[发明专利]玻璃纤维浸润剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维浸润剂组合物，尤其是一种在生产增强聚合物所用玻璃纤维过程中用来保护玻璃纤维的浸润剂组合物。

背景技术

在玻璃纤维、碳纤维的生产和应用过程中，浸润剂起着不可替代的关键作用，用于增强纤维束的粘合性、涂覆性、耐起绒性，使纤维表面平滑，增加柔软性、耐磨性，并更易于卷绕且缠绕时损伤减少。

成膜剂是浸润剂中最关键的组分，在浸润剂配方中用量最大，占2～15％，它的性能直接决定了浸润剂的效果，对原丝以至纱的性能品质都产生重要的影响。

成膜剂在浸润剂配方中的主要作用是实现原丝集束赋予原丝硬挺性或柔软性、浸透性、耐机械性，以满足不同品种的加工工艺要求，以及制品的性能、用途的要求。当前浸润剂配方中使用成膜剂类型主要为聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚酯、聚氨酯，它们均为高分子聚合物乳液或水溶液。

专利号ZL200310112603.2公开了一种可水分散玻璃纤维用浸润剂，包括分散剂，选自阴离子、阳离子、非离子表面活性剂的组合物，其中，阴离子表面活性剂为酰胺基磺酸盐，具体为2-甲氧基-5-油酰氨苯磺酸钠(lissapol LS)；保护剂为水的醇、酯溶液，醇、酯选自聚乙二醇、丙三醇、水溶性环氧树脂、聚氨酯、聚酯、牛羊酯。

该发明采用两种不同含氮有机化合物的混合物为分散剂，满足不同种类玻璃纤维在水溶液中分散的需要。

公开号CN1261935A公开了一种无水型玻璃纤维浸润组合物，包括一或多种与玻璃纤维相容的成膜剂，当玻璃纤维用于增强尼龙时，成膜剂选自的分子量聚氨酯、聚乙酸内酯、聚酯、不饱和聚酯；一或多种偶联剂，为硅烷类偶联剂。

聚酯树脂，是多元醇和多元酸的缩聚物，其作为成膜组份，其主要原因是与FRP基体树脂具有很好的相容性，制造工艺简单，并能对所需的性能，通过调节链段结构及改性而得到。

具体的，在该申请的实施例中提供了一种成膜剂，配方包括聚己酸内酯和烷基化聚酯，其中，烷基化聚酯为不饱和聚酯，由不饱和多元酸、马来酸、富马酸、与多元醇丙氧基双酚A缩合制得。由于在制备浸润剂的过程中，还需先对不饱和聚酯进行制备，另外，该申请为无水型浸润剂，因此采用的聚酯包含非水溶性的聚酯。

专利申请号200610041537.8公开了一种玻璃纤维膨体纱用浸润剂，含有成膜剂，包含水溶性环氧树脂与水溶性不饱和聚酯，其中不饱和聚酯为聚乙二醇与顺酐和己二酸的反应产物，而环氧树脂为氨基化的双酚A环氧树脂。

无论是公开号CN1261935A以马来酸、富马酸、丙氧基双酚A缩合制得不饱和聚酯，或是申请号200610041537.8中通过聚乙二醇与顺酐和己二酸生成聚酯，聚酯均不带有亲水基团，由此可见，目前国内外的聚酯型成膜剂主要都是外乳化型的，而且数均分子量都比较低。

市场上迫切需要一种能够自乳化的成膜剂，使成膜剂的不饱和聚酯带有亲水基团，亲水基团能够帮助聚酯在溶液中分散，使溶液中无需添加有机溶剂，甚至在需添加乳化剂的条件下也能够进行自乳化，使浸润剂获得优良的稳定性、成膜性。

发明内容

本发明目的在于提供一种自乳化型的玻璃纤维浸润剂组合物，不饱和聚酯具有亲水基团，易于分解在溶剂中，经催化制得高分子量的浸润剂，具有优良的稳定性、成膜性。

本发明再一目的在于提供一种上述自乳化型的玻璃纤维浸润剂组合物的制备方法。

本发明目的通过下述技术方案实现：一种玻璃纤维浸润剂组合物，包含成膜剂、偶联剂和其他助剂，成膜剂为不饱和聚酯经乳化制成乳液，其特征在于：所述的不饱和聚酯由羧基磺酸盐、多元醇、多元酸经催化制得，催化剂为钛酸酯类催化剂。本发明采用羧基磺酸盐，在制备不饱和聚酯的过程中与多元醇进行反应，从而在不饱和聚酯中引入磺酸基，具有强亲水性，这些亲水性基团能帮助不饱和聚酯在水中分散，使不饱和聚酯具有亲水亲油的两亲性能，当这种改性聚合物加水进行乳化时，可以起到自乳化的效果，不用外加乳化剂即可自行分散于水中形成乳液。

所述的羧基磺酸盐包括间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸锂、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠等。

所述的钛酸酯类催化剂包括钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、三乙醇胺钛酸酯、醇胺二焦磷酰氧基羟乙酸钛酸酯等中的一种或其组合。

在本发明的浸润剂中，由于在成膜剂的制备过程中添加了钛酸酯类化合物，利用它的高效催化作用，可以有效的避免聚酯凝胶的发生，而且对温度和压力的要求也相应下降，不需要进行高温或者在高的减压条件下进行缩聚，而且大大增加了安全性。