[发明专利]一种玻璃纤维浸润剂及其在制备连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱中的应用

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维浸润剂及其在制备连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱中的应用。所述玻璃纤维浸润剂，包含偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、pH值调节剂和去离子水；所述浸润剂的固体质量占所述浸润剂总质量的4～10％，余量为水；偶联剂采用硅烷偶联剂；润滑剂采用PEG类润滑体系；成膜剂A采用聚氨酯乳液，其中分子量在5000～10000；成膜剂B采用环氧乳液，其中环氧当量在200～300；pH值调节剂选用无机酸或者有机酸。本发明提供了所述玻璃纤维浸润剂在制备连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱中的应用，采用该浸润剂生产的直接纱，能满足连续纤维增强聚酰胺成型工艺的要求，分散性良好，同时与聚酰胺树脂相容性好，制成的片材机械性能能满足使用要求。

(一)技术领域

本发明涉及一种新型的玻璃纤维浸润剂及其在生产连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱中的应用。

(二)背景技术

为了满足汽车工业发展的种种要求，与传统金属材料的使用相比，越来越多的非金属材料被广泛地使用到汽车的生产当中，包括工程塑料，橡胶，热固性、热塑性玻璃钢材料等。由于工程塑料和热塑性玻璃钢材料所具备的可回收性和很高的力学性能，这些材料越来越多的被设计和应用到汽车工业中。

在热塑性基体树脂中，聚酰胺习惯上称为尼龙，是五大工程塑料中消费量最大、品种最多的，开始主要应用于合成纤维工业。但由于其机械性能优良、耐化学性能好、易改性、适用于多种工艺成型加工，因而使得聚酰胺树脂在汽车散热器、引擎等部件上有了广泛应用。

同时，随着目前热塑性复合材料技术的不断进步，连续纤维增强热塑性塑料成型工艺的出现，因纤维的长度即制件的尺寸，使得增强材料的力学性能得到最大化。连续纤维增强聚酰胺的复合材料，相比聚丙烯等热塑性树脂，具备更优异的力学性能，甚至在某些领域上可以替代热固性材料的应用，使得热塑性材料在机械性能更高的汽车结构件上应用成为可能。像前端模块、保险杠、仪表盘、备用轮胎衬板等。

目前在制备连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱中，主要是使用由聚氨酯乳液作为单一成膜剂的浸润剂系统，或者是由聚氨酯与环氧乳液搭配的复合成膜剂，但使用的环氧乳液的环氧当量大多在500～800，这两种体系得到的纱线与树脂结合后，力学强度能够满足要求，但是往往存在纱线分散性不佳的问题。

因此，提供一种既能满足分散性要求、又能够保证力学强度的连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱用浸润剂是本领域亟待解决的技术问题。

(三)发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃纤维浸润剂及其在生产连续纤维增强聚酰胺用无碱直接纱中的应用，采用该浸润剂生产的直接纱，能满足连续纤维增强聚酰胺成型工艺的要求，分散性良好，同时与聚酰胺树脂相容性好，制成的片材机械性能能满足要求，其中拉伸强度>900MPa(ISO527标准，60％的玻璃纤维含量)。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种玻璃纤维浸润剂，包含偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、pH值调节剂和去离子水；其中，所述浸润剂的固体质量占所述浸润剂总质量的4～10％，余量为水；所述的偶联剂采用硅烷偶联剂；所述的润滑剂采用PEG类润滑体系；所述成膜剂A采用聚氨酯乳液，其中分子量在5000～10000；所述成膜剂B采用环氧乳液，其中环氧当量在200～300；pH值调节剂选用无机酸或者有机酸；所述浸润剂中各组分含量以其质量占浸润剂固体质量的百分比表示如下，其中成膜剂A和成膜剂B的质量以其固体质量(即乳液质量*固含量)计：

其中成膜剂A与成膜剂B的质量比以各自的固体质量之比计为1:0.15～0.80。

优选的，所述玻璃纤维浸润剂由偶联剂、润滑剂、成膜剂A、成膜剂B、pH值调节剂和去离子水制成。