[发明专利]耐碱短切玻璃纤维浸润剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有有机材料的玻璃纤维表面处理剂。

背景技术

耐碱玻璃纤维，又称AR玻璃纤维，英文：alkali-resistant glass fiber，主要用于增强水泥制品（简称GRC）的增强基材，在非承重的水泥构件中是钢材和石棉的理想替代品。普通玻璃纤维都不耐碱，耐碱玻璃纤维的主要玻璃成分除了含有SiO₂ (58%-62%)、Na₂O(8%-13%)外，还含有ZrO₂(13%-16%)、TiO₂(4%-8%)，它的特点是耐碱性好，能有效抵抗水泥中高碱物质的侵蚀，弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高，在5%NaOH溶液中90℃下侵蚀72小时，失重为4%。

耐碱纤维的玻璃成分含有ZrO₂ (13%-16%)，纤维脆性大、刚性大，使用的浸润剂不同于一般增强聚合物的浸润剂，由于它增强水泥制品是在一种强碱、动态摩擦条件下使用，工艺要求这种浸润剂不但对玻璃纤维要有极好的集束性、短切性、分散性和抗静电性外，必须要具备一定的耐碱性，耐水性和耐磨性，当纤维与水泥、沙子、水混合后，在碱性的水泥砂浆浸泡、搅拌5-20分钟，使用过程中，纤维必须保持不开纤，不断裂、不能产生毛羽，以达到应用效果。

耐碱短切纤维对浸润剂的要求更高，现有的耐碱玻纤浸润剂大多采用聚丙烯酸酯和醋酸乙烯酯为主成膜剂的浸润剂配方如美国专利US.4289536，存在的问题：1、只能满足短切12㎜-24㎜的短切纤维，短切4㎜、6㎜、8㎜生产大量毛羽。2、耐碱性、耐水、耐磨性差，经水泥砂浆搅拌后，部分纤维开纤，产生毛团，致使水泥制品的强度低、不均匀，表面不光滑，达不到使用要求。

发明内容

 本发明旨在提供一种能改善耐碱玻璃纤维的集束性、耐磨性、耐水性、短切性、分散性和抗静电等性能的耐碱短切玻璃纤维浸润剂。

本发明所述的耐碱短切玻璃纤维浸润剂，由成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂和水组成，其特征在于所述的成膜剂为聚丙烯酸酯成膜剂，环氧树脂乳液成膜剂和水溶性环氧树脂成膜剂，它们的质量比为2.0-20.0：15.0-2.5：1.0-10。

优选地，所述的聚丙烯酸酯成膜剂为环氧树脂改性聚丙烯酸酯成膜剂、水性聚氨酯改性聚丙烯酸酯成膜剂、乙烯类单体改性聚丙烯酸酯成膜剂、醋酸乙烯酯改性聚丙烯酸酯成膜剂和N-羟甲基丙烯酸酰胺改性聚丙烯酸酯成膜剂中的一种或多种。它们可以使用常规的改性方法制得，也可以选用市售的常规改性产品。

更优选地，所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：

聚丙烯酸酯成膜剂          2.0-20.0%

环氧树脂乳液成膜剂      15.0-2.5%

水溶性环氧树脂成膜剂   1.0-10%

冰醋酸                           0.01-1.0%

硅烷偶联剂                    0.1-1.0%

有机硅润滑剂                 0.01-1.0%

阳离子润滑剂                0.01-1.5%                                          

抗静电剂                       0.1-1.5%

余量                              去离子水。

或者更优选地，所述的聚丙烯酸酯成膜剂，环氧树脂乳液成膜剂和水溶性环氧树脂成膜剂的质量比为4.0-18.0：10.0-4.5：3.0-8.0。

进一步优选地，所述的浸润剂的组成及各组分的质量百分含量为：

聚丙烯酸酯成膜剂         4.0-18.0%

环氧树脂乳液成膜剂      10.0-4.5%

水溶性环氧树脂成膜剂   3.0-8.0%

冰醋酸                           0.06-0.7%

硅烷偶联剂                   0.2-0.8%

有机硅润滑剂                0.03-0.8%

阳离子润滑剂                0.05-1.2%