RU2406705C2 - R-, e- и ecr-стекловолокна с водной шлихтой - Google Patents

R-, e- и ecr-стекловолокна с водной шлихтой Download PDF

Info

Publication number
RU2406705C2
RU2406705C2 RU2009106872/03A RU2009106872A RU2406705C2 RU 2406705 C2 RU2406705 C2 RU 2406705C2 RU 2009106872/03 A RU2009106872/03 A RU 2009106872/03A RU 2009106872 A RU2009106872 A RU 2009106872A RU 2406705 C2 RU2406705 C2 RU 2406705C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber according
dressing
fiber
adhesion promoter
glass
Prior art date
Application number
RU2009106872/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009106872A (ru
Inventor
Ханс-Петер РИХТЕР (DE)
Ханс-Петер Рихтер
Роман ТЕШНЕР (DE)
Роман ТЕШНЕР
Original Assignee
С.Д.Р. Биотек Ферфаренстехник Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102006035565A external-priority patent/DE102006035565B4/de
Application filed by С.Д.Р. Биотек Ферфаренстехник Гмбх filed Critical С.Д.Р. Биотек Ферфаренстехник Гмбх
Publication of RU2009106872A publication Critical patent/RU2009106872A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2406705C2 publication Critical patent/RU2406705C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/42—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/30—Polyolefins
    • C03C25/305—Polyfluoroolefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/328—Polyamides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1029—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/08—Copolymers of ethene
    • C09D123/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C09D123/0853—Vinylacetate
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
    • E04C5/073—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/60—Flooring materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/10—Homopolymers or copolymers of unsaturated ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2915—Rod, strand, filament or fiber including textile, cloth or fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2962—Silane, silicone or siloxane in coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Изобретение касается R-, Е- и/или ECR-стекловолокон, которые содержат шлихту. Технический результат изобретения заключается в улучшении химической стойкости волокон, а также в улучшении свойств ткани из ровинга к переработке, а именно: целостности, способности к измельчению, несминаемости и устойчивости к сдвигу. Шлихта содержит, по меньшей мере, один многокомпонентный пленкообразователь, одну смазку и один промотор адгезии: а) 2,0-4,0 вес.% сополимера винилацетата и этилена; b) 0,3-0,7 вес.% полиамидоамида; с) 0,1-0,3 вес.% смеси поливинилового спирта и простого полиэфира; d) 0,1-0,3 вес.% полипропилен- или полиэтилен-политетрафторэтиленового воска; е) 0,4-0,7 вес.% промотора адгезии и f) воду в качестве остатка до 100%. 3 н. и 8 з.п. ф-лы.

Description

Данное изобретение касается R-, E- и/или ECR-стекловолокон, которые содержат шлихту с, по меньшей мере, одним многокомпонентным пленкообразователем, одной смазкой и одним промотором адгезии.
Стекловолокна, независимо от их химического состава, являются чувствительными к надлому и истиранию. Поэтому уже во время процесса вытягивания волокна вынуждены позаботиться заранее (нанесение шлихты) о том, чтобы эффективно защитить стекловолокно от истирающего воздействия стекла о стекло или стекла о вытягивающий барабан и тем самым от опасности механического повреждения.
Состав шлихты влияет не только на степень цельности, жесткость, выносливость и/или качество поверхности продукта из стекловолокна, но и на относящиеся к этому технологические процессы, как, например, процесс вытягивания волокна, наматывание (изготовление катушек), процесс сушки и в особенности дальнейшая переработка (выработка ткани, резание) текстильных стекловолокон.
В процессе ткачества возможность измельчения, устойчивость к проталкиванию нити основы и уточной нити, а также истирание и повреждение стеклянной нити («перелет» волокна, обрыв) зависят от состава шлихты.
Подобные шлихты известны в качестве крахмалсодержащих, так называемых текстильных шлихт, и в качестве аппретирующих, так называемых полимерных шлихт. Крахмалсодержащие шлихты в большинстве случаев в противоположность полимерным шлихтам не содержат промотора адгезии.
Водные шлихты для текстильных стекловолокон преимущественно состоят из одного или нескольких пленкообразователей, смазки, смачивателя и одного или нескольких промоторов адгезии (аппретов, грунтовок).
Пленкообразователь придает продуктам текстильного стекловолокна требуемую безупречность (целостность), защищает стеклянные нити от двустороннего трения и способствует сродству к вяжущему средству или полимерной матрице, то есть прочности конечного продукта (например, композиционного материала). В качестве пленкообразователей используют производные крахмала, полимеры и сополимеры винилацетата [EP-A-0027942] и сложных эфиров акриловой кислоты, эмульсии эпоксидных смол, эпоксиполиэфирные (сложные) смолы, полиуретановые смолы [EP-A-0137427], полиолефиновые смолы или смешанные эмульсии поливинилацетата и полистирола [Патент Японии SHO-48(1973)-28997] в доле от 0,1 до 12 массовых процентов (мас.% = вес.%).
Смазка в водных шлихтах придает продукту из стекловолокна (как, например, ровинг (Roving)) необходимую гибкость и понижает взаимное трение стекловолокна как во время получения, так и во время дальнейшей переработки, например, выработки ткани. Большинство смазок препятствует адгезии между стеклом и связующим средством. В качестве смазок используют, например, жиры, масла, воски или полиалкиленамины в количестве от 0,01 до 1 мас.%.
Смачиватель в качестве компонента водной шлихты понижает поверхностное натяжение воды и тем самым улучшает смачивание филаментной нити шлихтой. В качестве смачивателей в водную шлихту вводят, например, полиамиды жирных кислот в количестве от 0,1 до 1,5 мас.%.
Большинство смол (полимеров) не характеризуется сродством к стеклу. С помощью промотора адгезии (грунтовки) между стеклом и полимером возникает «мостик», который делает возможным полную передачу энергии в соединении. Промоторы адгезии повышают адгезию полимеров к поверхности стекла. В качестве промоторов адгезии в большинстве случаев служат органофункциональные силаны, как например γ-аминопропилтриэтоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан или γ-глицидилоксипропилтриметоксисилан, количество которых в шлихте составляет от 0,2 до 1,0 мас.%.
Прежде чем силаны добавляют в водную шлихту, их в большинстве случаев гидролизуют до силанолов.
Раствор гидролизата является только ограничено устойчивым и склонен к конденсации. Силанолы реагируют с реакционноспособной поверхностью стекла и образуют аппретирующий слой с толщиной слоя около 5 нм, который располагается как защитное покрытие над поверхностью волокна. Защитное покрытие в виде олигомера сначала еще растворимо, позднее конденсируется с образованием сетчатых структур и в конце представляет собой силоксан ≡Si-O-Si≡.
Содержащие промотор адгезии шлихты могут кроме грунтовки содержать и другие добавки, как, например, антистатики и/или эмульгаторы, благодаря которым должны достигаться специальные эффекты. Эти другие вспомогательные компоненты известны из уровня техники и описаны, например, в публикации K.L. Löwenstein - The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres, Elsevier Scientific Publishing Corp. Amsterdam - Oxford New York, 1983.
Физико-химические свойства продукта из стекловолокна, как, например, штапеля из стекловолокна, зависят не только от шлихты, но и от состава стекла. Химический состав стекла отражается на механических свойствах и на адгезионных свойствах стекловолокна.
Стекловолокна, независимо от их оксидного состава, подвергаются коррозионным процессам, которые сильно влияют на их физико-химические свойства, а также адгезию на границе между стекловолокном и связующим веществом. Если стекловолокно приходит в соприкосновение с водой, начинается процесс коррозии, который в основном может быть описан следующими химическими реакциями:
≡Si-O-Na + H2O -> ≡Si-O-H + Na+ + OH-
Figure 00000001
Образующиеся при этом щелочи, как, например, NaOH и Ca(OH)2, разъедают остов кремневой кислоты стекловолокна, причем происходит следующий химический процесс разложения сетки, который может быть описан нижеследующей формулой:
≡Si-O-Si≡ + OH- -> ≡Si-O- + ≡Si-OH
Возникающие при этом продукты реакции ведут к повреждению поверхности стекловолокна и тем самым причиняют вред в особенности прочности волокна и адгезии к поверхности стекловолокна.
Поэтому продукт из текстильного стекловолокна, например ровинга, часто изготавливают из водостойкого R- или ECR-стекла (алюминий-известкового силикатного стекла).
Коррозионная устойчивость стекловолокна особенно важна при его использовании в качестве статически действующего компонента в волокнистом бетоне. При этом решающее значение имеет устойчивость к действию щелочей и долговременная устойчивость (измеренная в так называемом SIC-тесте).
Для статически действующих волокон в качестве добавки к бетону, например, согласно DIN 1045, которые, по меньшей мере, в Германии нуждаются в допуске к эксплуатации согласно строительному надзору, требуется прочность по SIC 500 МПа. Для этого применения в большинстве случаев используют устойчивое к действию щелочей стекловолокно из ECR-стекла (E-стекло: коррозионно (Corrosion)-устойчивое (Resistance)) или из R-стекла (Resistance Glass).
Стекловолокно также используют для сокращения усадочных трещин в цементных бесшовных полах. Эти волокна для бесшовных полов служат для избегания ранних усадочных трещин в «свежем» и «молодом» цементном бесшовном полу до его затвердевания.
Для области изготовления бесшовных полов в Германии не требуется допуска к эксплуатации согласно строительному надзору, или других подобных утверждений. При этом используемое стекловолокно не должно оказывать вредное влияние на свойства свежего или твердого бетона. Кроме того, волокно должно при внедрении в цементный бесшовный пол характеризоваться требуемой сыпучестью, чтобы оно могло быть равномерно распределено. Для этой цели используют C- и E-стекловолокна, которые покрыты устойчивым к действию щелочей слоем, также как дорогие R- и ECR-стекловолокна.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать R-, E- и ECR-стекловолокна с высокой химической устойчивостью, содержащие пригодную шлихту, которая значительно улучшает обработку вышеназванных стекловолокон и их физико-химические свойства.
Согласно изобретению химически устойчивая шлихта кроме того должна придавать ткани из ровинга очень хорошие свойства при переработке, в особенности целостность, способность к измельчению, несминаемость и устойчивость к сдвигу. Для использования в качестве резанных, статически действующих стекловолокон в волокнистом бетоне или в качестве сокращающих усадочные трещины компонентов в цементных бесшовных полах шлихта должна характеризоваться очень хорошей устойчивостью к действию щелочей. При этом должна быть обеспечена сыпучесть стекловолокон для использования в бесшовных полах и для укрепления бетона.
Эта задача изобретения решается посредством R-, E- и ECR-стекловолокна согласно признакам пункта 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению существенно, что волокно согласно изобретению содержит шлихту для получения волокна ровинга, состоящую из:
a) 2,0 - 4,0 вес.% сополимера винилацетата и этилена
b) 0,3 - 0,7 вес.% полиамидоамида
c) 0,1 - 0,3 вес.% смеси поливинилового спирта и простого полиэфира
d) 0,1 - 0,3 вес.% полипропилен- или полиэтилен-политетрафторэтиленового воска
e) 0,4 - 0,7 вес.% промотора адгезии и
f) воды (в качестве остатка до 100 %).
R-, E- и ECR-стекловолокна со шлихтой согласно изобретению имеют преимущество в том, что ощутимо снижают подверженность к коррозии, в особенности щелочной коррозии. Благодаря этому избегают коррозионных процессов стекловолокна и всех связанных с этим недостатков для физико-химической стабильности стекловолокна, в особенности в щелочном окружении цементного бесшовного пола или бетона. Неожиданным образом было выявлено, что шлихта согласно изобретению обеспечивает исключительную несминаемость и наряду с этим устойчивость к сдвигу нити основы и уточной нити в процессе изготовления ткани.
Далее было установлено, что в водную шлихту согласно изобретению входят только пленкообразователь, только смазка и только промотор адгезии в качестве ее составных частей.
Кроме того, неожиданно оказалось, что использование других известных компонентов шлихты, как, например, смачиватели, антистатики, эмульгаторы, стабилизаторы и т.д., излишне. Это способствует упрощению и рациональным способам работы при получении шлихты согласно изобретению. В рамках масштабного промышленного производства такое упрощение закономерно способствует существенным преимуществам в издержках производства.
В зависимых пунктах формулы изобретения приведены следующие признаки решения, однако, без его ограничения.
Далее изобретение предусматривает, что многокомпонентный пленкообразователь состоит из дисперсии поли(винилацетат-этилена), из полиамидоамида и/или из (смеси) поливинилового спирта-простого полиэфира. Кроме того, шлихта согласно изобретению содержит полипропиленовый, полиэтилен-политетрафторэтиленовый или политетрафторэтиленовый воск в качестве смазки и силановый промотор адгезии, который после гидролиза действует как силанол.
Помимо уже описанного выше снижения подверженности к коррозии стекловолокна водная шлихта согласно изобретению с этими компонентами характеризуется отличной способностью к связыванию, что особенно облегчает производство волокна ровинг. В многочисленных исследованиях и тестах было установлено, что согласно изобретению полученное, высушенное и разрезанное волокно ровинг характеризуется исключительной сыпучестью. Также не было установлено никакого отрицательного влияния на свойства бетона и бетонного бесшовного пола. Образцы ровинга, подвергаемые воздействию горячей воды (около 80°С) в течение 96 часов, не показывали существенных изменений поверхности стекловолокна в отношении эффекта коррозии.
Так называемая SIC-устойчивость, измеренная для волокон для усиления бетона и бесшовных полов, составляет около 550 МПа. Кроме существенного улучшения коррозионной устойчивости, в особенности устойчивости к действию щелочей, шлихта согласно изобретению обеспечивает исключительную защиту от надломов или истирания и придает волокну ровинг хорошую гибкость.
Особенно предпочтительным оказалось, что силановый промотор адгезии вводят в шлихту или в виде γ-аминопропилтриэтоксисилана, или в виде γ-метакрилоксипропилтриметоксисилана. Эти аппреты в общем известны как грунтовки.
Для установления значения pH в водную шлихту добавляют уксусную кислоту.
Особенно предпочтительным оказалось, что шлихта в расчете на концентрацию твердого вещества содержит около 2,0 - 3,0 вес. % многокомпонентного пленкообразователя; около 0,1 - 0,2 вес. % смазки и около 0,4 - 0,6 вес. % промотора адгезии. При этих количествах компонентов и при этих количественных соотношениях особенно хорошо проявляются все выше упомянутые свойства шлихты согласно изобретению и, тем самым, волокон. Прежде всего у волокон ровинг из R- и ECR-стекла, используемого для усиления бетона, практически не смогли наблюдать коррозии, так что их первоначальные физико-химические свойства остались почти без изменений.
Также ткань из ровинга, полученная со шлихтой согласно изобретению, неожиданно характеризуется очень хорошей целостностью, а также чрезвычайной гладкостью и способностью к разрезанию всех нитей.
Способ обработки волокон шлихтой согласно изобретению осуществляется посредством ее нанесения на поверхность стекловолокна, удаления избыточной шлихты и термической обработки покрытого стекловолокна. Затем стекловолокна (мотки) могут быть разрезаны.
Нанесение водной шлихты согласно изобретению происходит посредством обычного разбрызгивающего сопла или галеты (аппликатора). Избыточную шлихту удаляют, и покрытое волокно сушат в рамках термической обработки.
При этом в качестве особенно предпочтительного момента показано, что термическая обработка проводится в области температур от 110°С до 170°С. Сушка происходит в высокочастотной сушилке, в электронагреваемой традиционной сушильной камере или в микроволновой сушильной камере.
Возможная нарезка высушенного ровинга происходит путем непосредственного разрезания.
Оказалось, что содержание шлихты в расчете на волокно особенно предпочтительно составляет около 0,4 - 1,0 вес.%. Этого содержания шлихты достаточно, чтобы обеспечить очень хорошую защиту от коррозии, надломов и истирания. Кроме того, благодаря этому есть возможность, что также гарантированы исключительные свойства пучков вытянутых стекловолокон (филаментов) и отличная сыпучесть высушенного и разрезанного волокна ровинга.
Данное изобретение должно быть ближе пояснено с помощью следующих примеров, при этом не ограничиваясь ими. Происхождение или соответствующий изготовитель (ссылки) используемых компонентов соответственно приведены в скобках.
Пример 1
Получение водной шлихты согласно изобретению
Шлихта PF1 (концентрация твердого вещества Fk = 2,7 мас.%)
1. CH3COOH (60%)(1) 0,2 мас.%
2. Поливинилацетат-этиленовая дисперсия (55%)(2) 3,0 мас.%
3. Полиамидоамид (12,5%)(3) 1,6 мас.%
4. Поливиниловый спирт-простой полиэфир (20%)(2) 1,0 мас.%
5. Полипропиленовый воск (30%)(5) 0,5 мас.%
6. γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан(6) 0,5 мас.%
7. Вода 93,2 мас.%
100 кг шлихты содержат около:
1. CH3COOH (60%) 0,2 кг
2. Поливинилацетат-этиленовая дисперсия (55%) 3,0 кг
3. Полиамидоамид (12,5%) 1,6 кг
4. Поливиниловый спирт-простой полиэфир (20%) 1,0 кг
5. Полипропиленовый воск (30%) 0,5 кг
6. γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан 0,5 кг
7. Вода 93,2 кг
Инструкция приготовления шихты:
1. Подают 60 кг воды + 180 г CH3COOH (60%).
2. 0,5 кг γ-метакрилоксипропилтриметоксисилана (А 174) + 20 г CH3COOH (60%) подвергают гидролизу с 3,5 кг горячей деионизированной воды. Продолжительность гидролиза составляет около 20 мин.
3. Добавка раствора гидролизата А 174.
4. 3,0 кг поливинилацетат-этиленовой дисперсии (Mowilith DM105-55%) при перемешивании с 10 кг воды добавляют в раствор.
5. К шихте добавляют 1,0 кг (смеси) поливинилового спирта-простого полиэфира (Arkofil CS20-20%).
6. 1,6 кг полиамидоамида (Albonamid) добавляют в смесь.
7. К шихте добавляют 0,5 кг эмульсии полипропилена (30 %).
8. Добавка остаточного количества воды (19,7 кг) + около 1 г пеногасителя [Surfynol 440(7)].
9. Перемешивание шлихты и установление значения pH.
Пример 2
Шлихта PF2 (концентрация твердого вещества Fk = 2,81 мас.%)
1. CH3COOH (60%) 0,25 мас.%
2. Поливинилацетат-этиленовая дисперсия (55%) 3,4 мас.%
3. Полиамидоамид (12,5%) 1,4 мас.%
4. Поливиниловый спирт-простой полиэфир(2) (20%) 0,8 мас.%
5. Полиолефиновый воск (35%)(8) 0,3 мас.%
6. γ-аминопропилтриэтоксисилан(9) 0,5 мас.%
7. Вода 93,35 мас.%
100 кг шлихты содержат около:
1. CH3COOH (60%) 0,25 кг
2. Поливинилацетатная дисперсия(60%) 3,4 кг
3. Полиамидоамид (12,5%) 1,4 кг
4. Поливиниловый спирт-простой полиэфир (20%) 0,8 кг
5. Полиолефиновый воск (35%) 0,3 кг
6. γ-аминопропилтриэтоксисилан 0,5 кг
7. Вода 93,15 кг
Инструкция приготовления шихты:
1. Подают 55 кг воды + 240 г CH3COOH (60%).
2. 0,5 кг γ-аминопропилтриэтоксисилана (А 1100) гидролизуют с 4,0 кг холодной деионизированной воды + 10 г CH3COOH (60%). Продолжительность гидролиза составляет около 20 мин.
3. Добавка раствора гидролизата А 1100.
4. 3,4 кг поливинилацетат-этиленовой дисперсии (Mowilith DM105-55%) при перемешивании добавляют с 10 кг воды в шихту.
5. К шихте добавляют 0,8 кг (смеси) поливинилового спирта-простого полиэфира (Arkofil CS20-20%).
6. К шихте добавляют 1,4 кг полиамидоамида (Albonamid).
7. К шихте добавляют 0,3 кг эмульсии полиолефинового воска (Michem 42035-35 %).
8. Добавка остаточного количества воды (24,35 кг) + около 1 г пеногасителя [Surfynol 440(7)].
9. Перемешивание шлихты и установление значения pH.
Пример 3.
Получение водной шлихты согласно изобретению
Шлихта PF3 (концентрация твердого вещества Fk = 2,84 мас.%)
1. CH3COOH (60%)(1) 0,2 мас.%
2. Поливинилацетат-этиленовая дисперсия (55%)(2) 2,8 мас.%
3. Полиамидоамид (12,5%)(3) 2,0 мас.%
4. Поливиниловый спирт-простой полиэфир (2)(20%) 2,0 мас.%
5. Политетрафторэтиленовый воск (30%)(9) 0,5 мас.%
6. γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан(6) 0,5 мас.%
7. Вода 92,0 мас.%
100 кг шлихты содержат около:
1. CH3COOH (60%) 0,25 кг
2. Поливинилацетат-этиленовая дисперсия (55%) 2,8 кг
3. Полиамидоамид (12,5%) 2,0 кг
4. Смесь поливинилового спирта и простого полиэфира (20%) 2,0 кг
5. Политетрафторэтиленовый воск (30%) 0,5 кг
6. γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан 0,5 кг
7. Вода 92,0 кг
Инструкция приготовления шихты:
1. Подают 55 кг воды + 180 г CH3COOH (60%).
2. 0,5 кг γ-метакрилоксипропилтриметоксисилана (А 174) + 20 г CH3COOH (60%) гидролизуют с 3,5 кг горячей деионизированной воды. Продолжительность гидролиза составляет около 20 мин.
3. Добавка раствора гидролизата А 174.
4. 2,8 кг поливинилацетат-этиленовой дисперсии (Mowilith DM105-55%) при перемешивании с 10 кг воды добавляют в шихту.
5. К шихте добавляют 2,0 кг (смеси) поливинилового спирта-простого полиэфира (Arkofil CS20-20%).
6. К шихте добавляют 2,0 кг полиамидоамида (Albonamid).
7. К шихте добавляют 0,5 кг эмульсии воска ПТФЭ (Lanco Glidd 9530-30 %).
8. Добавка остаточного количества воды (23,50 кг) + около 1 г пеногасителя [Surfynol 440(7)].
9. Перемешивание шлихты и установление значения pH.
Источники информации
(1) Brenntag-Chemiepartner
(2) Clariant
(3) Albon-Chemie
(4) Interorgana
(5) Lubrizol-Coating Additives
(6, 9) Crompton Specialty
(7) Wilhelm E.H. Biesterfeld
(8) Michelman
(9) Georg M. Langer & Co.

Claims (11)

1. R-, Е- и/или ECR-стекловолокно, которое содержит шлихту с, по меньшей мере, одним многокомпонентным пленкообразователем, одной смазкой и одним промотором адгезии, отличающееся тем, что шлихта для получения волокна ровинга состоит из:
a) 2,0-4,0 вес.% сополимера винилацетата и этилена,
b) 0,3-0,7 вес.% полиамидоамида,
c) 0,1-0,3 вес.% смеси поливинилового спирта и простого полиэфира,
d) 0,1-0,3 вес.% полипропилен- или полиэтилен-политетрафторэтиленового воска,
e) 0,4-0,7 вес.% промотора адгезии и
f) воды в качестве остатка до 100%.
2. Волокно по п.1, отличающееся тем, что многокомпонентный пленкообразователь состоит из дисперсии поливинилацетата, полиамидоамида и/или из смеси поливинилового спирта-простого полиэфира.
3. Волокно по п.1 или 2, отличающееся тем, что многокомпонентный пленкообразователь содержит
70-85 вес.% поливинилацетата,
7-20 вес.% смеси поливинилового спирта - простого полиэфира и
7-12 вес.% полиамидоамида.
4. Волокно по п.1, отличающееся тем, что смазка является полиолефиновым воском.
5. Волокно по п.4, отличающееся тем, что полиолефиновый воск содержит полипропиленовый воск, полиэтилен-политетрафторэтиленовый воск или политетрафторэтиленовый воск.
6. Волокно по п.1 или 2, отличающееся тем, что промотор адгезии является силановым промотором адгезии.
7. Волокно по п.6, отличающееся тем, что силановый промотор адгезии является или γ-метакрилоксипропилтриметоксисиланом, или γ-аминопропилтриэтоксисиланом, которые гидролизуют до силанолов.
8. Волокно по п.1 или 2, отличающееся тем, что в расчете на концентрацию твердого вещества оно содержит 2,0-3,0 вес.% многокомпонентного пленкообразователя, 0,1-0,15 вес.% смазки и 0,4-0,6 вес.% промотора адгезии.
9. Волокно по п.1, отличающееся тем, что содержание шлихты в расчете на стекловолокно составляет 0,5-1,5 вес.%.
10. Применение волокна по одному из пп.1-9 для получения продукции из текстильного стекловолокна, в частности ровинга, которая содержит, по меньшей мере, одно волокно согласно пп.1-9.
11. Применение волокна по одному из пп.1-9 для цементных бесшовных полов или добавки в бетон со статически действующим волокном, которая содержит, по меньшей мере, одно волокно согласно пп.1-9.
RU2009106872/03A 2006-07-27 2007-07-11 R-, e- и ecr-стекловолокна с водной шлихтой RU2406705C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006035565A DE102006035565B4 (de) 2006-07-27 2006-07-27 Wässrige Schlichte zur Behandlung von R-,E- und ECR-Glasfasern und deren Verwendung
DE102006035565.2 2006-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009106872A RU2009106872A (ru) 2010-09-10
RU2406705C2 true RU2406705C2 (ru) 2010-12-20

Family

ID=38562938

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009106875/03A RU2413687C2 (ru) 2006-07-27 2007-07-11 Водная шлихта для обработки r-, е- и ecr-стекловолокон
RU2009106872/03A RU2406705C2 (ru) 2006-07-27 2007-07-11 R-, e- и ecr-стекловолокна с водной шлихтой

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009106875/03A RU2413687C2 (ru) 2006-07-27 2007-07-11 Водная шлихта для обработки r-, е- и ecr-стекловолокон

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20090305864A1 (ru)
EP (2) EP2046692A1 (ru)
CA (2) CA2657812A1 (ru)
DE (1) DE102006062733B4 (ru)
RU (2) RU2413687C2 (ru)
WO (2) WO2008011986A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036774B4 (de) * 2007-08-03 2012-08-16 S.D.R. Biotec Verwaltungs GmbH Thermischbeständige Glasfasern, Verfahren zu deren Beschlichtung und Verwendung
BRPI0802008A8 (pt) * 2008-05-09 2017-12-26 O Nascimento Engenharia E Consultoria Ltda Processo de fabricação de compósitos de fibrocimento utilizando materiais cimentícios reforçados com fibras inorgânicas quimicamente modificadas por organosilanos
US7803723B2 (en) 2008-12-16 2010-09-28 Saint-Gobain Technical Fabrics America, Inc. Polyolefin coated fabric reinforcement and cementitious boards reinforced with same
EP2559673B1 (en) * 2011-08-19 2018-10-03 Johns Manville Sizing composition for fibers and sized fibers
CN105731829B (zh) * 2016-02-23 2019-03-08 内江华原电子材料有限公司 涂覆于玻璃纤维表面的浸润剂及其制备方法
CN111033339B (zh) 2018-03-28 2023-09-19 扇港元器件股份有限公司 光纤连接器
CN109824305A (zh) * 2019-03-22 2019-05-31 石家庄铁道大学 一种纤维增强高延性混凝土材料界面优化方法
EP4034510A1 (en) 2019-09-27 2022-08-03 Owens Corning Intellectual Capital, LLC Process for drying wet glass fibre forming packages
CN111155329A (zh) * 2020-01-07 2020-05-15 四川天泉电子材料有限公司 一种pva涂覆电子级玻璃纤维布及其生产方法
CN116162318A (zh) * 2023-03-29 2023-05-26 东南大学 一种聚乙烯醇/改性玻璃纤维复合材料及其制法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347278A (en) * 1977-03-02 1982-08-31 Owens-Corning Fiberglas Corporation Polytetrafluoroethylene fluorocarbon resin dispersion-containing coating composition for glass fibers, glass fibers, and glass fiber fabric coated therewith
US4289536A (en) * 1978-10-25 1981-09-15 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass fiber reinforced cements and process for manufacture of same
US4341877A (en) * 1980-06-04 1982-07-27 Ppg Industries, Inc. Sizing composition and sized glass fibers and process
US4810576A (en) * 1985-09-30 1989-03-07 Ppg Industries, Inc. Treated glass fibers and aqueous dispersion and nonwoven mat of the glass fibers
US5961783A (en) * 1997-06-06 1999-10-05 Vinings Industries, Inc. Process for enhancing the strength and sizing properties of cellulosic fiber using a self-emulsifiable isocyanate and a coupling agent
DE19818046B4 (de) * 1998-04-22 2004-07-08 Johns Manville Europe Gmbh Schlichte und Verwendung der Schlichte
DE10039750C1 (de) * 2000-08-16 2002-05-08 Bayer Ag Schlichtezusammensetzung für Glasfasern sowie deren Verwendung
DE10207427A1 (de) * 2002-02-21 2003-09-04 Basf Ag Schnelllöslicher Filmüberzug basierend auf Polyvinylalkohol-Polyether-Pfropfcopolymeren in Kombination mit Hydroxy-, Amid-, oder Esterfunktionen enthaltenden Komponenten
FR2864072B1 (fr) * 2003-12-17 2006-01-27 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre ensimes destines au renforcement de matieres polymeres, notamment par moulage
US7892641B2 (en) * 2004-05-17 2011-02-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Sizing compositions for glass fibers and sized fiber glass products

Also Published As

Publication number Publication date
US20090305864A1 (en) 2009-12-10
DE102006062733A1 (de) 2008-01-31
CA2657810A1 (en) 2008-01-31
RU2413687C2 (ru) 2011-03-10
WO2008011986A1 (de) 2008-01-31
DE102006062733B4 (de) 2010-08-05
US20090186222A1 (en) 2009-07-23
EP2046692A1 (de) 2009-04-15
EP2046693A1 (de) 2009-04-15
CA2657812A1 (en) 2008-01-31
WO2008011985A1 (de) 2008-01-31
RU2009106875A (ru) 2010-09-10
RU2009106872A (ru) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2406705C2 (ru) R-, e- и ecr-стекловолокна с водной шлихтой
WO2007024683A1 (en) Wet formed mat having improved hot wet tensile strengths
JP2008503424A (ja) フィラメントワインディング用エポキシサイズ組成物
EP0559865B1 (en) Glass size compositions and glass fibers coated therewith
SE427351B (sv) Belagda glasfibrer, forfarande for deras framstellning samt anvendning av desamma vid framstellning av fiberarmerade cementprodukter
US4358501A (en) Storage stable polyolefin compatible size for fiber glass strands
GB1602695A (en) Sized glass fibre strands particularly for reinforced cementitious products
AU2004299305A1 (en) Sized glass fibres with fast impregnation for the reinforcement of polymer materials
DE102006035565B4 (de) Wässrige Schlichte zur Behandlung von R-,E- und ECR-Glasfasern und deren Verwendung
RU2343125C2 (ru) Способ связывания минеральных волокон в продукте из минеральных волокон
JPH07315888A (ja) ガラス繊維
JP2000178879A (ja) ガラス繊維
CN109790662B (zh) 用于管道衬垫和拉挤成型应用的耐腐蚀无纺物
DE102008064662B4 (de) Fasern aus R-, E-, ECR- oder S-Glas und Verwendung der Fasern
JPS591776A (ja) 繊維集束剤
US3046243A (en) Aqueous glass-fiber sizing composition containing polymer and cationic deionization product of a vinyl siliconate
JP6772815B2 (ja) サイジング剤、ガラスストランド、及びセメント複合材
JP2002060250A (ja) ガラスストランド
JPH09255398A (ja) ディップコーティング膜を施した補強繊維及びこれを用いた複合成形体
GB2166767A (en) Rendering glass fibres alkali resistant
JP2003277103A (ja) ガラス繊維
JP2002053346A (ja) ガラスチョップドストランド
JPH0341596B2 (ru)
JPS60260446A (ja) 耐アルカリ性ガラス繊維
DE202008015660U1 (de) Wässrige Textilschlichte zur Behandlung von R-, E-, ECR- und S-Glasfasern

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110712