[发明专利]一种环氧高压管道用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维增强热固性树脂技术，特别是一种环氧高压管道用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂。

（二）背景技术

20世纪50年代中期，纤维缠绕环氧玻璃钢管开始在美国的一些油田应用，相继用于输送管线、油管和套管。其中高压玻璃钢管道是由在缠绕设备上浸渍了高粘结能力的低黏度树脂基体的高强度玻璃纤维按设定的角度和铺层缠绕于芯模上，经固化、脱模、加工制得。由于其优良的耐腐蚀性能、高耐久性、轻质高强和安装维修方便等特点，解决了油田钢管存在的严重腐蚀问题，并与其它防腐蚀措施对比，综合成本低，技术经济效益好。

80年代初期，美国石油学会先后制定了高压玻璃钢线管、油管、套管等相应的API规范，从此高压玻璃钢管开始在发达国家的油田、石化等领域大规模应用，其中美国在油田领域已累计应用玻璃钢管道100多万公里，且以每年5%～10%的速度递增。高压玻璃钢管应用于油田防腐，在发达国家已是应用非常成功的成熟技术。对我国油田来说，它也是非常有前景的技术产品（根据我国和美国玻璃钢发展对比预测：我国应在2010-2020年是使用高峰，目前是高速增长期）。注水采油和三次采油工艺都是推动高压玻璃钢管在油田应用的重要因素。

作为环氧高压管道的主要基体材料，玻璃纤维在玻璃钢制品中的比重甚至高达80%，因此，可以说玻璃纤维的性能决定着最终玻璃钢制品的性能。针对环氧高压管道，首先要求玻璃纤维纱具备优良的使用顺畅性，如缠绕过程中低毛羽等要求，其次是要与环氧树脂相容性好，浸透快速而完全，最重要的是最终的玻璃纤维制品具备优异的机械性能。一般性能要求如下(玻璃纤维含量均为75%，以2400tex为例)：

●拉伸性能（按照ASTMD2343测试方法）：

树脂体系环氧树脂拉伸强度≥2400MPa拉伸模量≥78GPa

●剪切性能（按照ASTMD2344测试方法）：

树脂体系环氧树脂剪切强度≥65MPa

为此需通过研制一种新型的浸润剂：要能和目标树脂具备优良的相容性，提高界面结合的效果，以满足机械性能的指标要求。

（三）发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环氧高压管道用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，采用该浸润剂生产的直接纱，不但与目标树脂相容性好、渗透性好，并且能使制品的机械性能高，满足标准的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种环氧高压管道用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，所述浸润剂包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、表面活性剂、pH值调节剂和水，所述浸润剂的固体质量占浸润剂总质量的4～12%，余量为水（包括原料自身带的水加上配制浸润剂加入的去离子水）；所述偶联剂采用硅烷偶联剂；所述润滑剂采用水溶性的PEG类润滑剂；所述成膜剂为环氧乳液、有机硅氧烷改性环氧乳液与聚氨酯乳液的共混物；所述的表面活性剂为非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的共混物；所述的pH值调节剂为酸；所述浸润剂中下列各组分含量以其质量占浸润剂固体质量的百分比例表示如下：