一种降低迁移率的玻璃纤维浸润剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于玻璃纤维浸润剂技术领域，具体地说，设及一种降低迁移率的玻璃纤 维浸润剂。
【背景技术】
[0002] 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，通常作为复合材料中的增强材料、 电绝缘材料、绝热保溫材料、电路基板等，已广泛应用于国防军工、交通运输、建筑建材、环 境保护、电子电气、冶金化工、娱乐休闲等国民经济各个领域。
[0003] 在玻璃纤维及其制品的生产和应用过程中，需要在玻璃纤维表面涂覆一种有机物 体系（可W是溶液、乳状液、触变型胶体或膏体），统称为玻璃纤维浸润剂。在连续玻璃纤 维拉制过程中，浸润剂起着不可替代的关键作用，能有效改变玻璃纤维表面性质和某些缺 陷，使玻璃纤维获得与基材树脂良好的相容性，在拉丝和卷绕时将单丝粘结成原丝W减少 散丝、断丝，在后续加工工序中保护纤维，防止因机械磨损而产生毛丝，同时赋予玻璃纤维 良好的加工性能和成型性能，使玻璃纤维及其制品得到更广泛的应用。
[0004] 由于浸润剂的作用和性能多样，其组分亦相当复杂。一般而言，浸润剂是水分散体 系，主要由成膜剂、润滑剂、抗静电剂及偶联剂组成。此外，某些浸润剂配方中还可能使用到 润湿剂、抑调节剂、增稠剂、防腐剂、增塑剂、交联剂、消泡剂、颜料等辅助成分。
[0005] 在玻璃纤维拉丝涂覆过程及浸润剂烘干过程中，会出现浸润剂从丝饼中部向内外 层随水份移动的迁移现象，导致丝饼内层、中层、外层不同位置浸润剂含量有所不同，引起 原丝含油率忽高忽低，烘干后原丝筒外表面出现发黄现象，不仅提高原丝耗丝率，增加生产 成本，而且大大降低玻璃纤维的质量。
【发明内容】
[0006] 为解决上述浸润剂迁移现象引起的生产成本增加及玻璃纤维质量降低的技术问 题，本发明的目的在于提供一种降低迁移率的玻璃纤维浸润剂，使用该浸润剂除可减少毛 羽量外，更重要的是可减少原丝含油率忽高忽低的波动现象，提高玻璃纤维制品含油稳定 性及品质稳定性，同时可降低生产成本，有利于提高产品的经济效益。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0008] -种降低迁移率的玻璃纤维浸润剂，由W下质量百分比的物质组成：1. 5~4. 5%的聚醋乳液，1. 0~3. 5%的环氧乳液，0. 20~0. 60%的润滑剂，0. 10~0. 40%的偶联剂， 0. 10~0. 30%的抑调节剂，0. 10~0. 35%的抗静电剂，0. 10~0. 45%的粘度调节剂，余 量为水。
[0009] 本发明中，浸润剂固含量一般控制在3. 0~9. 0%，最佳使用溫度控制在22~ 28°C，所制备的玻璃纤维含油率约为0. 8~1. 2%。
[0010] 本发明中，若物质W乳液或溶液的形式加入，则其含量W其固体质量占浸润剂固 体质量的百分比表示。
[0011] 在上述降低迁移率的玻璃纤维浸润剂中，所述粘度调节剂为低粘醋化淀粉或径基 纤维素。所述低粘醋化淀粉需先加水并加热至90~100°C，保溫20~30min得淀粉液，冷 却至60~70°C后使用。本发明通过使用低粘醋化淀粉或径基纤维素类作为粘度调节剂，用 于调节浸润剂体系至适宜粘度，W减少浸润剂在拉丝及烘制过程中的迁移现象，提高产品 质量稳定性保证，其用量占浸润剂固体物质质量的0. 1~3. 0%，优选0. 5~2. 0%。
[0012] 在上述降低迁移率的玻璃纤维浸润剂中，所述聚醋乳液为不饱和度较小的邻苯型 聚醋乳液；所述环氧乳液为双酪A型环氧树脂乳液。本发明采用不饱和度较小的邻苯型 聚醋乳液与双酪A型环氧树脂乳液两种物质共同组成成膜剂，使浸润剂具有较好的集束 性，并使玻璃纤维获得与基材树脂有良好的相容性及界面化学结合性能，其含量百分比为 50. 0 ~90. 0%，优选 70. 0 ~80. 0%。
[0013] 在上述降低迁移率的玻璃纤维浸润剂中，所述润滑剂为聚乙二醇。本发明通过使 用氧化乙締胺类润滑剂聚乙二醇，使玻璃纤维达到较佳的润滑性，减少毛羽量，其质量百分 数为1.5%~10. 0%，优选2.0~6.0%。
[0014] 在上述降低迁移率的玻璃纤维浸润剂中，所述偶联剂为硅烷类偶联剂，由A-187 和A-174两种共同组成。本发明采用硅烷类偶联剂作为浸润剂的偶联剂成分，通过其本 身的两种不同反应性质，把玻璃纤维与树脂等高分子聚合物结合起来，起到实现无机物和 有机物之间良好界面结合的桥梁作用，其含量百分比一般为1. 0~10. 〇%，优选1. 5~ 5. 0%。
[0015] 在上述降低迁移率的玻璃纤维浸润剂中，所述抑调节剂为醋酸。本发明采用醋 酸或巧樣酸类弱酸作为抑调节剂，提供硅烷偶联剂水解所需的酸性环境，其质量百分比为 0. 5 ~4. 0%，优选 1. 0 ~3. 5%。
[0016] 在上述降低迁移率的玻璃纤维浸润剂中，所述抗静电剂为季锭盐类有机抗静电 剂，所述季锭盐类有机抗静电剂为双十八烷基二甲基氯化锭。所述双十八烷基二甲基氯化 锭需置于55~75°C的水中揽拌溶解。本发明采用季锭盐类有机抗静电剂来消除使用过 程中因摩擦而在玻纤表面产生的静电，避免静电引起的粘附刀片现象，确保使用顺杨，保证 生产的正常进行，同时改善玻璃纤维的切割性。抗静电剂用量一般占浸润剂固体质量的 1. 0 ~8. 0%，优选 1. 5 ~5. 5%。
[0017] 本发明所述的浸润剂适用于短切拉、缠绕、拉挤等多种工艺，用于增强聚氨醋树脂 或不饱和聚醋树脂等热固性塑料用玻璃纤维，可大幅度改善浸润剂的迁移现象，有效解决 原丝含油率忽高忽低的波动现象，减少丝饼外圈或纱团端面发黄问题，提高玻璃纤维制品 的质量稳定性保证。此外，用该浸润剂生产出的玻璃纤维纱还具有毛羽量少的优点。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过使用适量的低粘醋化淀 粉或径基纤维素类粘度调节剂，使浸润剂具有适当的粘度，有效改善玻璃纤维在拉丝及烘 审财程中出现的浸润剂迁移现象，提高玻璃纤维制品的质量稳定性保证。此外，与传统方法 相比，本发明所述的浸润剂可W减少原丝去除量，提高原丝利用率，降低生产成本。
【具体实施方式】
[0019] 为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案做 进一步介绍和说明，但本发明的保护范围不限于此：
[0020] 本发明实施例中，聚醋乳液为954D，购自DSM公司；环氧乳液为961，购自DSM公 司；润滑剂为聚乙二醇乳液；偶联剂为A-187和A-174硅烷偶联剂，购自Momentive公司； 抗静电剂为长链型季锭盐类有机抗静电剂264A，购自BASF公司；粘度调节剂为低粘醋化淀 粉，由神州富盛科技（北京）有限公司生产，型号为1035 ;径基纤维素类为MET册CELA4M， 购自Dow公司。
[0021] 各实施例具体配方如表1 (浸润剂固含量为6. 0%，各实施例由W下质量百分比的 各组分组成）：
[0024] 各实施例测试结果如表2 :
阳02引 W上测试数据是按通用玻璃纤维产品测试方法进行测试的。其中，断裂强度参照 国标IS03341方法进行测试；含油率按照国标IS01887方法进行测试；浸润剂迁移率W沙 团内、外圈含油率与中圈含油率的比值表示，分别测试出内、中、外圈含油率，通过计算而 得；毛羽率按Ikg玻纤纱产生的毛羽量计算。
[0029] 根据W上测试数据可知，本发明中加入低粘醋化淀粉或径基纤维素类粘度调节 剂后，原丝含油率提高，浸润剂迁移率显著降低，同时毛羽率也降低。与径基纤维素类 MET册CELA4M相比，低粘醋化淀粉1035能更好的降低浸润剂迁移率，具有更好的效果。
[0030] 本发明实施例根据粘度调节剂的作用特点，通过选用适当的粘度调节剂W显著改 善浸润剂的迁移率，降低玻璃纤维制品的毛羽率，减少原丝含油率波动，提高玻纤产品质量 稳定性，同时可W减少原丝去除量，提高原丝利用率，降低生产成本。
【主权项】
1. 一种降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，由以下质量百分比的物质组成： 1.5~4. 5%的聚酯乳液，1.0~3. 5%的环氧乳液，0. 20~0. 60%的润滑剂，0. 10~0. 40%的偶联 剂，0. 10~0. 30%的pH调节剂，0. 10~0. 35%的抗静电剂，0. 10~0. 45%的粘度调节剂，余量 为水。2. 根据权利要求1所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述粘度调节 剂为低粘酯化淀粉或羟基纤维素。3.根据权利要求2所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述低粘酯化 淀粉需先加水并加热至90~100°C，保温20~30 min得淀粉液，冷却至60~70°C后使用。4.根据权利要求1所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述聚酯乳液 为不饱和度较小的邻苯型聚酯乳液；所述环氧乳液为双酚A型环氧树脂乳液。5.根据权利要求1所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述润滑剂为 聚乙二醇。6. 根据权利要求1所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述偶联剂为 硅烷类偶联剂，由A-187和A-174两种共同组成。7. 根据权利要求1所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述pH调节剂 为醋酸。8. 根据权利要求1所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述抗静电剂 为季铵盐类有机抗静电剂。9.根据权利要求8所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述季铵盐类 有机抗静电剂为双十八烷基二甲基氯化铵。10. 根据权利要求9所述的降低迀移率的玻璃纤维浸润剂，其特征在于：所述双十八烷 基二甲基氯化铵需置于55~75°C的水中搅拌溶解。
【专利摘要】本发明公开了一种降低迁移率的玻璃纤维浸润剂。由以下质量百分比的物质组成：1.5~4.5%？的聚酯乳液，1.0~3.5%的环氧乳液，0.20~0.60%？的润滑剂，0.10~0.40%的偶联剂，0.10~0.30%的pH调节剂，0.10~0.35%的抗静电剂，0.10~0.45%？的粘度调节剂，余量为水。本发明通过使用低粘酯化淀粉或羟基纤维素类粘度调节剂，使浸润剂具有适当的粘度，可有效改善玻璃纤维在拉丝及烘制过程中出现的浸润剂迁移现象，提高玻璃纤维制品的质量稳定性保证。与传统方法相比，所述浸润剂可降低浸润剂迁移，提升玻纤产品含油稳定性与品质稳定性，同时可减少原丝去除量，提高原丝利用率，降低生产成本。
【IPC分类】C03C25/40
【公开号】CN105271833
【申请号】CN201510742832
【发明人】尚高峰, 郑旭钊, 林桂林, 郑熙源, 林格, 王巍, 陈惠 , 邓日灵
【申请人】广东志造生物科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月3日