專利名稱：方格布用玻璃纖維浸潤劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃纖維浸潤劑，是一種方格布用玻璃纖維浸潤劑，及其制備方法。
背景技術：
玻璃纖維方格布是一種結構穩定、防火、耐高溫，散熱好、耐腐蝕的耐用工業用材料，用途非常廣泛，主要用于玻璃鋼產品，適用的工藝為手糊或拉擠成型。但目前市場上的方格布主要存在兩種情形一是布面軟，紗線易滑動，在裁剪時極易變形，不好操作，在手糊或拉擠時，由于變形而影響勞動效率和產品質量；另一種是將布面作得較硬，這可以避免在后道使用時產生形變的問題，但又不能解決在手糊時的覆模式性問題，在拉擠時不能滿足在較短時間內完全浸透的問題。
發明內容
本發明針對不足，提出一種方格布用玻璃纖維浸潤劑，使浸潤或的方格布既柔軟， 拉后不易變形，回彈性好，才能滿足市場需求，提升勞動效率和產品質量。為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案一種方格布用玻璃纖維浸潤劑，為3wt% 6wt%的水溶液，該水溶液的溶質中包括如下重量含量的組分，以溶質總重量計
偶聯劑8~15%
PH值調節劑1~3%
潤滑劑14~20%
成膜劑65 ~ 75%;其中，所述潤滑劑為油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的共混物；所述成膜劑為水性環氧乳、小分子環氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯或丙烯酸中三者的共混物。優選的，所述潤滑劑中油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的質量比為8 15 · 1. 5 “ 5 · 5 ο優選的，所述成膜劑為重量比為18 22 60 70 15 25的水性環氧聚
脂小分子量環氧共混物。優選的，所述成膜劑為重量比8 12 65 75 16 M的水性環氧小分子
量環氧聚胺脂共混物。優選的，所述成膜劑為重量比18 22 50 60 20 30的水性環氧小分
子量環氧丙烯酸共混物。優選的，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑；優選為含有乙烯基、氨基或環氧基的硅烷偶聯劑。
優選的，所述pH值調節劑選自檸檬酸，醋酸，甲酸，乙酸，鹽酸中的一種。與現有技術相比，采用本發明浸潤劑生產的浸潤劑玻璃纖維有較好的柔韌性，在受力后紗線不易變形，所以方格布既柔軟，拉后不易變形，回彈性好。本發明浸潤劑中采用偶聯劑、PH調節劑、潤滑劑和成膜劑組成的水溶液，其中各組分在浸潤劑的作用分別如下所述偶聯劑防止水分滲入玻璃纖維表面與聚合物的接觸面，修補及填平在拉絲過程中玻纖表面產生的微小裂紋，提高玻璃纖維的本身強度。本發明偶聯劑一般采用硅烷偶聯劑，可為乙烯基，氨基，環氧基等有機官能團的硅烷偶聯劑。可選擇的產品牌號有SZ-6030，SZ-6032, SZ-6040, SZ-6011等。硅烷偶聯劑的作用，不但在拉絲過程中保護玻璃纖維，而且與基體樹脂偶聯，起到玻璃纖維與基體樹脂橋梁的作用。一般的使用量為5% 20%，本發明使用更為合適的8% 15%范圍，保證有足夠的含量，保護玻璃纖維，使其在拉絲和方格布織造時不易起毛。pH值調節劑用于偶聯劑的水解。偶聯劑需在一定PH值酸性條件下水解，具體看偶聯劑的種類和分散的要求。配好的浸潤劑一般也要求的一定的PH范圍內存儲和使用。pH 值的范圍可在3 11，通常會在3 7之間的酸性環境。pH值調節劑可選用檸檬酸，醋酸， 甲酸，乙酸，鹽酸中的一種，占浸潤劑固體含量的1 3%為佳。本發明優選采用醋酸。潤滑劑有效的減少拉絲及方格布織造等生產環節中毛羽的產生，能很好的保護玻璃纖維表面。本發明中的潤滑劑采用水溶性的有機化合物，潤滑性的水性油脂類。一般采用的比例為5% 15%，為了滿足作方格布的紗在拉絲和織布過程的耐磨性需求，本發明中采用了兩種潤滑劑來保證在拉絲和織布兩個過程對玻璃纖維保護，其量為10 20%， 二者的重量比例為潤滑劑一 /潤滑劑二為8 15 1. 5 5. 5。潤滑劑一為油酸改性聚氧乙烯醚，濕態潤滑性能很好，能提高紗束的柔軟性與成帶性。為黃褐色液體，pH值5 7，酸值180 沈0，胺值170 220。潤滑劑二 為聚乙二醇脂肪酸脂，分子量300 1000，棕黃色液體，為環氧乙烷和水縮聚而成的混合物。分子式以HO(CH2CH2O)nH表示，其中η代表氧乙烯基的平均數。本發明中的成膜劑為三種成膜劑進行互混得到成膜劑Α、成膜劑B、成膜劑C，作為浸潤劑的主要成份起到保護玻璃纖維，將纖維集束，滿足紗卷成型和后處理的需求。選用的成膜劑為環氧類乳液、聚脂類乳液、聚胺脂類乳液、丙烯酸類乳液等。為了使紗束受力后不易變形，需要在以上的幾類成膜劑中挑選取合適的種類。三種成膜劑配合為(成膜劑A/成膜劑B/成膜劑C)水性環氧/聚脂/小分子量環氧，水性環氧/小分子量環氧/聚胺脂，水性環氧/小分子量環氧/丙烯酸。成膜劑A/ 成膜劑B/成膜劑C的比例一般可為20/65/20，10/70/20, 20/55/25，具體的比例可通過實驗確定，通常成膜劑A和成膜劑B之和為成膜劑固體質量的60 75%為好，成膜劑C為20 25%為好，成膜劑的確定和選擇是本發明的實驗測試重點，本發明實施例采用成膜劑A/成膜劑B/成膜劑C為水性環氧/小分子量環氧/聚胺脂組合。本發明還提供了上述方格布用的玻璃纖維浸潤劑的制備方法，包括以下步驟①、按比例稱取如下重量比的組分偶聯劑8~15%
PH值調節劑1~3%
潤滑劑14~20%
成膜劑65 ~ 75%;其中，所述潤滑劑為油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的共混物；所述成膜劑為水性環氧乳、小分子環氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯或丙烯酸中三者的共混物；上述組分占浸潤劑總配置量的3wt % 6wt %，其余為水；②、在配制罐中加入總配置量40% 50%的水，攪拌；同時加入pH值調節劑，調節 PH值至偶聯劑水解所需的范圍，攪拌；③、將偶聯劑加入配制罐，攪拌至反應完全；再加入潤滑劑、成膜劑和剩余的水，攪拌均勻。優選的，步驟③潤滑劑為稀釋或乳化后的潤滑劑。優選的，步驟③加入偶聯劑攪拌時，檢測偶聯劑水解反應程度取反應液置于干凈透明玻璃器皿中觀察；若溶液表面沒有油花和溶液透明，表明反應完全。
具體實施例方式一種方格布用的玻璃纖維浸潤劑，為3wt% 6wt%的水溶液，該水溶液的溶質中包括占溶質總重量分別如下的組分
偶聯劑8~15%
pH值調節劑1~3%
潤滑劑14~20%
成膜劑65 ~ 75%;其中，所述潤滑劑為油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的共混物；所述成膜劑為水性環氧乳、小分子環氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯或丙烯酸中三者的共混物。其中油酸改性聚氧乙烯醚的重量比為8 15% ；聚乙二醇脂肪酸酯為1.5 5. 5%。上述方格布用玻璃纖維浸潤劑通過以下的方法制備步驟1 在配制罐中加入總配制量的40% 50%的冷純水(室溫)，開啟攪拌。步驟2 在配制罐中緩慢加入醋酸(pH調節劑)，調節溶液PH值到偶聯劑水解所需范圍內(用PH試紙或精密PH測試儀測試)，攪拌約5分鐘左右。步驟3 將偶聯劑用專用的偶聯劑緩慢加到配制罐中，攪拌50 60min以上(檢測偶聯劑水解完全的方法取一定量的溶液置于干凈的透明玻璃容器中，在光線充足處觀測溶液表面無油花，溶液透明無沉淀或懸浮物)；步驟4 加入已用約20倍冷純水(室溫)稀釋的油酸改性聚氧乙烯醚(冬天溫度較低時用30 50°C的溫水溶解)；
步驟5 加入已乳化好的聚乙二醇脂肪酸酯；其中乳化方法用乳化攪拌(或普通攪拌)進行乳化，緩慢加純水至出現轉化點(轉化點時溶液粘度大大增加，呈膏狀)，再攪拌 5 10分鐘，再加水攪拌30分鐘左右后使用。步驟6 加入已用純水(室溫)完全稀釋的水性環氧液；步驟7 加入以用約2倍左右純水(室溫)稀釋的小分子量環氧乳液；步驟8 加入以用約5 10倍左右純水(室溫)稀釋的聚胺脂乳液；步驟10 加入剩余的純水到配制量；步驟11 待攪拌均勻(約攪拌IOmin左右)后，取樣檢測浸潤劑固含量。步驟12 將配制好的浸潤劑轉入儲存罐備用。下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發明的保護范圍有任何的限制作用。下表1為具體的配方實例(其中數值均為浸潤劑的固體質量百分比)，并按照一定的拉絲工藝、烘干生產工藝所生產出的MOOTex的直接紗具體物理性能檢測數據，見表2 表1各實施例產品配方
權利要求
1.一種方格布用玻璃纖維浸潤劑，為3wt% 6wt%的水溶液，該水溶液的溶質中包括如下重量含量的組分，以溶質總重量計偶聯劑8~15%PH值調節劑1~3%潤滑劑14~20%成膜劑65 ~ 75%;其中，所述潤滑劑為油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的共混物；所述成膜劑為水性環氧乳、小分子環氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯或丙烯酸中三者的共混物。
2.如權利要求1所述的玻璃纖維浸潤劑，其特征在于所述潤滑劑中油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的質量比為8 15 1.5 5. 5。
3.如權利要求1所述的玻璃纖維浸潤劑，其特征在于所述成膜劑為重量比為18 22 60 70 15 25的水性環氧聚脂小分子量環氧共混物。
4.如權利要求1所述的玻璃纖維浸潤劑，其特征在于所述成膜劑為重量比8 12 65 75 16 M的水性環氧小分子量環氧聚胺脂共混物。
5.如權利要求1所述的玻璃纖維浸潤劑，其特征在于所述成膜劑為重量比18 22 50 60 20 30的水性環氧小分子量環氧丙烯酸共混物。
6.如權利要求1所述的玻璃纖維浸潤劑，其特征在于所述偶聯劑為硅烷偶聯劑；優選為含有乙烯基、氨基或環氧基的硅烷偶聯劑。
7.如權利要求1所述的玻璃纖維浸潤劑，其特征在于所述PH值調節劑選自檸檬酸， 醋酸，甲酸，乙酸，鹽酸中的一種。
8.一種方格布用玻璃纖維浸潤劑的制備方法，包括以下步驟①、按比例稱取如下重量比的組分偶聯劑8~15%PH值調節劑1~3%潤滑劑14~20%成膜劑65 ~ 75%;其中，所述潤滑劑為油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的共混物；所述成膜劑為水性環氧乳、小分子環氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯或丙烯酸中三者的共混物； 上述組分占浸潤劑總配置量的3wt% 6wt%，其余為水；②、在配制罐中加入總配置量40% 50%的水，攪拌；同時加入pH值調節劑，調節pH 值至偶聯劑水解所需的范圍，攪拌；③、將偶聯劑加入配制罐，攪拌至反應完全；再加入潤滑劑、成膜劑和剩余的水，攪拌均勻。
9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于步驟③潤滑劑為稀釋或乳化后的潤滑劑。
10.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于步驟③加入偶聯劑攪拌時，檢測偶聯劑水解反應程度取反應液置于干凈透明玻璃器皿中觀察；若溶液表面沒有油花和溶液透明，表明反應完全。
全文摘要
本發明公開了一種方格布用玻璃纖維浸潤劑，為3wt％～6wt％的水溶液，該水溶液的溶質中包括如下重量含量的組分，以溶質總重量計偶聯劑8～15％、pH值調節劑1～3％、潤滑劑14～20％、成膜劑65～75％；其中，所述潤滑劑為油酸改性聚氧乙烯醚與聚乙二醇脂肪酸酯的共混物；所述成膜劑為水性環氧乳、小分子環氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯或丙烯酸中三者的共混物。還公開了上述浸潤劑的制備方法。本發明玻璃纖維浸潤劑能增強玻璃纖維的柔韌性，在受力后玻璃纖維紗線不易變形，使用后的方格布既柔軟，拉后不易變形，回彈性好。
文檔編號C03C25/32GK102241484SQ20111009142
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者任玉華, 陳磊 申請人:重慶國際復合材料有限公司