车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂及其制备方法，它是由下述重量百分比的组分制成：30%～70%的双酚A型环氧树脂，6%～10%的双酚A型环氧树脂?聚氧化乙烯接枝共聚物，0.1%～10%的环氧乙烷?环氧丙烷嵌段共聚物，余量为去离子水。本发明采用的双酚A型环氧树脂?聚氧化乙烯接枝共聚物与双酚A型环氧树脂具有较好的相溶性，而且作为成膜剂应用于玻璃纤维时，在后道工序加工过程中，两端的环氧基还可以参与固化反应，从而提高了材料的力学性能。采用本发明的成膜剂制得的玻璃纤维浸透速度快、力学性能好，制成的玻璃钢气瓶能够满足车用天然气瓶各项指标要求。
【专利说明】
车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种成膜剂及其制备方法，具体设及一种车用天然气瓶用玻璃纤维专 用成膜剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 压缩天然气汽车是W压缩天然气(简称CNG)作为汽车燃料的车辆，对在用车来讲， 将定型汽油车改装，在保留原车供油系统的情况下，增加一套专用压缩天然气装置，形成压 缩天然气汽车，燃料的转换仅需拨动开关。加充一次天然气可行驶200公里左右，特别适合 公共汽车、市内的±、往返里程不超过200公里的中己车、面的车W及单位其它车辆。
[0003] 与燃用汽油相比，压缩天然气具有安全性更高、燃料抗暴性能更好、节约燃料费 用、降低运输成本、延长维修周期W及更为环保等优点。
[0004] 随着燃气车技术的发展及玻璃钢技术的发展，车用天然气瓶由钢瓶过渡到玻璃钢 气瓶，其性能也得到了大幅的提升。
[0005] 与传统的钢瓶相比，玻璃钢气瓶具有比强度高、减震性好、破损安全性好等优点。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决上述问题，提供一种车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂 及其制备方法。
[0007] 实现本发明上述目的的技术方案是:一种车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂， 它是由下述重量百分比的组分制成:30%~70%的双酪A型环氧树脂，6%~10%的双酪A型环氧 树脂-聚氧化乙締接枝共聚物，0.1%~10%的环氧乙烧-环氧丙烷嵌段共聚物，余量为去离子 水。
[000引优选由下述重量百分比的组分制成:40%~65%的双酪A型环氧树脂，6.5%~9%的双 酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物，1%~5%的环氧乙烧-环氧丙烷嵌段共聚物，余量为 去离子水。
[0009] 更优选由下述重量百分比的组分制成:50%~60%的双酪A型环氧树脂，7%~8%的双 酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物，2%~4%的环氧乙烧-环氧丙烷嵌段共聚物，余量为 去离子水。
[0010] 其中，双酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物的用量至关重要，当其用量低于 6%时，所制得的成膜剂颗粒较大，制成的玻璃纤维浸透速度较慢，力学性能较差，从而不能 制作合格的车用天然气瓶;而当其用量高于10%时，不仅增加了生产成本，而且同样会影响 玻璃纤维相关性能。
[0011] 上述双酪A型环氧树脂的环氧当量为185~206,优选为196。
[0012] 上述车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂的制备方法具有W下步骤： ①将双酪A型环氧树脂加热至70~80°C;②将环氧乙烧-环氧丙烷嵌段共聚物、双酪A型 环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物W及步骤①加热后的双酪A型环氧树脂按照配比加入到 乳化蓋内，在60~70°C的溫度下揽拌均匀;③打开揽拌电机，在1000~1500转/分钟的揽拌 速度下缓慢加入去离子水，至物料转变为水性后，继续加水稀释至乳液固含量为50 ± 1.0%。
[0013] 上述双酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物是在路易斯酸催化下，使双酪A型 环氧树脂与聚氧化乙締进行接枝反应制得。采用的双酪A型环氧树脂的环氧当量为185~ 206，优选为196;所述聚氧化乙締的分子量为100000~1000000，优选为300000~700000，更 优选为500000~550000;所述路易斯酸为氯化侣、氯化铁、Ξ氣化棚或者Ξ氣甲横酸盐，优 选为氯化侣或者氯化铁。
[0014] 本发明的成膜剂应用时与硅烷偶联剂、非离子型润滑剂、柔软剂等制成浸润剂，成 膜剂的使用量为5~8wt%(占有效成份的65%W上）。
[0015] 本发明具有的积极效果：（1)本发明采用的双酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共 聚物的中间为聚酸链段，两端为环氧基，其不仅与双酪A型环氧树脂具有较好的相溶性，而 且作为成膜剂应用于玻璃纤维时，在后道工序加工过程中，两端的环氧基还可W参与固化 反应，从而提高了材料的力学性能。（2)采用本发明的成膜剂制得的玻璃纤维浸透速度快、 力学性能好，制成的玻璃钢气瓶能够满足车用天然气瓶各项指标要求。
【具体实施方式】
[0016] (实施例1) 本实施例的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂由下述重量百分比的组分制成： 53.7%的双酪A型环氧树脂(牌号为E51，其环氧当量为196)，7.3%的双酪A型环氧树脂-聚氧 化乙締接枝共聚物，3%的环氧乙烧-环氧丙烷嵌段共聚物，36%去离子水。
[0017] 该车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂的制备方法具有W下步骤： ①将双酪A型环氧树脂加热至75 °C。
[0018] ②将环氧乙烧-环氧丙烷嵌段共聚物、双酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物 W及步骤①加热后的双酪A型环氧树脂按照配比加入到乳化蓋内，在65°C的溫度下揽拌均 匀。
[0019] 上述双酪A型环氧树脂-聚氧化乙締接枝共聚物是在路易斯酸（本实施例为氯化 侣）催化下，使双酪A型环氧树脂（牌号为E51，其环氧当量为196)与聚氧化乙締（分子量为 500000~550000)进行接枝反应制得。
[0020] ③打开揽拌电机，在1200转/分钟的揽拌速度下缓慢加入去离子水，至物料转变为 水性后，继续加水稀释至乳液固含量为50±1.0%。
[0021] 本实施例制得的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂的粒度为0.47微米，对其稀 释稳定性和离屯、稳定性进行测试，结果见表2。
[0022] 稀释稳定性的测试方法为:固含量稀释至5%放置2地。
[0023] 离屯、稳定性的测试方法为：lOmL试管4000转/分钟，30min。
[0024] (实施例2~实施例3) 各实施例的成膜剂与实施例1基本相同，不同之处见表1。
[0025] 各实施例的成膜剂的粒度、稀释稳定性W及离屯、稳定性测试结果仍见表2。
[0026] 表 1
'[002引\对比例1) '
' ' ' 对比例1的成膜剂与实施例1基本相同，不同之处仍见表1。
[0029] 对比例1的成膜剂的粒度、稀释稳定性W及离屯、稳定性测试结果仍见表2。
[0030] (应用例1) 将实施例1的成膜剂用于玻璃纤维纱线拉制工艺中，测试纱线的nol环剪切强度等，同 时W对比例1的成膜剂W及汉森成膜剂化ikote 3510-W-60A(W下均简称为汉森成膜剂)进 化对比，结果见表3。
[0031] 表 3_
'[0032]~由表3可W看出：采用实施例1的成膜剂拉制的纱线具有较高的剪切强度，相比于I 汉森成膜剂提高了 1 〇%W上。
[0033] (应用例2) 分别将实施例1的成膜剂、对比例1的成膜剂W及汉森成膜剂用于玻璃纤维制品的制备 中，并测试玻璃纤维制品相关性能，结果见表4。
[0034] 表 4
[0035] 由表4可W看出：实施例1的成膜剂和汉森成膜剂制得的玻璃纤维制品相关性能均 符合标准，明显优于对比例1的成膜剂。
[0036] (应用例3) 分别将实施例1的成膜剂、对比例1的成膜剂W及汉森成膜剂用于玻璃钢气瓶的制备 中，并进行气瓶制瓶试验(标准号GB24162-2009)，结果见表5。
[0037] 表 5_
1?~由表5可W看出：采用实施例1的成膜剂制得的玻璃钢气瓶完全能够满足车用天然 气瓶的要求。
【主权项】
1. 一种车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂，其特征在于由下述重量百分比的组分制 成：30%~70%的双酚A型环氧树脂，6%~10%的双酚A型环氧树脂-聚氧化乙烯接枝共聚物， 0.1%~10%的环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，余量为去离子水。2. 根据权利要求1所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂，其特征在于由下述重 量百分比的组分制成:40%~65%的双酸A型环氧树脂，6.5%~9%的双酚A型环氧树脂-聚氧化 乙烯接枝共聚物，1%~5%的环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，余量为去离子水。3. 根据权利要求2所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂，其特征在于由下述重 量百分比的组分制成:50%~60%的双酸A型环氧树脂，7%~8%的双酸A型环氧树脂-聚氧化乙 烯接枝共聚物，2%~4%的环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，余量为去离子水。4. 根据权利要求1至3之一所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂，其特征在于： 所述双酸A型环氧树脂的环氧当量为185~206。5. 根据权利要求4所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂，其特征在于:所述双酚 A型环氧树脂的环氧当量为196。6. 权利要求1至3之一所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂的制备方法，其特征 在于具有以下步骤： ① 将双酸A型环氧树脂加热至70~80°C ; ② 将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物、双酚A型环氧树脂-聚氧化乙烯接枝共聚物以及 步骤①加热后的双酚A型环氧树脂按照配比加入到乳化釜内，在60~70°C的温度下搅拌均 匀； ③ 打开搅拌电机，在1000~1500转/分钟的搅拌速度下缓慢加入去离子水，至物料转变 为水性后，继续加水稀释至乳液固含量为50±1.0%。7. 根据权利要求6所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂的制备方法，其特征在 于:所述双酸A型环氧树脂的环氧当量为185~206。8. 根据权利要求7所述的车用天然气瓶用玻璃纤维专用成膜剂的制备方法，其特征在 于:所述双酸A型环氧树脂的环氧当量为196。
【文档编号】C03C25/36GK106082709SQ201610401779
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】赵建新
【申请人】常州天马集团有限公司（原建材二五三厂）