一种喷射玻璃纤维用浸润剂及其制备方法与流程

文档序号:12741947阅读:857来源:国知局

本发明属于玻璃纤维浸润剂领域,特别涉及一种喷射玻璃纤维用浸润剂。



背景技术:

玻璃纤维浸润剂是用于玻璃纤维表面涂覆的一种表面处理剂,对玻璃纤维的制造至关重要,决定了纤维的作业性能和纤维在复合材料中的表现。浸润剂是由成膜剂、偶联剂和抗静电剂等混合形成多组分水溶液或乳液,能有效润滑玻璃纤维表面,使玻璃纤维光滑、柔软、耐磨,并赋予后期复合材料卓越的性能。浸润剂的作用主要表现在以下几个方面:润滑保护作用、粘结集束作用、防止玻璃纤维表面静电荷的积累以及使玻璃纤维获得与基材良好的相容性等。在浸润剂的作用下,玻纤制品具有理想的物理性能、力学性能、化学性能、电学性能以及耐老化性能等应用性能。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种短切毡用玻璃纤维浸润剂,解决了现有浸润剂生产出的玻纤集束性、切割性、分散性不好,与树脂相容性不好,浸透时间过长,机械力学性能和化学性能无法满足高性能喷射玻璃纤维制品的问题。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种喷射玻璃纤维用浸润剂,所述浸润剂由硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、pH值调节剂和去离子水制成,所述成膜剂为聚酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的共混物;所述的pH值调节剂为酸;各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下:

(1)硅烷偶联剂:0.1~7.0%;

(2)pH调节剂:0.01~6%;

(3)润滑剂:0.1~5.0%;

(4)成膜剂:1.0~45.0%;

(5)余量为去离子水。

进一步地,所述浸润剂的各组分按照质量用量占浸润剂总质量的百分比计表示如下:

(1)硅烷偶联剂:0.5~5.0%;

(2)pH调节剂:0.05~3%;

(3)润滑剂:0.5~3.0%;

(4)成膜剂:1.0~25.0%;

(5)余量为去离子水。

进一步地,所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种的组合。

进一步地,所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷的混合物。

进一步地,聚酯乳液以其固体质量计占浸润剂固体质量的25~55%,聚醋酸乙烯酯乳液以其固体质量计占浸润剂固体质量的35~75%。聚酯乳液的分子量5000-40000,聚醋酸乙烯酯乳液的分子量20000-50000。

进一步地,所述的润滑剂为阳离子型润滑剂、非离子型润滑剂中的一种或几种。

进一步地,所述润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的混合物,两者的质量比为(1-3):1。

进一步地,所述的pH调节剂为冰醋酸。

进一步地,所述的喷射玻璃纤维用浸润剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1).向预混合容器中加入占浸润剂总量30~60%的去离子水,边搅拌边加入醋酸,将pH值调至5.0~7.0,然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂,持续搅拌至液体表面澄清,得到硅烷偶联剂溶液;

(2).将聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中,加入去离子水将其稀释;

(3).将润滑剂用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中,搅拌均匀,得到混合液;

(4).将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中,搅拌均匀,最后添加剩余的去离子水,调节固含量,即得浸润剂。

有益效果

与现有的技术相比,本发明所述浸润剂配方组分优化,简化配置制备工艺,赋予纤维良好的加工性能,生产的玻璃纤维纱具有毛羽少、干态摩擦小、静电小、浸透速度适中、集束性、与树脂相容性好,提高喷射玻璃纤维制品的机械强度和力学性能。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明,但本发明的保护范围不限于此:

参见表1,下列实施例中偶联剂1是γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,型号是KH570,偶联剂2是γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷,型号是KH560;pH调节剂为工业级冰醋酸,购自济宁市旭力化工有限公司;润滑剂1是阳离子润滑剂购自科凯,型号是6760L,润滑剂2是非离子型润滑剂购自江苏省海安石油化工厂,型号PEG200MO;聚酯乳液购自江苏多家化工厂,聚醋酸乙烯酯乳液采自塞拉尼斯公司,型号Vinamul8828。

制备方法:

(1).向预混合容器中加入占浸润剂总量30~60%的去离子水,边搅拌边加入醋酸,将pH值调至5.0~7.0,然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂,持续搅拌至液体表面澄清,得到硅烷偶联剂溶液;

(2).将聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中,加入去离子水将其稀释;

(3).将润滑剂用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中,搅拌均匀,得到混合液;

(4).将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中,搅拌均匀,最后添加剩余的去离子水,调节固含量,即得浸润剂。

具体浸润剂配方如下表所示(其中表中数据为组分质量用量占浸润剂总质量的百分比):

表1

拉丝工艺为1600孔两分拉240tex原丝,120℃*14h烘制。

上述实施例的测试结果如表2所示:

表2

以上测试数据是采用通用的玻璃纤维产品测试方法进行测试。从以上的配方测试实例中,我们可以从中看出,通过聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯等主要成膜剂的调整,以及所用两种偶联剂的混合比例,对性能产生一定的影响。可以看出实例3是各方面性能较其他实例优异。本发明实施例是在配方发明过程中,进行不断调整浸润剂各种成分的比例,进行配方的优化,来生产出满足客户需求的喷射纱用玻璃纤维。

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