一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于纺织材料技术领域，具体设及一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂及其制 备方法。
【背景技术】：
[0002] 在世界科学技术水平不断发展的今天，各种高强高模纤维，如玻璃纤维、碳纤维、 玄武岩纤维等，可W与其他材料制成复合材料，其应用几乎遍布生活中的各个领域。而，浸 润剂的存在对于高强高模纤维的制造和使用至关重要，因为浸润剂作用于纤维表面，对纤 维本身并无多大影响，主要改变纤维的表面性能，防止纤维间相互摩擦出现毛丝、断丝等现 象。随着纺织纱单根数的增多W及高效能防止设备的应用，对纺织型浸润剂的保护性要求 越来越高。
[0003] 目前的浸润剂主要受所用基体树脂支配，分为专用浸润剂和通用浸润剂，专用浸 润剂是针对特定的树脂配置的浸润剂，优化纤维与树脂的相容性能，能最大强度的提高复 合材料的力学性能，通用浸润剂是根据一些树脂体系具有的相似点配置浸润剂，可作用于 纤维与多种树脂的界面，起到浸润的作用，但并非全部通用。
[0004] 目前国内的浸润剂水平与国外相比，品种少，质量不高，多数还是要靠引进配方， 高端的配方仍然被国外所垄断，因此研究开发纤维浸润剂，对提高我国复合材料产业的水 平，具有重要的显示意义。 阳0化]中国专利CN101376570B(公开日2009. 3. 4)公开的高纺织性能的缔纱专用浸润 剂及其制备方法，该缔纱专用浸润剂中包括聚醋乳液、环氧乳液、水性环氧、润滑剂、偶联 剂、冰醋酸和水，该浸润剂能赋予纱线良好的集束性保证玻璃纤维拉丝的顺利及优异的纺 织性能，织造过程中原丝磨损少，布面毛纱少且与后道树脂的相容性好，布面强力好，制备 工艺简单易操作。中国专利CN1013771732A(公开日2014. 5. 7)公开的一种环氧高压管道 用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，包括硅烷偶联剂、水溶性的PEG类润滑剂、成膜剂为环氧 乳液、有机娃养烧改性环氧乳液与聚氨醋乳液的共混液、非离子和阳离子表面活性剂、酸性 PH调节剂和水，该浸润剂能使玻璃纱与目标树脂相容性和渗透性好，而且能使制品的机械 性能高，满足标准的要求。
[0006] 由上述现有技术可知，为了保证玻璃纤维的制备和应用，可采用多种浸润剂改善 玻璃纤维与树脂的相容性，但是制备的浸润剂只能满足一般的浸润需求，对于高水平的浸 润要求仍存在一定的差距。
【发明内容】
：
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂及其制备方法， 该浸润剂中包含偶联剂、集束剂、润滑剂、润湿剂、PH调节剂、防腐剂、交联剂和溶剂，通过偶 联剂的分散、集束剂的稀释、润滑剂、润湿剂、PH调节剂和防腐剂的稀释后顺序依次加入，混 合均匀得到浸润剂。该浸润剂可直接涂覆与单丝表面，经集束风干后得到高润湿性的玻璃 纤维，使织造时原丝磨损少，布面毛纱少，布面清理大，与树脂的相容性好，制备的复合材料 力学性能优异。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0009] 一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述高润湿性的玻璃纤维浸润剂 的组分，按重量份计，包括：
[0010] 偶联剂5-15份、集束剂45-50份、
[0011] 润滑剂10-20份、润湿剂3-8份、 阳01引 PH调节剂1-5份、防腐剂2-6份、
[0013] 交联剂10-15份、溶剂60-80份。
[0014] 优选地，所述集束剂为环氧当量为415-437的水性环氧树脂乳液和水性聚氨醋乳 液，所述偶联剂为非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述润湿剂为聚氧乙締型表面 活性剂和脂肪酸醋硫酸盐，所述PH调节剂为巧樣酸和草酸，所述防腐剂为水解壳聚糖，所 述溶剂为软化的去离子水。
[0015] 本发明还提供一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于：包括W 下步骤：
[0016] (1)往软化的去离子水中加入巧樣酸和草酸调节溶液的PH值，揽拌均匀至混合完 全，缓慢加入非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，揽拌均匀至完全溶解，消泡，得到含 偶联剂的溶液；
[0017] (2)将润滑剂、交联剂、聚氧乙締型表面活性剂和脂肪酸醋硫酸盐和水解壳聚糖加 入软化的去离子水中，加热揽拌至完全溶解，室溫冷却，得到助剂溶液； 阳01引 （3)按体积比为1:0. 3-1，将环氧当量为415-437的水性环氧树脂和水性聚氨醋加 入软化的去离子水中稀释，揽拌均匀，得到稀释的集束剂；
[0019] (4)将步骤（2)制备的助剂溶液、步骤（3)制备的稀释的集束剂缓慢的加入步骤 (1)制备的含偶联剂的溶液中，揽拌均匀，静置消泡得到高润湿性的玻璃纤维浸润剂。
[0020] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，溶液的PH值为3.2-4.3。
[0021] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，非离子表面活性剂为聚氧乙締聚氧 丙締嵌段共聚物，阳离子表面活性剂为季锭盐型阳离子表面活性剂。
[0022] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，润滑剂为谷物提取物米慷，交联剂为 过氧化二异丙苯和乙締基=乙氧基硅烷。
[0023] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，加热揽拌的溫度为95-100°C。
[0024] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，稀释的倍数为3-5倍。
[0025] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（4)中，高润湿性的玻璃纤维浸润剂的固含 量为 3. 5-5%，粘度为 35-45CPS。
[00%] 优选地，所述高润湿性的玻璃纤维浸润剂的使用方法为直接涂覆于成型后的单 丝，经集束风干后得到高润湿性的玻璃纤维。
[0027] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[00測 （1)本发明制备的高润湿性的玻璃纤维浸润剂的制备方法简便，易于操作，通过对 浸润剂各原料间的比较选择，得到最优的搭配方案和核屯、的工艺参数，继而得到能使玻璃 纤维具有高润湿性的浸润剂。
[0029] (2)本发明制备的高润湿性的玻璃纤维浸润剂中的集束剂采用水性环氧树脂和水 性聚氨醋复配作为集束剂，该集束剂的外观透明，固含量高，稳定性好，均匀性好，粘度高， 集束剂的性能对浸润剂的成膜性和附着力有较大的影响，本发明优化两者的配比使之能很 好的适用于玻璃纤维浸润剂。
[0030] (3)本发明制备的高润湿性的玻璃纤维浸润剂中采用谷物提取物米慷作为润滑 剂，提高被浸润玻璃纤维的集束性和硬挺度，而且采用谷物提取物米慷的来源广泛，具有一 定的保健价值，提高谷物的经济性。
[0031] (4)本发明制备的高润湿性的玻璃纤维浸润剂针对玻璃纤维表面的性能，优化选 择聚氧乙締聚氧丙締嵌段共聚物、季锭盐型阳离子表面活性剂、过氧化二异丙苯、乙締基= 乙氧基硅烷、聚氧乙締型表面活性剂和脂肪酸醋硫酸盐相互配合，能够使玻璃纤维表面达 到高浸润性，为高档的浸润剂。
【具体实施方式】：
[0032] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1 :
[0033] 一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂的组分，按重量份计，包括：
[0034] 聚氧乙締聚氧丙締嵌段共聚物和季锭盐型阳离子表面活性剂5份、
[0035] 环氧当量为415-437的水性环氧树脂乳液和水性聚氨醋乳液集束剂45份、
[0036] 谷物提取物米慷10份、
[0037] 聚氧乙締型表面活性剂和脂肪酸醋硫酸盐3份、
[0038] 巧樣酸和草酸1份、
[0039] 水解壳聚糖2份、
[0040] 过氧化二异丙苯和乙締基=乙氧基硅烷10份、
[0041] 软化的去离子水60份。
[0042] 具体的制备方法包括W下步骤：
[0043] (1)往软化的去离子水中加入体积比为1:1的巧樣酸和草酸，调节溶液的PH值为 3. 2,揽拌30-50min，至混合完全，缓慢加入重量比为0. 3:1聚氧乙締聚氧丙締嵌段共聚物 和季锭盐型阳离子表面活性剂，揽拌50min至完全溶解，消泡，得到含偶联剂的溶液。
[0044](2)将谷物提取物米慷、过氧化二异丙苯和乙締基=乙氧基硅烷、聚氧乙締型表 面活性剂和脂肪酸醋硫酸盐和水解壳聚糖加入软化的去离子水中，95°C加热揽拌至完全溶 解，室溫冷却，得到助剂溶液。
[0045] (3)按体积比为1:0. 3,将环氧当量为415的水性环氧树脂和水性聚氨醋加入软化 的去离子水中稀释3倍，揽拌均匀，得到稀释的集束剂。
[0046] (4)将步骤（2)制备的助剂溶液、步骤（3)制备的稀释的集束剂缓慢的加入步骤 (1)制备的含偶联剂的溶液中，揽拌均匀，静置消泡得到固含量为3. 5%，粘度为35CPS的高 润湿性的玻璃纤维浸润剂。
[0047] 实施例2 :
[0048] 一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂的组分，按重量份计，包括：
[0049] 聚氧乙締聚氧丙締嵌段共聚物和季锭盐型阳离子表面活性剂15份、
[0050] 环氧当量为415-437的水性环氧树脂乳液和水性聚氨醋乳液集束剂50份、
[0051] 谷物提取物米慷20份、
[0052] 聚氧乙締型表面活性剂和脂肪酸醋硫酸盐8份、
[0053] 巧樣酸和草酸5份、
[0054] 水解壳聚糖6份、 阳化日]过氧化二异丙苯和乙締基=乙氧基硅烷15份、
[0056] 软化的去离子水80份。 阳057] 具体的制备方法包括W下步骤：
[0058] (1)往软化的去离子水中加入体积比为1:1的巧樣酸和草酸，调节溶液的PH值为 4. 3,揽拌50min，至混合完全，缓慢加入重量比为0. 5:1聚氧乙締聚氧丙締嵌段共聚物和季 锭盐型阳离子表面活性剂，揽拌60min至完全溶解，消泡，得到含偶联剂的溶液。
[0059] (2)将谷物提取物米慷、过氧化二异丙苯和乙締基=乙氧基硅烷、聚氧乙締型表面 活性剂和脂肪酸醋硫酸盐和水解壳聚糖加入软化的去离子水中，100°c加热揽拌至完全溶 解，室溫冷却，得到助剂溶液。 W60] 0)按体积比为1: 1，将环氧当量为437的水性环氧树脂和水性聚氨醋加入软化的 去离子水中稀释5倍，揽拌均匀，得到稀释的集束剂。
[0061] (4)将步骤（2)制备的助剂溶液、步骤（3)制备的稀释的集束剂缓慢的加入步骤 (1)制备的含偶联剂的溶液中，揽拌均匀，静置消泡得到固含量为5%，粘度为45CPS的高润 湿性的玻璃纤维浸润剂。 W62] 实施例3 :
[0063] 一种高润湿性的玻璃纤维浸润剂的组分，按重量份计，包括：
[0064] 聚氧乙締聚氧丙締嵌段共聚物和季锭盐型阳离子表面活性剂10份、 阳0化]环氧当量为415-437的水性环氧树脂乳液和水性聚氨醋乳液集束剂47份、
[0066] 谷物提取物米慷15份、
[0067] 聚氧乙締型表面活性剂和