RU2641360C1 - Замасливатель для базальтового волокна - Google Patents
Замасливатель для базальтового волокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641360C1 RU2641360C1 RU2017114377A RU2017114377A RU2641360C1 RU 2641360 C1 RU2641360 C1 RU 2641360C1 RU 2017114377 A RU2017114377 A RU 2017114377A RU 2017114377 A RU2017114377 A RU 2017114377A RU 2641360 C1 RU2641360 C1 RU 2641360C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- sizing
- gamma
- acetic acid
- plasticizer
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к замасливателям для аппретирования базальтовых волокон. Замасливатель для базальтового волокна содержит следующие компоненты, мас.%: уксусная кислота 0,04-0,05; гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан 0,8-1,0; водная эпоксидная дисперсия марки ВЭП-74Е 8,5-9,4; ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль 0,8-1,1; вода остальное. Технический результат – увеличение прочности аппретированного базальтового волокна. 2 табл.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к замасливателям, которые могут применяться для аппретирования базальтовых волокон.
Известен замасливатель для обработки базальтового волокна, включающий гамма-аминопропилтриэтоксисилан, винилтриэтоксисилан, эмульсол Т, дибутилсебацинат, дициандиамидформальдегидную смолу, уксусную кислоту, соапсток и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: гамма-аминопропилтриэтоксисилан - 0,35, винилтриэтоксисилан - 0,35, дициандиамидформальдегидная смола - 1,8, эмульсол Т - 0,5, дибутилсебацинат - 1,0, уксусная кислота - 0,1, соапсток - 1,5, вода – остальное (Патент РФ №2101241, МПК C03С 25/02, опубл. 10.01.1998 г.).
Недостатком данного замасливателя являются высокие энергозатраты на его изготовление из-за необходимости гомогенизации большого числа ингредиентов.
Известен другой замасливатель для базальтового волокна, содержащий уксусную кислоту, пленкообразователь, в качестве связующего органосилан, пластификатор и воду (Патент РФ №2389698, МПК C03С 25/24, опубл. 20.05.2010). Данный замасливатель характеризуется следующим соотношением компонентов, мас. %: пленкообразователь - диамидформальдегидная смола - 2,0, пластификатор - смазка МАС-4 - 3,0, связующее - органосилан 0,1, уксусная кислота - 0,2, вода - остальное.
Смазка МАС-4 представляет собой композицию из масла индустриального, неионогенных поверхностно активных веществ (ПАВ) и антистатика. В качестве органосилана используют гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан.
Данное решение по технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения и поэтому принято за прототип.
Использование указанной композиции позволяет сократить энергозатраты на изготовление замасливателя.
Однако механические свойства базальтового волокна после его переработки данным замасливателем остаются неудовлетворительными, что делает невозможным его использовать для изготовления изделий, испытывающих высокие нагрузки.
Техническим результатом изобретения является создание замасливателей для производства аппретированного базальтового волокна с высокими прочностными характеристиками.
Указанный технический результат достигается тем, что замасливатель для базальтового волокна, содержащий уксусную кислоту, пленкообразователь, в качестве связующего органосилан, пластификатор и воду, в качестве пленкообразователя содержит водную эпоксидную дисперсию ВЭП-74Е, в качестве пластификатора ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, а в качестве связующего - гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Уксусная кислота | 0,04-0,05 |
| Гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан | 0,8-1,0 |
| Водная эпоксидная дисперсия марки ВЭП-74Е | 8,5-9,4 |
| Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира | |
| фосфорной кислоты калиевая соль | 0,8-1,1 |
| Вода | остальное |
Пластификатор на основе полиэтиленгликоля предназначен для уменьшения повреждаемости базальтового волокна при текстильной переработке. Теоретически его увеличение должно сократить «пушение» и количество поврежденных волокон. Однако большое количество пластификатора на волокне может препятствовать хорошей адгезии эпоксидной смолы к волокну. Также, теоретически, увеличение содержания органосиланов в композиции в качестве связующего должно приводить к увеличению адгезии между волокном и замасливателем. Таким образом, влияние каждого из компонентов замасливателя на физико-механические характеристики, получаемых композитов, не однозначно. Неожиданным результатом оказалось, что использование в качестве пленкообразующего водной эпоксидной дисперсии марки ВЭП-74Е позволяет достигать высоких значений адгезии между базальтовым волокном и пленкообразующим веществом при уменьшенном содержании выбранных в качестве пластификатора ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли и - в качестве связующего - гамма-глицидоксипропилтриметоксисилана, что при оптимизации количественного состава названных ингредиентов в композиции способствует улучшению физико-механических характеристик, аппретированных базальтовых волокон без их «пушения» и повреждаемости волокна при текстильной переработке.
Согласно изобретению используют: уксусную кислоту ГОСТ 61-75 в качестве регулятора водородного показателя; гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан марки Silquest А-187 по ТУ 2437-210-40245042-08, который относится к эпоксифункциональным силанам и в данном случае применяется как активатор адгезии эпоксидного адгезива; водную дисперсию эпоксидной смолы марки ВЭП-74Е по ТУ 2241-027-12963063-2014, представляющую собой дисперсию эпоксидных смол марок ЭД-20 и ЭД-16 в водном растворе ПАВ в качестве пленкообразующего агента; пластификатор на основе полиэтиленгликоля в виде ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли марки Оксифос-Б по ТУ2484-344-05763441-2001, которая выполняет роль ПАВ и стабилизатора вышеуказанной водной дисперсии эпоксидных смол.
Изобретение иллюстрируют примерами выполнения.
Пример 1.
Для приготовления замасливателя для базальтовых нитей берут 0,04 кг уксусной кислоты, 0,8 кг гамма-глицидоксипропилтриметоксисилана, 8,5 кг водной эпоксидной дисперсия марки ВЭП-74Е, 0,8 кг ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли и деминерализованную воду в количестве, необходимом для получения 100 кг замасливателя.
Приготовление замасливателя осуществляют путем предварительного проведения гидролиза гамма-глицидоксипропилтриметоксисилана в слабокислой среде раствора уксусной кислоты. Процесс ведут в реакторе, в который предварительно налито 50 кг воды при комнатной температуре при постоянном перемешивании пропеллерной мешалкой, вращающейся со скоростью 80 об/мин в течение 5 минут.
В другом аналогичном реакторе, в который предварительно налито 10 кг воды, нагретой до температуры 40°С, готовят раствор из дисперсии ВЭП-74Е и ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли, путем введения расчетных количеств компонентов при постоянном перемешивании со скоростью 80 об/мин в течение 5 мин.
Полученные растворы смешивают в одном из реакторов, добавляют остаточное количество воды и продолжают перемешивание в течение 10 минут. Замасливатель стабилен в течение 24 часов при 15-30°С, рН=4,5.
Примеры 2-4. Готовят замасливатель так, как указано в примере 1. Состав композиций по примерам приведен в таблице 1.
Для измерения прочностных характеристик все замасливатели были приготовлены единовременно с соблюдением одинаковых режимов. После сушки комплексные нити были перемотаны на ровинговальных машинах. При ровинговании были выявлены следующие закономерности: пониженное содержание пленкообразующего вещества (пример 3) никак не повлияло на переработку; повышенное содержание пластификатора (пример 4) привело к получению немного более жесткого волокна (на ощупь); волокно на замасливателях (пример 3) с пониженным содержанием пластификатора при ровинговании образует больше пуха. Все произведенные ровинги прошли испытания на разрыв сухого жгута.
Самым важным прочностным параметром является удельная разрывная нагрузка, так как этот параметр является наиболее показательным в плане степени повреждаемости перемотанного волокна, а также определяет физико-механические свойства композита при последующем использовании волокна в качестве аппретирующего материала в составе технических тканей.
В процессе испытаний контролировали удельную разрывную нагрузку сухой нити (в мН/текс). Для сравнения измеряли аналогичный показатель прочности волокна, аппретированного известным замасливателем по прототипу. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Как видно из результатов испытаний наилучшими показателями прочности обладают образцы, аппретированные замасливателями по примерам 1 и 2, приготовленными по оптимальным рецептурам. Отклонения в сторону увеличения (пример 4) или уменьшения (пример 3) массы каждого из ингредиентов замасливателя по сравнению с оптимальными рецептурами (примеры 1, 2), приводят к снижению прочности аппретированного базальтового волокна.
Использование изобретения позволяет увеличить прочность аппретированного базальтового волокна более чем на 20%, что делает возможным применять его для изготовления изделий, испытывающих высокие нагрузки, например в производстве лопастей ветроэлектрогенераторов.
Claims (4)
- Замасливатель для базальтового волокна, содержащий уксусную кислоту, пленкообразователь, в качестве связующего органосилан, пластификатор и воду, отличающийся тем, что в качестве пленкообразователя содержит водную эпоксидную дисперсию ВЭП-74Е, в качестве пластификатора - ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, а в качестве связующего - гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
Уксусная кислота 0,04-0,05 Гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан 0,8-1,0 Водная эпоксидная дисперсия марки ВЭП-74Е 8,5-9,4 - Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира
-
фосфорной кислоты калиевая соль 0,8-1,1 Вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017114377A RU2641360C1 (ru) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Замасливатель для базальтового волокна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017114377A RU2641360C1 (ru) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Замасливатель для базальтового волокна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2641360C1 true RU2641360C1 (ru) | 2018-01-17 |
Family
ID=68235675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017114377A RU2641360C1 (ru) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Замасливатель для базальтового волокна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2641360C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682818C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2019-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "БАЗАЛЬТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ" | Способ приготовления замасливателя для базальтового волокна |
| CN111204998A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 南京航科高新材料研究院有限公司 | 一种有机-无机混杂耐高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法 |
| RU2790641C2 (ru) * | 2021-06-10 | 2023-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" | Замасливатель для непрерывного базальтового волокна |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4361465A (en) * | 1980-03-19 | 1982-11-30 | Ppg Industries, Inc. | Glass fibers with improved dispersibility in aqueous solutions and sizing composition and process for making same |
| US5665470A (en) * | 1994-07-27 | 1997-09-09 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Glass fibers and fiber-reinforced plastics |
| RU2389698C1 (ru) * | 2008-10-23 | 2010-05-20 | Елена Рудольфовна Курашова | Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна |
| RU2565301C1 (ru) * | 2014-10-28 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "КомАР" | Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна |
| CN105271828A (zh) * | 2014-06-07 | 2016-01-27 | 青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司 | 一种润滑隔热玻璃纤维浸润剂 |
-
2017
- 2017-04-25 RU RU2017114377A patent/RU2641360C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4361465A (en) * | 1980-03-19 | 1982-11-30 | Ppg Industries, Inc. | Glass fibers with improved dispersibility in aqueous solutions and sizing composition and process for making same |
| US5665470A (en) * | 1994-07-27 | 1997-09-09 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Glass fibers and fiber-reinforced plastics |
| RU2389698C1 (ru) * | 2008-10-23 | 2010-05-20 | Елена Рудольфовна Курашова | Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна |
| CN105271828A (zh) * | 2014-06-07 | 2016-01-27 | 青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司 | 一种润滑隔热玻璃纤维浸润剂 |
| RU2565301C1 (ru) * | 2014-10-28 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "КомАР" | Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682818C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2019-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "БАЗАЛЬТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ" | Способ приготовления замасливателя для базальтового волокна |
| CN111204998A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 南京航科高新材料研究院有限公司 | 一种有机-无机混杂耐高温玄武岩纤维浸润剂及其制备方法 |
| RU2790641C2 (ru) * | 2021-06-10 | 2023-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" | Замасливатель для непрерывного базальтового волокна |
| RU2810051C2 (ru) * | 2022-06-01 | 2023-12-21 | Наталья Геннадьевна Зубова | Способ получения модифицированных волокнистых материалов на основе базальтовой нити |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6025073A (en) | High solubility size composition for fibers | |
| US7585563B2 (en) | Fiber size, sized reinforcements, and articles reinforced with such reinforcements | |
| RU2641360C1 (ru) | Замасливатель для базальтового волокна | |
| US2799598A (en) | Process of forming coated twisted yarns and woven fabrics and resultant article | |
| JP2009518558A (ja) | 繊維サイズ剤、サイズ剤処理された強化材、およびサイズ剤処理強化材で強化された物品 | |
| US3473950A (en) | High strength fibrous glass | |
| US5038555A (en) | Twistable chemically treated glass fibers, fabrics and coated articles | |
| US20020198301A1 (en) | Sized reinforcements, and materials reinforced with such reinforcements | |
| CN107804979B (zh) | 一种增强橡胶用短切玄武岩纤维浸润剂及制备方法 | |
| KR101593245B1 (ko) | 유리 섬유용 사이징 조성물, 사이징된 유리 섬유 및 이를 포함하는 강화된 제품 | |
| JP2018008879A (ja) | ガラス繊維ストランドおよびそれを含む強化された製品 | |
| US5712036A (en) | High solubility size compositon for fibers | |
| US3042544A (en) | Yarns of staple glass fibers and compositions and methods for manufacturing same | |
| JP4518046B2 (ja) | 炭素繊維前駆体用油剤および炭素繊維前駆体 | |
| CN111777348A (zh) | 一种耐碱性水泥混凝土用玄武岩纤维及其制备方法 | |
| US4233809A (en) | Size composition for glass fibers | |
| CN116180439A (zh) | 一种抗菌拒油面料及生产工艺 | |
| US4785039A (en) | Glass fiber size and impregnant compositions | |
| RU2682818C1 (ru) | Способ приготовления замасливателя для базальтового волокна | |
| JP5867049B2 (ja) | ゴム補強用ガラス繊維とその製造方法 | |
| US3245905A (en) | Blended fibers having improved antistatic properties | |
| US3352821A (en) | Tio2 delustered polyamide stabilized with a manganese compound and an oxy compound of phosphorus | |
| CN113149448B (zh) | 一种直接无捻粗纱的制备方法 | |
| JP2005528532A (ja) | 湿式経路によるチョップトストランドマット | |
| JP2571886B2 (ja) | 難燃繊維 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190426 |