[发明专利]一种短切毡用玻璃纤维浸润剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种短切毡用玻璃纤维浸润剂。

背景技术

玻璃纤维短切毡是由连续玻璃纤维原丝以短切成50mm长度后,无定向地均匀分布,并配以粘结剂(或乳液粘结剂)所制成的一种中碱或无碱玻璃纤维无纺毡制品。玻璃纤维属无机非金属材料，是石油化工，电子电力，道路交通，航空航天等各领域中必不可少的重要原材料。国外从20世纪70年代初开始生产，现已发展成为玻璃纤维的主要产品之一。我国自20世纪70年代末，80年代初开始自行研制短切毡的生产设备和技术。通过不段的技术创新和技术引进，我国的短切毡生产技术水平得到了明显提高。目前，短切毡产品供不应求，大量出口海外，创造了良好的经济收益。伴随着市场对玻璃纤维毡的拉伸断裂强度和机械性能的需求的提高，需要研制一种或几种短切毡产品来满足市场的需求。

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种短切毡用玻璃纤维浸润剂，解决了现有浸润剂生产出的玻纤切割性、集束性、分散性不好，机械力学性能无法满足高性能玻璃纤维毡的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种短切毡用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由硅烷偶联剂、聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、抗静电剂、润滑剂、pH值调节剂和去离子水组成；各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：

(1)硅烷偶联剂0.5～3％；

(2)聚酯乳液3～15％；

(3)聚醋酸乙烯酯乳液1～5％；

(4)润滑剂1～6％；

(5)抗静电剂0.2～2％；

(6)pH调节剂0.06～2％；

(7)余量为去离子水。

进一步地，所述浸润剂的各组分的质量用量占浸润剂总质量的百分比表示如下：

(1)硅烷偶联剂1～2％；

(2)聚酯乳液6～10％；

(3)聚醋酸乙烯酯乳液2～4％；

(4)润滑剂3～5％；

(5)抗静电剂1～1.5％；

(6)pH调节剂1～1.5％；

(7)余量为去离子水。

进一步地，所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种的混合。偶联剂的使用，可保护纤维在拉丝过程中的受损，并起到璃纤维和基体树脂间的“桥接”作用。

进一步地，所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷的混合物。

进一步地，所述的聚酯乳液的分子量为3000-50000，聚醋酸乙烯酯乳液的分子量为5000-8000。

进一步地，所述的润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的混合物，两者的质量比为(1-4):1。

进一步地，所述的抗静电剂为氯化铵、氯化锂、硝酸锂中的一种。

进一步地，所述的pH调节剂为冰醋酸。

一种短切毡用玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)向预混合容器中加入占浸润剂质量量30～50％的去离子水，边搅拌边加入冰醋酸，将pH值调至5.0～7.0，然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂，持续搅拌至液体表面澄清，得到硅烷偶联剂溶液；

(2)将聚酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中，加入去离子水将其稀释；

(3)将润滑剂、抗静电剂用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；

(4)将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中，搅拌均匀，最后添加剩余的去离子水，调节固含量，即得本发明的浸润剂。

有益效果