[发明专利]一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法

说明书

本发明公开一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：按质量份数计，在容器中依次加入50至80份的乙烯基烷氧基硅烷、10至30份的丙烯酸类单体、1至5份的十二烷基磺酸铵、20至40份的水、10至20份的乙醇，搅拌均匀，加入0.5至2份的过硫酸铵，升温至80至100℃反应1至3h，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；将反应温度降至40℃，加入10至30份的羟基纤维素钠，加入NaHCO₃调节pH为7.5至8.5，升温至60至80℃反应30至60min；将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干即可得到水溶性玻璃纤维表面处理剂。该水溶性玻璃纤维表面处理剂合成简单，溶解即可使用，在玻璃纤维拉丝过程中无毛丝，易于集束。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维的技术领域，特别涉及一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法。

背景技术

玻璃纤维具有优异的绝缘性、耐腐蚀、强度高、密度小、耐高温、吸湿性低等优点，在民用、军工等领域有着极为广泛的应用。玻璃纤维的制备是将玻璃原料经高温熔融、拉丝、捻线、整经、穿经、织布等工艺制备而成。因制备条件的不同，玻璃纤维的直径范围在几微米至几十微米。玻璃纤维的使用需先将单丝集束成原丝或继续编织成玻璃纤维布与高分子材料如环氧树脂、聚氨酯等制备复合材料。为了使复合材料具备优异的性能，需要对玻璃纤维进行表面处理，以增强玻璃纤维与高分子材料的结合力。

玻璃纤维在拉丝过程中，需要将原丝经过浸润剂，防止毛丝的产生。而在玻璃纤维使用过程中，需要除去纤维表面的浸润剂，再用硅烷偶联剂进行表面处理。该方法工艺复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

一方面，本发明提供一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按质量份数计，在容器中依次加入50至80份的乙烯基烷氧基硅烷、10至30份的丙烯酸类单体、1至5份的十二烷基磺酸铵、20至40份的水、10至20份的乙醇，搅拌均匀，加入0.5至2份的过硫酸铵，升温至80至100℃反应1至3h，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；

将反应温度降至40℃，加入10至30份的羟基纤维素钠，加入NaHCO₃调节pH为7.5至8.5，升温至60至80℃反应30至60min；

将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干即可得到水溶性玻璃纤维表面处理剂。

在一些实施方式中，乙烯基烷氧基硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷或二乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

在一些实施方式中，丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丙酯中的一种或多种。

在一些实施方式中，羟基纤维素钠为羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠或羟丙基纤维素钠中的一种或多种。

在一些实施方式中，羟基纤维素钠的分子量为1000至3000。

在一些实施方式中，水溶性玻璃纤维表面处理剂的分子量为15000至50000。

另一方面，本发明提供上述的制备方法得到水溶性玻璃纤维表面处理剂。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、该水溶性玻璃纤维表面处理剂合成简单，溶解即可使用，在玻璃纤维拉丝过程中无毛丝，易于集束；

2、现有浸润剂为多种物质的混合物，本发明物种单一；

3、可通过调整硅氧烷和丙烯酸、纤维素钠的比例，调整玻璃纤维的表面极性，有利于玻璃纤维和不同极性的高分子材料复合，不需要再进行表面改性。