專利名稱：短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種不飽和聚酯乳液的生產方法，尤其是一種短切氈用不飽和聚酯乳
液粘結劑的生產方法。
(二)
背景技術：
玻璃纖維產品是一種性能優異的無極非金屬材料，是現代材料家族中的重要一 員，也是高新技術不可缺少的配套基礎材料。它不僅具有不燃、耐高溫、電絕緣、拉伸強度 高、化學穩定性好等優良性能，還可以采用有機被覆處理技術來進行制品深加工及擴大制 品的應用領域。用玻纖增強塑料已成為當今最熱門的工業之一主體。因而玻纖產品已被越 來越廣泛的應用于交通、運輸、建筑、環保、石油、化工、電器、電子、機械、航空、航天、核能等 傳統產業部門和國防、高新技術部門。 玻璃纖維短切氈是玻璃鋼復合材料的一種重要增強材料，它是將短切原絲定長切 割，隨機不定向鋪成厚度均勻的原絲氈面，噴灑上粘結劑，經烘干、冷卻而成。而乳劑氈則是 用乳液粘結劑粘制而成的短切氈。乳劑氈不掉紗，極適用于機械成型工藝，如模壓、纏繞等， 具有良好的模具貼附性，易于脫泡，張力大而無方向性，有利于后道工序的加工，廣泛適用 于國防、交通、運輸、化工、建材等方面。 增強短切原絲氈的乳液粘結劑在國內尚無成熟的產品能滿足國外客戶的要求。在 國內，乳劑氈由于其撕扯方便、價格便宜等優點而更多的被用于一些小型手糊工藝的廠家。 這對乳劑氈的浸透速度有一定的要求，但對浸透的終態，樹脂在氈立面上的流動等均無太 多的要求。而國外客戶對乳劑氈的要求是相當嚴格，主要有在苯乙烯中的溶解速度要小于 30s ;氈在樹脂中的浸透終態只能有極少量的白絲，甚至沒有樹脂在氈立面上不能有太多 的流掛；氈表面不能掉紗；氈在樹脂中不能開層；氈表面要柔軟等等。 短切氈用乳液粘結劑主要是聚合物乳液，起作用是在玻纖紗之間實現點與點的粘 結，以賦予短切氈良好的加工性能，同時要求成品氈在制備復合材料的過程中，與樹脂有良 好的相容性、浸透性。目前市場上，用作增強材料的短切原絲氈采用的粘結劑一般有兩種類 型一種是可溶性的聚酯粉末， 一種是聚酯乳液或聚醋酸乙烯酯等乳液。
聚酯乳液又分為飽和和不飽和的。不飽和聚酯分子結構中存在酯鍵、不飽和雙鍵、 端羧基等親水基團以及脂肪烴和芳香烴等疏水基團，通用的不飽和聚酯其親油性大于親水 性，含水超過2% ，就會出現分層現象。 要獲得穩定的不飽和聚酯乳液粘結劑，目前采用的途徑有機械法、化學改性法和 相反轉法三種。機械法所得乳液粒子性狀不規則，粒度分布較寬，且穩定性差。化學改性法 制備不易控制，產品的成本也較高。利用相反轉法將高分子樹脂乳化為乳液，是通過改變水 相的體積，使聚合物由油包水狀態轉化為水包油狀態。相反轉原指多組分體系中的連續相 在一定條件下相互轉化的過程，如在油/水/乳化劑體系中，當連續相由水相向油相轉變 時，在連續相轉變區，體系的界面張力最低，因而分散相的尺寸最小。相反轉法借助于外加 乳化劑的作用幾乎可將所有的高分子樹脂通過物理乳化方法制得。以往制備不飽和聚酯乳液多采用先化學合成不飽和聚酯樹脂，再通過相反轉法制備成乳液，反應周期長，過程控制 復雜。本發明在于提供一種簡單易操作的不飽和聚酯乳液的生產方法，以縮短操作時間，提 高生產效率。
(三)
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提供一種簡單易操作的不飽和聚酯乳液的生產方 法，該方法制得的不飽和聚酯乳液粒徑較小、穩定性好，同時滿足后續加工工藝的要求，粘 結力強，在苯乙烯中的浸透速度快，適于作為短切氈用乳液粘結劑。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案 —種短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法，所述的生產方法為將不飽和
聚酯樹脂、丙酮與反應性乳化劑按55 70% : 10 15% : 20 30%的質量比例投入高
速分散機攪拌混合均勻，然后加入去離子水直到體系發生了相反轉(此時體系的粘度會突
然下降)，繼續攪拌一段時間后加入去離子水稀釋，得到一定濃度的不飽和聚酯乳液。本發
明可根據需要調整相反轉后去離子水的加入量以得到需要濃度的不飽和聚酯乳液。 由于短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑在后續應用上的要求，本發明優選不飽和聚
酯樹脂的分子結構中含有下列一種或任意幾種結構單元間苯二甲酸、對苯二甲酸、雙酚
A、四氫苯酐，軟化點需控制在30-7(TC，相對分子質量范圍為2000-7000。 本發明所述的反應性乳化劑除了具有傳統乳化劑的親水基、親油基之外，還具有
能參與聚合的反應性基團，為含有雙鍵能參與反應的可聚合性乳化劑。本發明推薦所述的
反應性乳化劑選自下列之一 烷基烯_2-丙基乙磺酸鈉鹽、2_丙烯酰胺_2，2- 二甲基乙磺
酸鈉、烯丙基磺基烷氧基琥珀酸雙酯鈉鹽、聚氧化乙烯壬酚醚丙烯酸酯、十八烷基二甲基乙 烯苯基氯化銨等；優選所述的反應性乳化劑為烯丙基磺基烷氧基琥珀酸雙酯鈉鹽。 本發明推薦所述的高速分散機的攪拌速度為1000-2000轉/分。
采用本發明所得不飽和聚酯乳液的性能如下
(1)離心穩定性6000轉/分，90分鐘不分層；
(2)儲存穩定性24個月乳液不破乳分層；
(3)平均粒徑< 0. 2 ii m ; (4)加水稀釋到乳液固含量為10±1%，靜置48小時乳液穩定性> 99% ; 故本發明制得的不飽和聚酯乳液粒徑較小、穩定性好，粘結力強，在苯乙烯中的浸
透速度快，適合作為短切氈乳液粘結劑，制備玻璃纖維短切氈。 與現有技術相比，本發明所述的短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑生成方法簡單易 操作，所制得的不飽和聚酯粘結劑粒徑較小、穩定性好，粘結力強，在苯乙烯中的浸透速度 快，非常適用于制備玻璃纖維短切氈。
(四)
具體實施例方式
下面以具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明，但本發明的保護范圍不限 于此 本發明實施例中提到的份數均為質量份。
實施例1
按照相反轉法制備不飽和聚酯樹脂乳液粘結劑，將不飽和聚酯樹脂DS-186 (上海 新天和樹脂有限公司出品)5.5份、丙酮1.5份，反應性乳化劑0NIST M-20S3份，投入高速 分散機攪拌，攪拌速度為1000轉/分，混合均勻后加入去離子水直到體系的粘度突然下降， 此時體系的連續相由不飽和聚酯樹脂溶液相轉變為水相，發生了相反轉時的加水量為體系 的20%，繼續高速攪拌一段時間后加入適量去離子水稀釋到一定的濃度，制得短切氈用不
飽和聚酯樹脂乳液粘結劑，物性參數如下
粘度約400mPa. S
粒徑約O. 15iim
固含量40%
分子量約4000 短切氈在苯乙烯中的浸透時間約7S 不飽和聚酯樹脂乳液粘結劑的穩定性離心穩定性6000轉/分，90分鐘不分層。
實施例2 按照相反轉法制備不飽和聚酯樹脂乳液粘結劑，將不飽和聚酯樹脂DS-196 (上海 新天和樹脂有限公司出品)6.5份、丙酮1份，反應性乳化劑0NIST M-20S2.5份，投入高速 分散機攪拌，攪拌速度為1500轉/分，混合均勻后加入去離子水直到體系的粘度突然下降， 此時體系的連續相由不飽和聚酯樹脂溶液相轉變為水相，發生了相反轉時的加水量為體系 的25%，繼續高速攪拌一段時間后加入適量去離子水稀釋到一定的濃度，制得短切氈用不
飽和聚酯樹脂乳液粘結劑，物性參數如下 粘度約550mPa. S 粒徑約O. 18iim 固含量45% 分子量約5000 短切氈在苯乙烯中的浸透時間約9S 短切氈用不飽和聚酯樹脂乳液粘結劑的穩定性離心穩定性6000轉/分，90分
鐘不分層。 實施例3 按照相反轉法制備不飽和聚酯樹脂乳液粘結劑，將不飽和聚酯樹脂DS-161 (上海 新天和樹脂有限公司出品)7份、丙酮1份，反應性乳化劑0NIST M-20S 2份，投入高速分散 機攪拌，攪拌速度為2000轉/分，混合均勻后加入去離子水直到體系的粘度突然下降，此 時體系的連續相由不飽和聚酯樹脂溶液相轉變為水相，發生了相反轉時的加水量為體系的 30%，繼續高速攪拌一段時間后加入適量去離子水稀釋到一定的濃度，制得短切氈用不飽
和聚酯樹脂乳液粘結劑，物性參數如下 粘度約500mPa. S 粒^5:約0. 18iim 分子量約3000 固含量40% 短切氈在苯乙烯中的浸透時間約8S 短切氈用不飽和聚酯樹脂乳液粘結劑的穩定性離心穩定性6000轉/分，90分
5鐘不分層。
權利要求
一種短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法，其特征在于所述的生產方法為將不飽和聚酯樹脂、丙酮與反應性乳化劑按55～70％∶10～15％∶20～30％的質量比例投入高速分散機攪拌混合均勻，然后加入去離子水直到體系發生了相反轉，繼續攪拌一段時間后加入去離子水稀釋，得到一定濃度的不飽和聚酯乳液；所述的反應性乳化劑為含有雙鍵能參與反應的可聚合性乳化劑。
2. 如權利要求1所述的短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法，其特征在于所述 的不飽和聚酯樹脂的分子結構中含有下列一種或任意幾種結構單元間苯二甲酸、對苯二 甲酸、雙酚A、四氫苯酐；所述的不飽和聚酯樹脂的軟化點控制在30-7(TC，相對分子質量范 圍為2000-7000。
3. 如權利要求1或2所述的短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法，其特征在于 所述的反應性乳化劑選自下列之一 烷基烯-2-丙基乙磺酸鈉鹽、2-丙烯酰胺-2， 2- 二甲 基乙磺酸鈉、烯丙基磺基烷氧基琥珀酸雙酯鈉鹽、聚氧化乙烯壬酚醚丙烯酸酯、十八烷基二 甲基乙烯苯基氯化銨。
4. 如權利要求1所述的短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法，其特征在于所述 的高速分散機的攪拌速度為1000-2000轉/分。
全文摘要
本發明公開了一種短切氈用不飽和聚酯乳液粘結劑的生產方法，其特征在于所述的生產方法為將不飽和聚酯樹脂、丙酮與反應性乳化劑按55~70％∶10~15％∶20~30％的質量比例投入高速分散機攪拌混合均勻，然后加入去離子水直到體系發生了相反轉，繼續攪拌一段時間后加入去離子水稀釋，得到一定濃度的不飽和聚酯乳液；所述的反應性乳化劑為含有雙鍵能參與反應的可聚合性乳化劑。本發明所述的不飽和聚酯乳液生成方法簡單易操作，所制得的不飽和聚酯粘結劑粒徑較小、穩定性好，粘結力強，在苯乙烯中的浸透速度快，非常適用于制備玻璃纖維短切氈。
文檔編號C09J11/06GK101792649SQ20091015575
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者任韋華, 嵇安然, 張毓強, 楊國明 申請人:巨石集團有限公司