一种玻纤表面处理剂及其应用的制作方法

文档序号:11610459阅读:449来源:国知局

本发明属于表面处理剂领域,尤其涉及一种玻纤表面处理剂及其应用。



背景技术:

近年来,随着全球对环保的日益重视,环保产业呈现出高速发展的态势。钢铁、冶金、化工、电力等烟气的粉尘治理大量采用袋式除尘法。而工业生产中产生的高温含尘烟气一般来说具有自身的特点:烟气浓度较高,波动较大;烟气温度高;含有酸性气体和湿气,具有一定的腐蚀性。鉴于燃煤烟气其苛刻的工况条件,许多厂家使用pps纤维、p84纤维和ptfe纤维制作过滤材料。而这几种纤维的价格都比较高,且不同程度的存在耐腐蚀性差、耐水解性差、耐高温性差等缺点。

玻璃纤维具有优异的耐高温性能,对多数酸的耐蚀性也较好,且价格低廉,理论上应该是替代上述几种纤维作为袋式除尘器过滤材料的理想材料。但玻璃纤维的耐折和耐磨性极差,其作为过滤材料应用到袋式除尘器中时,在脉冲清灰时很容易被损坏。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种玻纤表面处理剂及其应用,采用本发明提供的表面处理剂处理得到的玻璃纤维织物耐折和耐磨性能优异。

本发明提供了一种玻纤表面处理剂,包括氟聚物乳液、硅油乳液、交联剂、表面活性剂、关联介质和水;处理剂中,氟聚物乳液的含量为25~45wt%,硅油乳液的含量为0.2~10wt%,交联剂的含量为0.2~1wt%,表面活性剂的含量为0.2~2wt%,关联介质的含量为0.5~2wt%。

优选的,所述氟聚物乳液包括聚四氟乙烯乳液和/或聚四氟六氟共聚物乳液。

优选的,所述氟聚物乳液的固含量为40~70wt%;所述氟聚物乳液中氟聚物的数均分子量为1000000~2000000。

优选的,所述硅油乳液包括甲基硅油乳液、苯甲基硅油乳液、羟基硅油乳液和含氢硅油乳液中的一种或多种。

优选的,所述交联剂包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。

优选的,所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚。

优选的,所述关联介质包括甲醇和/或甲酸。

本发明提供了一种复合玻纤材料,包括玻璃纤维和涂覆在玻璃纤维表面的涂层;所述涂层由上述技术方案所述的玻纤表面处理剂形成。

本发明提供了一种复合玻纤织物,包括玻璃纤维织物和涂覆在玻璃纤维织物表面的涂层;所述涂层由上述技术方案所述的玻纤表面处理剂形成。

优选的,所述涂层在玻璃纤维织物表面的涂覆量为40~95g/m2

与现有技术相比,本发明提供了一种玻纤表面处理剂及其应用。本发明提供的玻纤表面处理剂包括氟聚物乳液、硅油乳液、交联剂、表面活性剂、关联介质和水;处理剂中,氟聚物乳液的含量为25~45wt%,硅油乳液的含量为0.2~10wt%,交联剂的含量为0.2~1wt%,表面活性剂的含量为0.2~2wt%,关联介质的含量为0.5~2wt%。本发明通过对处理剂的组成成分和各组分的含量进行优化选择,获得了一种适用于处理玻璃纤维的表面处理剂,采用本发明提供的表面处理剂处理得到的玻璃纤维织物耐折和耐磨性能优异。实验结果表明:采用本发明提供的表面处理剂处理得到的玻璃纤维织物的经向耐折次数>70000次,纬向耐折次数>10000次,经向拉伸断裂强力>3000n/25mm,纬向拉伸断裂强力>3000n/25mm。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种玻纤表面处理剂,包括氟聚物乳液、硅油乳液、交联剂、表面活性剂、关联介质和水;处理剂中,氟聚物乳液的含量为25~45wt%,硅油乳液的含量为0.2~10wt%,交联剂的含量为0.2~1wt%,表面活性剂的含量为0.2~2wt%,关联介质的含量为0.5~2wt%。

本发明提供的玻纤表面处理剂包括氟聚物乳液、硅油乳液、交联剂、表面活性剂、关联介质和水。其中,所述氟聚物乳液优选包括聚四氟乙烯乳液和/或聚四氟六氟共聚物乳液,更优选为聚四氟乙烯乳液和聚四氟六氟共聚物乳液;所述氟聚物乳液的固含量优选为40~70wt%,更优选为50~60wt%;所述氟聚物乳液中氟聚物的数均分子量优选为1000000~2000000。在本发明提供的一个实施例中,所述聚四氟乙烯乳液的固含量优选为50~70wt%,更优选为60wt%;所述聚四氟乙烯乳液中氟聚物的数均分子量优选为1000000~2000000;所述聚四氟六氟共聚物乳液的固含量优选为40~60wt%,更优选为50wt%;所述聚四氟六氟共聚物乳液中氟聚物的数均分子量优选为200000~800000。在本发明中,处理剂中氟聚物乳液的含量优选为25~45wt%,具体可为25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%或45wt%。在本发明提供的一个实施例中,处理剂中聚四氟乙烯乳液的含量优选为25~30wt%,具体可为28wt%;处理剂中聚四氟六氟共聚物乳液的含量优选为2~5wt%,具体可为3.5wt%。

在本发明中,所述硅油乳液优选包括甲基硅油乳液、苯甲基硅油乳液、羟基硅油乳液和含氢硅油乳液中的一种或多种,更优选为苯甲基硅油乳液;所述硅油乳液的固含量优选为20~40wt%,更优选为30wt%。在本发明中,处理剂中硅油乳液的含量优选为0.2~10wt%,具体可为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%、5wt%、5.5wt%、6wt%、6.5wt%、7wt%、7.5wt%、8wt%、8.5wt%、9wt%、9.5wt%或10wt%。

在本发明中,所述交联剂优选包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂,更优选包括硅烷偶联剂。在本发明中,处理剂中交联剂的含量优选为0.2~1wt%,具体可为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1wt%。

在本发明中,所述表面活性剂优选包括脂肪醇聚氧乙烯醚。在本发明中,处理剂中表面活性剂的含量优选为0.2~2wt%,具体可为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%或2wt%。

在本发明中,所述关联介质优选包括甲醇和/或甲酸。在本发明中,处理剂中关联介质的含量优选为0.5~2wt%,具体可为0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%或2wt%。

本发明对所述玻纤表面处理剂制备方法没有特别限定,将上述各原料混合均匀即可。

本发明通过对处理剂的组成成分和各组分的含量进行优化选择,获得了一种适用于处理玻璃纤维的表面处理剂,采用本发明提供的表面处理剂处理得到的玻璃纤维织物耐折和耐磨性能优异。实验结果表明:采用本发明提供的表面处理剂处理得到的玻璃纤维织物的经向耐折次数>70000次,纬向耐折次数>10000次,经向拉伸断裂强力>3000n/25mm,纬向拉伸断裂强力>3000n/25mm。

本发明提供了一种复合玻纤材料,包括玻璃纤维和涂覆在玻璃纤维表面的涂层;所述涂层由上述技术方案所述的玻纤表面处理剂形成。

在本发明中,所述复合玻纤材料优选按照以下方法制备得到:将玻璃纤维浸渍在所述玻纤表面处理剂中,接着经轧辊后进行高温烘焙,得到所述复合玻纤材料。其中,所述烘焙的温度优选为200~250℃,更优选为225℃~240℃;所述烘焙的时间优选为5~10min,更优选为7min。在本发明中,优选在得到的复合玻纤材料在热压覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜。

本发明提供的复合玻纤材料表面涂覆有特殊成分的涂层,复合玻纤材料具有优异的耐折和耐磨性能。

本发明提供了一种复合玻纤织物,包括玻璃纤维织物和涂覆在玻璃纤维织物表面的涂层;所述涂层由上述技术方案所述的玻纤表面处理剂形成。

在本发明中,所述复合玻纤材料优选按照以下方法制备得到:将玻璃纤维织物浸渍在所述玻纤表面处理剂中,接着经轧辊后进行高温烘焙,得到所述复合玻纤织物。其中,所述玻璃纤维织物的单位面积质量可选择为700~800g/m2,具体可选择750g/m2;所述玻璃纤维织物的经向拉伸断裂强力可选择为2000~3000n/25mm,具体可为2860n/25mm;所述玻璃纤维织物的纬向拉伸断裂强力可选择为2000~3000n/25mm,具体可为2688n/25mm;所述玻璃纤维织物的透气度可选择为25~40cm3/cm2/s(125pa),具体可为32.3cm3/cm2/s(125pa);所述玻璃纤维织物的经向耐折次数可选择为1000~2000次,具体可为1400次;所述玻璃纤维织物的纬向耐折次数可选择为500~1000次,具体可为858次;所述烘焙的温度优选为200~250℃,更优选为225℃~240℃;所述烘焙的时间优选为5~10min,更优选为7min;所述涂层在玻璃纤维织物表面的涂覆量优选为40~95g/m2。在本发明中,优选在得到的复合玻纤织物在热压覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜。

本发明提供的复合玻纤织物表面涂覆有特殊成分的涂层,复合玻纤材料具有优异的耐折和耐磨性能。

为更清楚起见,下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

涂层配方为

玻纤织物经浸渍液浸渍处理,经轧辊后进行225℃的高温烘焙7min后。通过热压法再覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜(厚度15um,孔径为3um,透气度为7cm3/cm2/s(125pa)),得到的滤材性能检测指标见下表。

实施例2

涂层配方为

玻纤滤料经浸渍液浸渍处理,经轧辊后进行240℃的高温烘焙7min后。通过热压法再覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜。得到的滤材性能检测指标见下表。

实施例3

涂层配方为

玻纤织物经浸渍液浸渍处理,经轧辊后进行225℃的高温烘焙7min后。通过热压法再覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜。得到的滤材性能检测指标见下表。

实施例4

涂层配方为

玻纤滤料经浸渍液浸渍处理,经轧辊后进行240℃的高温烘焙7min后。通过热压法再覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜。得到的滤材性能检测指标见下表。

实施例5

涂层配方为

玻纤滤料经浸渍液浸渍处理,经轧辊后进行245℃的高温烘焙7.5min后。通过热压法再覆上一层聚四氟乙烯微孔薄膜。得到的滤材性能检测指标见下表。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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