一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法与流程

文档序号:12679015阅读:382来源:国知局

本发明涉及玻纤橡胶技术领域,尤其涉及一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法。



背景技术:

预浸料是把某种或几种树脂基体以一定的方式浸渍在纤维中制成片状或带状产品,是纤维复合材料制备过程中的过渡材料。强化材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、凯夫拉纤维等,基体材料主要有天然橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、热塑性树脂等。纤维增强树脂基复合材料具有高强度,硬度,抗腐蚀,耐磨性,耐冲击性,质轻,结构功能一体化等多种特性,已广泛应用于航空航天、交通运输、建筑、造船和社会生活等各个领域。随着市场的需求与发展,预浸料已形成了多样的产品群,连续玻纤增强橡胶树脂预浸料就是其中之一。

天然橡胶是一种天然高分子化合物,具有较高的弹性,优良的机械性能,加工性能和耐磨性能,因而其使用范围也极其广泛。但对于鞋用橡胶来说,天然橡胶鞋底的防滑性能却远未达到人们的需求,而良好的防滑性是鞋底用橡胶制品必须具备的功能之一。在橡胶中混入连续玻纤可以显著增大鞋底与冰湿路面的摩擦系数,制备具有优良冰湿抓着性能、耐摩擦性能的防滑连续玻纤橡胶复合材料。

随着对纤维增强树脂复合材料研究的深入,预浸料的制备方法也随之增多,主要有溶液预浸法、熔融预浸法和粉末预浸法等。溶液预浸法是将树脂完全溶解在相应的溶剂中形成胶液,随后将增强纤维穿过浸泡有树脂胶液的溶液槽,待纤维与树脂充分浸渍后将溶剂挥发掉,再经过烘干,即可制得预浸料。溶液浸渍法的设备简单,树脂和纤维具有良好的浸润性;可以制造薄型预浸料,也可制造厚型预浸料。因此,我们提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法。



技术实现要素:

本发明提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、连续玻纤布的表面改性:将商品化的玻纤布在400-500℃下烧25-35min,以除掉表面石蜡,制得表面热处理的玻纤布a,再将88-92%的EtOH与8-11%的H2O配成醇水溶液,磁力搅拌下加入偶联剂搅拌4-7min后,制得处理液b,接着将玻纤布a浸在处理液b中10-15min至完全浸透,移至85-95℃的环境下干燥22-26h,即制得表面改性的玻纤布;

S2、天然橡胶胶液的配制:将天然橡胶按固含量25-50%溶解于两种或多种混合溶剂中,在机械搅拌作用下以900-1200r/min搅拌1.5-2.5h直至形成稳定均一的胶液后停止搅拌,即得天然橡胶胶液;

S3、连续玻纤橡胶预浸布:将表面改性的玻纤布有序经过自制预浸机先铺展,并进行有序排列,在导辊作用下通过具有天然橡胶胶液的凹槽,控制导辊转速,在挤压辊作用下,刮去并回收多余胶液,进入烘箱干燥后收卷,即制得连续玻纤橡胶预浸布。

优选的,所用的玻璃纤维布为在规定方向排列编制而成。

优选的,在S1中所用的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种,且偶联剂的用量为天然橡胶的1-2%wt。

优选的,所用溶剂为环己烷、己烷、石油醚中的两种或多种。

优选的,在S3中的胶液槽内的温度为28-32℃,辊的速度为1-2m/min,干燥温度为60-100℃逐级升温,干燥时长为1.5-2.5h。

本方法采用传统的溶液浸渍法,使表面经过处理的连续玻纤布穿过浸泡有天然橡胶胶液的溶液槽,待玻纤布与天然橡胶充分浸渍后,在经过烘干,即制得连续玻纤增强的天然橡胶预浸料,本发明采用混合溶剂溶解天然橡胶树脂,并采用逐级升温法除溶剂,提高了制备效率,且避免了不必要的浪费。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。

实施例1

本发明提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、连续玻纤布的表面改性:将商品化的玻纤布在400℃下烧25min,以除掉表面石蜡,制得表面热处理的玻纤布a,再将88%的EtOH与8%的H2O配成醇水溶液,磁力搅拌下加入偶联剂搅拌4min后,制得处理液b,接着将玻纤布a浸在处理液b中10min至完全浸透,移至85℃的环境下干燥22h,即制得表面改性的玻纤布;

S2、天然橡胶胶液的配制:将天然橡胶按固含量25%溶解于两种或多种混合溶剂中,在机械搅拌作用下以900r/min搅拌1.5h直至形成稳定均一的胶液后停止搅拌,即得天然橡胶胶液;

S3、连续玻纤橡胶预浸布:将表面改性的玻纤布有序经过自制预浸机先铺展,并进行有序排列,在导辊作用下通过具有天然橡胶胶液的凹槽,控制导辊转速,在挤压辊作用下,刮去并回收多余胶液,进入烘箱干燥后收卷,即制得连续玻纤橡胶预浸布,且胶液槽内的温度为28℃,辊的速度为1m/min,干燥温度为60℃,干燥时长为1.5h。

所用的玻璃纤维布为在规定方向排列编制而成。

在S1中所用的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种,且偶联剂的用量为天然橡胶的1%wt。

所用溶剂为环己烷、己烷、石油醚中的两种或多种。

实施例2

本发明提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、连续玻纤布的表面改性:将商品化的玻纤布在435℃下烧28min,以除掉表面石蜡,制得表面热处理的玻纤布a,再将89%的EtOH与9%的H2O配成醇水溶液,磁力搅拌下加入偶联剂搅拌5min后,制得处理液b,接着将玻纤布a浸在处理液b中12min至完全浸透,移至88℃的环境下干燥23h,即制得表面改性的玻纤布;

S2、天然橡胶胶液的配制:将天然橡胶按固含量30%溶解于两种或多种混合溶剂中,在机械搅拌作用下以950r/min搅拌1.8h直至形成稳定均一的胶液后停止搅拌,即得天然橡胶胶液;

S3、连续玻纤橡胶预浸布:将表面改性的玻纤布有序经过自制预浸机先铺展,并进行有序排列,在导辊作用下通过具有天然橡胶胶液的凹槽,控制导辊转速,在挤压辊作用下,刮去并回收多余胶液,进入烘箱干燥后收卷,即制得连续玻纤橡胶预浸布,且胶液槽内的温度为29℃,辊的速度为1.3m/min,干燥温度为70℃,干燥时长为1.8h。

所用的玻璃纤维布为在规定方向排列编制而成。

在S1中所用的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种,且偶联剂的用量为天然橡胶的1.4%wt。

所用溶剂为环己烷、己烷、石油醚中的两种或多种。

实施例3

本发明提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、连续玻纤布的表面改性:将商品化的玻纤布在480℃下烧32min,以除掉表面石蜡,制得表面热处理的玻纤布a,再将91%的EtOH与10%的H2O配成醇水溶液,磁力搅拌下加入偶联剂搅拌6min后,制得处理液b,接着将玻纤布a浸在处理液b中14min至完全浸透,移至92℃的环境下干燥25h,即制得表面改性的玻纤布;

S2、天然橡胶胶液的配制:将天然橡胶按固含量40%溶解于两种或多种混合溶剂中,在机械搅拌作用下以1100r/min搅拌2.2h直至形成稳定均一的胶液后停止搅拌,即得天然橡胶胶液;

S3、连续玻纤橡胶预浸布:将表面改性的玻纤布有序经过自制预浸机先铺展,并进行有序排列,在导辊作用下通过具有天然橡胶胶液的凹槽,控制导辊转速,在挤压辊作用下,刮去并回收多余胶液,进入烘箱干燥后收卷,即制得连续玻纤橡胶预浸布,且胶液槽内的温度为31℃,辊的速度为1.8m/min,干燥温度为90℃,干燥时长为2.2h。

所用的玻璃纤维布为在规定方向排列编制而成。

在S1中所用的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种,且偶联剂的用量为天然橡胶的1-2%wt。

所用溶剂为环己烷、己烷、石油醚中的两种或多种。

实施例4

本发明提出了一种连续玻纤橡胶预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、连续玻纤布的表面改性:将商品化的玻纤布在500℃下烧35min,以除掉表面石蜡,制得表面热处理的玻纤布a,再将92%的EtOH与11%的H2O配成醇水溶液,磁力搅拌下加入偶联剂搅拌7min后,制得处理液b,接着将玻纤布a浸在处理液b中15min至完全浸透,移至95℃的环境下干燥26h,即制得表面改性的玻纤布;

S2、天然橡胶胶液的配制:将天然橡胶按固含量50%溶解于两种或多种混合溶剂中,在机械搅拌作用下以1200r/min搅拌2.5h直至形成稳定均一的胶液后停止搅拌,即得天然橡胶胶液;

S3、连续玻纤橡胶预浸布:将表面改性的玻纤布有序经过自制预浸机先铺展,并进行有序排列,在导辊作用下通过具有天然橡胶胶液的凹槽,控制导辊转速,在挤压辊作用下,刮去并回收多余胶液,进入烘箱干燥后收卷,即制得连续玻纤橡胶预浸布,且胶液槽内的温度为32℃,辊的速度为2m/min,干燥温度为100℃逐级升温,干燥时长为2.5h。

所用的玻璃纤维布为在规定方向排列编制而成。

在S1中所用的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种,且偶联剂的用量为天然橡胶的2%wt。

所用溶剂为环己烷、己烷、石油醚中的两种或多种。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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