玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂及其制备方法

文档序号:3800035阅读:417来源:国知局
专利名称:玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种粘结剂及其制备方法,特别涉及一种玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂及其制备方法。
背景技术
在透光材料的选用上,玻璃由于体重、易碎、难加工成曲面以及难制成薄层等缺点逐渐被透明玻璃钢所代替。而透明玻璃钢的主要原料则是玻璃纤维短切原丝毡。
玻璃纤维短切原丝毡是玻璃纤维原丝(或无捻粗纱)经过短切成一定长度,随机无定向均勻分布,并施加适当的粘结剂经烘干、冷压、冷却而制成的毡状产品。其中粘结剂对玻璃纤维短切原丝毡的内在性能(包括毡的强度、柔软性和浸透性)有着很大的影响。玻璃纤维短切原丝毡用的粘结剂包括粉末粘结剂和乳液粘结剂两类。粉末粘结剂是一种聚酯粉末,它具有较好的流动性,在乙烯类树脂中可以溶解,与苯乙烯能够反应,所以制成的玻璃钢制品具有极高的强度。但是目前粉末粘结剂几乎都是采用双酚A富马酸型聚酯粉末,虽然其在苯乙烯中的溶解速度很快(一般小于60秒),但是由于双酚A富马酸对称性太强,容易结晶,因此在苯乙烯中溶解后,形成的是混浊的溶液,透明性差,不适合制作透明性要求较高的透明玻璃钢制品。
中国专利文献CN101063029A公开了一种新型不溶毡用聚酯粉末粘结剂,该粉末粘结剂是由不饱和二元羧酸或其酸酐与多元醇缩聚而成。该粉末粘结剂是用于制作模压成型中的毡片,要求不溶于苯乙烯。因此不适合制作要求速溶于苯乙烯的透明玻璃钢制品。
中国专利文献CN102121171A公开了一种玻璃纤维毡用共聚酯粉末粘结剂及其制备方法,该粉末粘结剂是由由二元酸、醇以及酯化催化剂反应制成。该粉末粘结剂也是用于制作不溶于苯乙烯的模压毡。同样不适合制作要求速溶于苯乙烯的透明玻璃钢制品。
中国专利文献CN101063030A公开了一种高分子量不饱和聚酯粘结剂,该聚酯粘结剂由不饱和二元羧酸或其酸酐与多元醇缩聚而成。该聚酯粘结剂虽然可在苯乙烯中速溶,但是仍然存在容易结晶,溶解混浊,透明性差等问题,不适合制作透明性要求较高的透明玻璃钢。
中国专利文献CN1436827A公开了一种毡片用粘结剂,该粘结剂由不饱和二元羧酸或其酸酐与醇缩聚而成。该方法主要目的是提高毡片的强度,虽然也可以在苯乙烯中速溶,但是对透明性并没有涉及,同样不适合制作透明性要求较高的透明玻璃钢。
中国专利文献CN1485389A公开了一种玻璃纤维原丝毡用粉末粘结剂的制备方法,该方法通过核壳聚合的方式制得核壳聚合物乳液,再采用喷雾干燥工艺生产粉末型粘结剂。该方法工艺繁琐,反应要求苛刻。发明内容
本发明的目的之一是解决上述问题,提供一种不但可以在苯乙烯中快速溶解,而且溶解后透明性好的玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂。
本发明的另一目的是提供上述粉末粘结剂的制备方法。
实现本发明目的之一的技术方案是一种玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂,其特征在于由酸与醇按照1 0.95 1 1.05的摩尔比制成;所述的酸由富马酸、饱和二元酸或其酸酐以及饱和三元酸或其酸酐按照40% 94% 5% 50% 1% 10%的摩尔百分比组成;所述的饱和二元酸或其酸酐为间苯二甲酸或者邻苯二甲酸酐;所述的饱和三元酸或其酸酐为均苯三甲酸或者偏苯三甲酸酐;所述的二元醇由双酚A聚氧丙烯醚、氢化双酚 A、新戊二醇中的一种与双酚A聚氧乙烯醚组成,双酚A聚氧丙烯醚、氢化双酚A或者新戊二醇与双酚A聚氧乙烯醚的摩尔百分比为5% 50% 50% 95% ;所述双酚A聚氧乙烯醚的平均加成摩尔数为3。
富马酸、饱和二元酸或其酸酐以及饱和三元酸或其酸酐的摩尔百分比优选43% 70% 28% 50% 2% 7%。
双酚A聚氧丙烯醚、氢化双酚A或者新戊二醇与双酚A聚氧乙烯醚的摩尔百分比优选 30% 50% 50% 70%。
实现本发明另一目的的技术方案是一种上述玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂的制备方法,具有以下步骤①向反应器中加入二元醇和饱和二元酸或其酸酐,然后缓慢升温至150°C 170°C,搅拌下通入氮气,继续缓慢升温至205°C 220°C反应,直至反应体系酸值小于30mgK0H/g ;②降温至150°C 170°C,加入富马酸,然后缓慢升温至205°C 220°C反应,直至反应体系酸值小于20mgK0H/g ;③降温至190°C 204°C,加入饱和三元酸或其酸酐,并在该温度下反应,直至反应体系酸值小于10mgK0H/g ;④将反应后的物料冷却,粉碎,混合均勻后即得粉末粘结剂。
本发明具有的积极效果(1)本发明在酸组分中加入了三元酸进行反应,由于三元酸具有三个可反应的官能团,这样可以产生支链结构,从而可以减少分子的对称性,防止结晶,最终溶解后透明性好,适合制作透明性要求较高的透明玻璃钢。(2)本发明采用的双酚A聚氧乙烯醚选择的是平均加成摩尔数为3的双酚A聚氧乙烯醚,该双酚A聚氧乙烯醚为不对称性的,这样可以进一步降低分子的对称性。
具体实施方式
(实施例1)本实施例的玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂由如下组分制成 110. 2g的富马酸(0. 95mol)、157. 7g的间苯二甲酸(0. 95mol)、14g的均苯三甲酸 (0. 067mol)、360g平均加成摩尔数为3的双酚A聚氧乙烯醚(Imol)以及MOg的氢化双酚 A (Imol)0
该粉末粘结剂的制备方法具有以下步骤①在反应器中投入360g平均加成摩尔数为3的双酚A聚氧乙烯醚(lmol)、240g的氢化双酚A (0.98mol)以及157. 7g的间苯二甲酸(0. 95mol),然后缓慢升温至160°C,搅拌下通入氮气,继续缓慢升温至210°C反应,反应体系变得均勻透明后再保持温度继续反应,直至测得反应体系酸值小于30mgK0H/g停止反应。
②降温至160°C,加入110. 2g的富马酸(0. 95mol),然后缓慢升温至210°C反应,直至测得反应体系的酸值小于20mgK0H/g停止反应。
③降温至200°C,加入14g的均苯三甲酸(0.067mol),并在该温度下反应,直至测得反应体系的酸值小于10mgK0H/g停止反应。
④反应结束后,将反应后的物料冷却、粉碎、混合均勻,即得玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂。其性能指标见表2。
(实施例2 实施例4)各实施例1的制备方法与实施例1相同,不同之处见表1。
权利要求
1.一种玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂,其特征在于由酸与醇按照1 0.95 1 1.05的摩尔比制成;所述的酸由富马酸、饱和二元酸或其酸酐以及饱和三元酸或其酸酐按照40% 94% 5% 50% 1% 10%的摩尔百分比组成;所述的饱和二元酸或其酸酐为间苯二甲酸或者邻苯二甲酸酐;所述的饱和三元酸或其酸酐为均苯三甲酸或者偏苯三甲酸酐;所述的二元醇由双酚A聚氧丙烯醚、氢化双酚A、新戊二醇中的一种与双酚A聚氧乙烯醚组成,双酚A聚氧丙烯醚、氢化双酚A或者新戊二醇与双酚A聚氧乙烯醚的摩尔百分比为 5% 50% 50% 95% ;所述双酚A聚氧乙烯醚的平均加成摩尔数为3。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂,其特征在于富马酸、饱和二元酸或其酸酐以及饱和三元酸或其酸酐的摩尔百分比为43% 70% 28% 50% 2% 7%。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂,其特征在于双酚 A聚氧丙烯醚、氢化双酚A或者新戊二醇与双酚A聚氧乙烯醚的摩尔百分比为30% 50% 50% 70%。
4.一种权利要求1至3之一所述的玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂的制备方法,其特征在于具有以下步骤①向反应器中加入二元醇和饱和二元酸或其酸酐,然后缓慢升温至150°C 170°C,搅拌下通入氮气,继续缓慢升温至205°C 220°C反应,直至反应体系酸值小于30mgK0H/g ;②降温至150°C 170°C,加入富马酸,然后缓慢升温至205°C 220°C反应,直至反应体系酸值小于20mgK0H/g ;③降温至190°C 204°C,加入饱和三元酸或其酸酐,并在该温度下反应,直至反应体系酸值小于10mgK0H/g ;④将反应后的物料冷却,粉碎,混合均勻后即得粉末粘结剂。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃纤维短切原丝毡用粉末粘结剂及其制备方法。该粉末粘结剂由酸与醇按照1∶0.95~1∶1.05的摩尔比制成;酸由富马酸、饱和二元酸或其酸酐以及饱和三元酸或其酸酐按照40%~94%∶5%~50%∶1%~10%的摩尔百分比组成;饱和二元酸或其酸酐为间苯二甲酸或者邻苯二甲酸酐;饱和三元酸或其酸酐为均苯三甲酸或者偏苯三甲酸酐;二元醇由双酚A聚氧丙烯醚、氢化双酚A、新戊二醇中的一种与双酚A聚氧乙烯醚组成,它们的摩尔百分比为5%~50%∶50%~95%;双酚A聚氧乙烯醚的平均加成摩尔数为3。本发明的粉末粘结剂但可以在苯乙烯中快速溶解,而且溶解后透明性好的。
文档编号C09J167/06GK102504747SQ20111033855
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者宣维栋, 曹鑫, 杨春, 王海军, 王维东 申请人:常州天马集团有限公司
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