本發(fā)明屬于玻璃纖維浸潤(rùn)劑
技術(shù)領(lǐng)域:
,涉及一種浸潤(rùn)劑及其制備方法,特別涉及一種增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑及其制備方法。
背景技術(shù):
:玻璃纖維未經(jīng)表面處理是脆性的,無(wú)法應(yīng)用,因此玻璃纖維的表面需要經(jīng)過(guò)涂覆特種表面處理劑即浸潤(rùn)劑,來(lái)實(shí)現(xiàn)玻璃纖維的應(yīng)用價(jià)值。浸潤(rùn)劑既能有效地潤(rùn)滑玻璃纖維表面,又能將數(shù)百根乃至數(shù)千跟玻璃纖維單絲集成一束,還能改變玻璃纖維表面狀態(tài),這樣不僅滿足了玻纖原絲后道工序加工性能的要求,而且在復(fù)合材料中還能促進(jìn)玻璃纖維與被增強(qiáng)的高分子聚合物的結(jié)合。各國(guó)都非常重視浸潤(rùn)劑的研發(fā),均投入大量人力、財(cái)力研制開發(fā)新的、性能更為優(yōu)良的浸潤(rùn)劑品種。近年來(lái),各國(guó)浸潤(rùn)劑技術(shù)的新發(fā)展主要技術(shù)動(dòng)向如下:1、開發(fā)出降低成本、降低能耗和提高性能的新配方;2、采用廉價(jià)原料,設(shè)計(jì)出性能與使用高價(jià)原料時(shí)相當(dāng)?shù)呐浞剑?、浸潤(rùn)劑技術(shù)更加專門化,往往針對(duì)待定的產(chǎn)品及工藝要求設(shè)計(jì)專門的浸潤(rùn)劑配方;4、浸潤(rùn)劑技術(shù)更趨“壟斷”化,國(guó)際浸潤(rùn)劑技術(shù)壟斷在幾家大公司手中,近年來(lái)很少以專利形式發(fā)表,以此保護(hù)玻纖市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2011.3.31公開了一件申請(qǐng)?zhí)枮?01110080249.4,名稱為“單絲涂塑用紗專用浸潤(rùn)劑及其配制方法”的發(fā)明專利,該專利公開了一種單絲涂塑用紗專用浸潤(rùn)劑及其配制方法。該浸潤(rùn)劑主要由主成膜劑水溶性聚氨酯和環(huán)氧樹脂乳液、輔助成膜劑水溶性環(huán)氧樹脂、以及偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、ph值調(diào)節(jié)劑和去離子水配制而成。其配制方法包括:偶聯(lián)劑在去離子水中水解;將潤(rùn)滑劑稀釋,并加入到水解完畢的偶聯(lián)劑溶液中攪拌;加入水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹脂乳液和水溶性環(huán)氧樹脂并繼續(xù)攪拌;加入去離子水并攪拌均勻。本發(fā)明采用水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹脂乳液做為成膜劑,具有配制工藝簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)勢(shì),采用該浸潤(rùn)劑配方所生產(chǎn)的玻璃纖維紗具有極高的斷裂強(qiáng)力、較低的毛羽量,并大幅提高了其制品強(qiáng)度及生產(chǎn)效率,從而更適于推廣應(yīng)用。該配方涉及的浸潤(rùn)劑用于聚氨酯類涂塑紗拉絲生產(chǎn),其增強(qiáng)效果明顯,但紡織性能較差,不能滿足用于電子級(jí)玻璃纖維生產(chǎn)過(guò)程中的高彎曲、高耐折、高摩擦要求。針對(duì)上述現(xiàn)象,已有文獻(xiàn)公開了一種紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑,所述紡織型包括以下按照重量百分比計(jì)的組分:水溶性聚酯5-10%;水溶性環(huán)氧0.5-1%;水溶性合成樹脂2-4%;酰胺鹽潤(rùn)滑0.05-0.1%;礦物油潤(rùn)滑劑0.1-0.2%;硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.8%;ph值調(diào)節(jié)劑0.05-0.1%和去離子水余量。采用這種浸潤(rùn)劑生產(chǎn)出的玻璃纖維提高了一定的紡織性能,有較低的毛羽量,一定范圍內(nèi)能滿足用于電子級(jí)玻璃纖維生產(chǎn)過(guò)程中的高彎曲、高耐折、高摩擦要求;但該浸潤(rùn)劑生產(chǎn)出的玻璃纖維也存在一定的缺點(diǎn):玻璃纖維原絲含油率遷移多,集束性一般,耐磨性差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑及其制備方法,能賦予紗線良好的集束性,保證玻璃纖維拉絲的順利進(jìn)行及其具有優(yōu)異的紡織性能,織造過(guò)程中原絲磨損少。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑,其創(chuàng)新點(diǎn)在于:包括以下按照重量百分比計(jì)的組分:水溶性聚氨酯5-10%;水溶性環(huán)氧1-4%;油酸脂潤(rùn)滑劑1.5-3%;酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.1-0.4%;硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.8%;ph值調(diào)節(jié)劑0.05-0.1%;去離子水余量。進(jìn)一步地,所述水溶性聚氨酯其相對(duì)分子質(zhì)量為10000-20000。進(jìn)一步地,所述水溶性環(huán)氧其相對(duì)分子質(zhì)量為400-1000。進(jìn)一步地,所述硅烷偶聯(lián)劑選用a-1100、a-187、a-186、a-1160或a-1161偶聯(lián)劑中的一種。進(jìn)一步地,所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選a-187。一種上述的增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的制備方法,其創(chuàng)新在于:所述制備方法由以下步驟組成:(1)在配制罐內(nèi)加入配制總量一半的去離子水,然后加入ph值調(diào)節(jié)劑將水的ph值調(diào)整至4-5,再開啟攪拌器進(jìn)行攪拌,并將配方量的硅烷偶聯(lián)劑緩慢倒入配制罐,攪拌20-30分鐘,至溶液澄清,表面無(wú)油花狀;(2)按順序向步驟(1)的配制罐內(nèi)加入配方量的水溶性聚氨酯和水溶性環(huán)氧,并攪拌5-6分鐘;(3)將配方量的酰胺鹽潤(rùn)滑劑和油酸脂潤(rùn)滑劑分別用其用量五倍50℃-60℃的溫水稀釋,攪拌至溶液透明后再依次倒入步驟(2)的配制罐,并攪拌5-6分鐘;(4)最后向步驟(3)的配制罐加入余量的去離子水,攪拌30-40分鐘,得到增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)本發(fā)明增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑,與現(xiàn)有紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑相比,改水溶性聚酯為水溶性聚氨酯,可以使玻璃纖維原絲含油率遷移減少,能夠提高紗線集束性和耐磨性,改礦物油潤(rùn)滑劑為油酸脂潤(rùn)滑劑,可以使紡織過(guò)程中的毛羽大大減少,同時(shí),提高水溶性環(huán)氧的含量,能夠提高紗線比強(qiáng)力,進(jìn)而通過(guò)該配方形成的浸潤(rùn)劑能賦予紗線良好的集束性,保證玻璃纖維拉絲的順利進(jìn)行及其具有優(yōu)異的紡織性能,織造過(guò)程中原絲磨損少。(2)本發(fā)明增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的制備方法,由于配方中組分的改變,因而制備時(shí),原料組分的加料順序也發(fā)生了改變,進(jìn)而制備方法有所調(diào)整,且該制備工藝簡(jiǎn)單,有利于大規(guī)模生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。本發(fā)明增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑,包括以下按照重量百分比計(jì)的組分:水溶性聚氨酯5-10%;水溶性環(huán)氧1-4%;油酸脂潤(rùn)滑劑1.5-3%;酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.1-0.4%;硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.8%;ph值調(diào)節(jié)劑0.05-0.1%;去離子水余量。本發(fā)明的增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的制備方法,該制備方法由以下步驟組成:(1)在配制罐內(nèi)加入配制總量一半的去離子水,然后加入ph值調(diào)節(jié)劑將水的ph值調(diào)整至4-5,再開啟攪拌器進(jìn)行攪拌,并將配方量的硅烷偶聯(lián)劑緩慢倒入配制罐,攪拌20-30分鐘,至溶液澄清,表面無(wú)油花狀;(2)按順序向步驟(1)的配制罐內(nèi)加入配方量的水溶性聚氨酯和水溶性環(huán)氧,并攪拌5-6分鐘;(3)將配方量的酰胺鹽潤(rùn)滑劑和油酸脂潤(rùn)滑劑分別用其用量五倍50℃-60℃的溫水稀釋,攪拌至溶液透明后再依次倒入步驟(2)的配制罐,并攪拌5-6分鐘;(4)最后向步驟(3)的配制罐加入余量的去離子水,攪拌30-40分鐘,得到增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑。作為實(shí)施例,更具體地實(shí)施方式為水溶性聚氨酯其相對(duì)分子質(zhì)量為10000-20000;水溶性環(huán)氧其相對(duì)分子質(zhì)量為400-1000;硅烷偶聯(lián)劑選用a-1100、a-187、a-186、a-1160或a-1161偶聯(lián)劑中的一種。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),并考慮到增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑性能更佳的原則,作為優(yōu)選,水溶性聚氨酯其相對(duì)分子質(zhì)量為15000,溶性環(huán)氧其相對(duì)分子質(zhì)量為400,硅烷偶聯(lián)劑選用a-187,增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑性能最佳。下面由以下實(shí)施例對(duì)該增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑進(jìn)行詳細(xì)舉例和說(shuō)明:實(shí)施例1本實(shí)施例增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的組分及重量百分比為:相對(duì)分子質(zhì)量為15000的水溶性聚氨酯5%;相對(duì)分子質(zhì)量為400的水溶性環(huán)氧4%;油酸脂潤(rùn)滑劑3%;酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.4%;a-187硅烷偶聯(lián)劑0.8%;ph值調(diào)節(jié)劑0.1%和去離子水86.7%。上述組分的增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑是用以下工藝制得的,具體如下:(1)在配制罐內(nèi)加入配制總量一半的去離子水,然后加入ph值調(diào)節(jié)劑將水的ph值調(diào)整至4-5,再開啟攪拌器進(jìn)行攪拌,并將配方量的硅烷偶聯(lián)劑緩慢倒入配制罐,攪拌20-30分鐘,至溶液澄清,表面無(wú)油花狀;(2)按順序向步驟(1)的配制罐內(nèi)加入配方量的水溶性聚氨酯和水溶性環(huán)氧,并攪拌5-6分鐘;(3)將配方量的酰胺鹽潤(rùn)滑劑和油酸脂潤(rùn)滑劑分別用其用量五倍50℃-60℃的溫水稀釋,攪拌至溶液透明后再依次倒入步驟(2)的配制罐,并攪拌5-6分鐘;(4)最后向步驟(3)的配制罐加入余量的去離子水,攪拌30-40分鐘,得到增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑。實(shí)施例1與現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)試結(jié)果對(duì)比:由實(shí)施例1的組分和工藝制得的增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑處理玻璃纖維中測(cè)試結(jié)果與
背景技術(shù):
中紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑處理玻璃纖維相比,數(shù)據(jù)如下:成分
背景技術(shù):
(%)實(shí)施例1(%)水溶性聚氨酯--5水溶性聚酯5--水溶性環(huán)氧14水溶性合成樹脂4--油酸脂潤(rùn)滑劑--3酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.10.4礦物油潤(rùn)滑劑0.2--硅烷偶聯(lián)劑0.80.8ph值調(diào)節(jié)劑0.10.1去離子水88.886.7原絲比強(qiáng)力(n/tex)0.40.46織布比強(qiáng)力(n/tex)0.350.42外觀毛羽少非常少由上表可以看出,用實(shí)施例1增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑生產(chǎn)的玻璃纖維紗線,不僅原絲比強(qiáng)力較高,且在紡織過(guò)程中的強(qiáng)力損失較低,紡織過(guò)程中的毛羽量也大大減少。實(shí)施例2工藝與實(shí)施例1相同,本實(shí)施例增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的組分及重量百分比為:相對(duì)分子質(zhì)量為15000的水溶性聚氨酯10%;相對(duì)分子質(zhì)量為400的水溶性環(huán)氧1%;油酸脂潤(rùn)滑劑1.5%;酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.1%;a-187硅烷偶聯(lián)劑0.4%;ph值調(diào)節(jié)劑0.05%和去離子水86.95%。實(shí)施例2與現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)試結(jié)果對(duì)比:由實(shí)施例2的組分和工藝制得的增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑處理玻璃纖維中測(cè)試結(jié)果與
背景技術(shù):
中紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑處理玻璃纖維相比,數(shù)據(jù)如下:成分
背景技術(shù):
(%)實(shí)施例2(%)水溶性聚氨酯--10水溶性聚酯10--水溶性環(huán)氧0.51水溶性合成樹脂2--油酸脂潤(rùn)滑劑--1.5酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.050.1礦物油潤(rùn)滑劑0.1--硅烷偶聯(lián)劑0.40.4ph值調(diào)節(jié)劑0.050.05水86.986.95原絲比強(qiáng)力(n/tex)0.480.55織布比強(qiáng)力(n/tex)0.40.51外觀毛羽少非常少由上表可以看出,用實(shí)施例2增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑生產(chǎn)的玻璃纖維紗線,其原絲比強(qiáng)力有較大幅度的提高,且在紡織過(guò)程中的強(qiáng)力損失較低,紡織過(guò)程中的毛羽量也大大減少。實(shí)施例3工藝與實(shí)施例1相同,本實(shí)施例增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑的組分及重量百分比為:相對(duì)分子質(zhì)量為15000的水溶性聚氨酯10%;相對(duì)分子質(zhì)量為400的水溶性環(huán)氧1%;油酸脂潤(rùn)滑劑1.5%;酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.1%;a-187硅烷偶聯(lián)劑0.4%;ph值調(diào)節(jié)劑0.05%和去離子水86.95%。實(shí)施例3與現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)試結(jié)果對(duì)比:由實(shí)施例3的組分和工藝制得的增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑處理玻璃纖維中測(cè)試結(jié)果與
背景技術(shù):
中紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑處理玻璃纖維相比,數(shù)據(jù)如下:成分
背景技術(shù):
(%)實(shí)施例3(%)水溶性聚氨酯--7.5水溶性聚酯7.5--水溶性環(huán)氧0.752.5水溶性合成樹脂3--油酸脂潤(rùn)滑劑--2.25酰胺鹽潤(rùn)滑劑0.0750.25礦物油潤(rùn)滑劑0.15--硅烷偶聯(lián)劑0.60.6ph值調(diào)節(jié)劑0.0750.075水87.8586.825原絲比強(qiáng)力(n/tex)0.440.5織布比強(qiáng)力(n/tex)0.380.47外觀毛羽少非常少由上表可以看出,由實(shí)施例3增強(qiáng)紡織型玻璃纖維浸潤(rùn)劑生產(chǎn)的玻璃纖維紗線,其原絲紡織過(guò)程中比強(qiáng)力損失率很低,且紡織過(guò)程中的毛羽量也大大減少。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁(yè)12