[发明专利]一种高浸穿性SMC用玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用

说明书

本申请提供了一种高浸穿性SMC用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂包含有效组分和水；所述浸润剂的固含量为6％～16％；所述有效组分各成分的质量占所述有效组分总质量的百分比表示如下：偶联剂14～25％，润滑剂3.0～6.0％，成膜剂54～72％，凝聚剂4.0～14％，pH值调节剂2.0～6.0％；其中，所述成膜剂由聚氨酯改性环氧乳液和硅烷改性聚醋酸乙烯酯乳液组成；所述聚氨酯乳液和硅烷改性聚醋酸乙烯酯乳液的质量比为1:3～1:10。采用该浸润剂涂覆生产的玻璃纤维纱，不但与聚酯树脂相容性好，浸透效果好；而且在浸穿性能方面具有明显的优势，适用于高玻纤含量、高粘度和高厚度的SMC片材的制备。

技术领域

本申请涉及玻璃纤维增强树脂技术领域，特别涉及一种高浸穿性SMC用玻璃纤维浸润剂，以及该浸润剂的制备方法及其应用。

背景技术

自上世纪60年代开发使用以来，片状模塑料（以下简称SMC）制品因其轻质高强、耐腐蚀、成本较低、工业可设计性较强和成型效率较高等优点，至今已被广泛运用于建筑、室内装饰、汽车、轨道交通等诸多领域。SMC的制备是将专用玻璃纤维合股纱经短切后，均匀地铺放于预先涂敷有树脂糊（包含一定比例的聚酯树脂、固化剂和填料）的PE薄膜上，然后在其上方覆盖另一层涂敷了相同树脂糊的PE膜，然后经过一系列压辊压实而成。对于SMC制品来说，增加玻纤含量可以显著提升制品的力学性能；而与此同时，尽可能提高SMC的片材厚度，也成为了提高SMC生产效率的重要手段之一。

结合SMC的生产工艺不难发现，要获得高玻纤含量和高厚度的片材，面临的最大难题是如何保证玻纤被树脂完全浸透。实际上，一般玻纤层较厚时，树脂很容易被表层玻纤所吸附完全，中间层极容易因无法接触到足量树脂而产生白丝，我们称之为树脂无法浸穿，也就是玻纤层的浸穿性能不够。

本发明通过浸润剂配方的优化设计，既保证了玻纤与树脂良好的相容性和快速浸透的性能，同时由于玻纤树脂吸附量较低，因此浸穿性远超一般的SMC用玻璃纤维。

发明内容

本申请旨在提供一种高浸穿性能的玻璃纤维浸润剂，由本申请的浸润剂涂覆生产的玻璃纤维，具有纱线硬挺度高、玻纤层浸穿时间短、与目标不饱和聚酯树脂相容性好，同时树脂浸透效果佳、切割分散性好、生产使用毛羽少等优点。

为了实现以上技术效果，本申请采用了以下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供了一种高浸穿性SMC用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂包含有效组分和水；其中，所述有效组分包含偶联剂、润滑剂、成膜剂、凝聚剂和pH值调节剂；所述浸润剂的固含量为6%~16%；

所述有效组分各成分的质量占所述有效组分总质量的百分比表示如下：

偶联剂 14~25%；

润滑剂 3.0~6.0%；

成膜剂 54~72%；

凝聚剂 4.0~14%；

pH值调节剂 2.0~6.0%；

其中，所述成膜剂由聚氨酯改性环氧乳液和硅烷改性聚醋酸乙烯酯乳液组成；所述聚氨酯改性环氧乳液和硅烷改性聚醋酸乙烯酯乳液的质量比为1:3~1:10。

优选的，所述凝聚剂为醇酯类凝聚剂、醇醚类凝聚剂或芳香醇类凝聚剂中的一种或几种的混合物；更优选的，所述凝聚剂为芳香醇类凝聚剂。

优选的，所述聚氨酯改性环氧乳液为聚酯型聚氨酯改性环氧乳液、聚醚型聚氨酯改性环氧乳液、丁二烯型聚氨酯改性环氧乳液中的一种或几种的混合物。

其中，所述聚氨酯改性环氧乳液为聚氨酯与环氧树脂通过化学键接后在水中分散制成的乳液。

优选的，所述的聚氨酯改性环氧乳液为聚氨酯改性的双酚A型环氧乳液和/或聚氨酯改性的双酚F型环氧乳液。