobě traneparantných laminátov. Přiklad 5 V nádobě opatrenej miešadlom ea v 2 1 vody rozpustí 50 g kationického mazadla na bázekvartárnych derivátov imidazolinu a mastných kyselin a 40 g malainsilanu vzorceHOOCCH - CHC0NHC3H6Si(0C2H5)3. Po tomto sa přidá 1000 g epoxyesterovej emulzie (sušina 42 %) na báze epoxidovej živi-ce o priemernej molekulovej hmotnosti 900, mastných kyselin sojového olaja, polyetylén-glykolu o priemernej molekulovej hmotnosti 600 a doplni vodou na objem 10 1. Připravenáapretúra má pH 5,1, povrchová napatie 36,1 mN.m"1 při 20 °C a je vhodná k úpravě skleně-ných vlákien používaných vo formě sekaných vlákien. Nasekaná pramene na dížku 6 mm majúsypnú hmotnost 0,39 kg.m"3. Příklad 6 Apretúra sa připrav! postupom ako v přiklade 5, s tým rozdislom, že namiesto epoxyeste-rovej emulzie obsahuje alkydovú emulziu (sušina 47 %) na báze ftalanhydridu, pentaeri-tritu, mastných kyselin lanového oleje. Připravené apretúra má pH 5,9 a povrchové na-patie 37,8 mN.m"1 pri 20 °C. Přiklad 7 Apretúra sa připraví postupom ako v přiklade 1, s tým rozdielom, že obsahuje 10 g uve-deného maleinsilanu a 10 g aduktu epoxidovej živice na báze dianu s 3-(2-aminoetyl)ami-nopropyltrimetoxysilanom. Apretúra má pH 3,9, povrchové napatie 38,1 mN.m"1 pri 20 °Ca je vhodné na úpravu skleněných vlékien so zvýšenými nárokmi na tsxtilná spracovanis.Použitie maleinsilanov pódia vynálezu umožňuje nielen výhodné regulovat vlastnosti vlá-kien ale aj znižovat náklady při výrobě apretúr. PREOMET VYNÁLEZU

   1. Apretúra na úpravu skleněných vlákien pre výstuž plastov, vyznačujúca sa tým, že saskládá z 0,4 až 5 % hmotnosti sušiny emulzie na báze polyesterových a/alebo epoxy-eeterových a/alebo alkydových a/alebo epoxidových živic, 0,05 až 0,8 % hmotnosti ma-leineilanov obecného vzorca HOOCCH » CHC0NH(C2H4NR2)xC3H5Si(0RJL)3, kde představuje R^ metyl alebo etyl, R2 je atom vodika alebo zbytok o štruktúre-COCH CHCOOH, x je 0 alebo 1, 0,01 až 1 % hmotnosti kationického mazadla a zbytkudo 100 % hmotnosti vody.
2. 2. Apretúra na úpravu skleněných vlákien pódia bodu 1, vyznačujúca sa tým, že obsahuje0,001 až 2,5 % hmotnosti aspoň jednej přísady zo skupiny regulátorov pH, zmáčadiel,vazbových prostriedkov, antistatík a mazadiel ako kyseliny, neionová tsnzidy, meta-krylsilany, chlorid litny a polyetylénglykoly.