[发明专利]一种玻璃纤维喷射纱用成膜剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻纤制造技术领域，更具体地说，涉及一种玻璃纤维喷射纱用成膜剂的制备方法。

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。

成膜剂是玻纤浸润剂中最重要的组分，可以在玻纤表面形成一种具有一定柔软性、延伸性和耐摩擦性等性能的连续均匀的薄膜，对及玻纤后期的使用性能有极其重要的作用。目前在喷射纱中使用的成膜剂主要分为四大类，包括环氧类成膜剂、聚酯类成膜剂、聚氨酯类成膜剂和聚醋酸乙烯酯类成膜剂。其中，环氧树脂成膜剂主要为小分子量环氧树脂成膜剂，而高分子量环氧树脂在常温下为固体，熔点较高，乳化困难，有机溶剂添加量较大，对乳化条件和设备要求极为苛刻，从而限制了它的使用；聚酯类成膜剂的合成工艺复杂，需要高温反应且生产周期长，成本较高，限制了聚酯类成膜剂的推广；聚氨酯类成膜剂的原料价格昂贵，成本过高，应用范围也比较狭窄。与上述成膜剂相比，聚醋酸乙烯酯类成膜剂由于具有工艺简单、价格低廉和静电少等特点，在喷射纱生产中得到了广泛应用。

现有技术对聚醋酸乙烯酯类成膜剂及其制备方法进行了广泛的报道，其中，主要实现方案为：以醋酸乙烯酯或与其他单体为单体，在保护胶体作用下、通过热分解体系来引发反应，通过4～5小时的聚合反应得到聚醋酸乙烯酯乳液。但是，上述方法制备的聚醋酸乙烯酯乳液的分子量较低，不易赋予原丝良好的硬挺度和切割性能，并且价格较高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种玻璃纤维喷射纱用成膜剂的制备方法，该方法制备的成膜剂分子量较大，使用该方法制备的成膜剂的玻璃纤维具有良好的硬挺度和切割性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种玻璃纤维喷射纱用成膜剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将保护胶体、乳化剂、pH缓冲剂和水混合，得到第一混合溶液；

步骤b)向所述第一混合溶液中加入氧化剂和还原剂，滴加醋酸乙烯酯单体，聚合反应后得到玻璃纤维喷射纱用成膜剂，所述还原剂为氯化亚铁、硫醇、亚硫酸钠或硫酸亚铁，所述氧化剂为过氧化氢、过氧化氢叔丁基、异丙苯过氧化氢或过硫酸钠。

优选的，所述步骤b)具体为：步骤b1)向所述第一混合溶液中加入氧化剂；步骤b2)向所述步骤b1)得到的产物中滴加醋酸乙烯酯单体，分批加入还原剂，聚合反应后得到玻璃纤维喷射纱用成膜剂，所述还原剂为氯化亚铁、硫醇、亚硫酸钠或硫酸亚铁，所述氧化剂为过氧化氢、过氧化氢叔丁基、异丙苯过氧化氢或过硫酸钠。

优选的，所述步骤b2)的聚合反应的温度为65～85℃。

优选的，所述步骤b)中还原剂加入采用滴加方式。

优选的，所述乳化剂为聚氧乙烯醚类乳化剂。

优选的，所述保护胶体为聚乙烯醇。

优选的，所述保护胶体、乳化剂、pH缓冲剂、氧化剂、还原剂和醋酸乙烯酯单体的重量比为(1～2)∶(0.5～2.5)∶(1～2)∶(0.1～2)∶(0.1～3)∶100。

优选的，所述保护胶体、乳化剂、pH缓冲剂、氧化剂、还原剂和醋酸乙烯酯单体的重量比为1.5∶(1～2.5)∶1.5∶(0.5～2)∶(0.5～2)∶100。

优选的，还包括：向所述聚合反应得到的产物中加入增塑剂。

优选的，所述增塑剂为脂肪酸辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或二甘醇二苯甲酸酯。