[发明专利]一种粉末粘结剂及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种粉末粘结剂及其制备方法和应用，其中，粉末粘结剂的各原料组分含量以重量百分比表示如下：三元醇：1～4％，2,2‑二羟甲基丙酸：20～30％，二元酸：30～40％，环氧氯丙烷：20～30％，氢氧化钠：10～20％，催化剂A：0.01～0.05％，催化剂B：0.01～0.05％，抗氧剂：0.01～0.05％。通过三元醇、2,2‑二羟甲基丙酸与二元酸合成超支化聚合物的内核主体结构，通过端基的活性基团与环氧氯丙烷进行开环反应，在强碱的作用下脱出氯化氢得到超支化环氧树脂，得到一种超支化聚酯增韧改性环氧粉末粘结剂。该粉末粘结剂与玻璃纤维表面环氧成膜剂的结合作用良好，具有良好的粘结强度，对玻璃纤维的增韧作用好，改善了环氧树脂本身的脆性，使得生产得到的玻璃纤维毡具有拉伸强度高、浸透快等优点。

技术领域

本申请涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种粉末粘结剂及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃纤维毡是在一定温度下，通过玻璃纤维粘结剂，将分散的玻璃纤维短切原丝、连续玻璃纤维原丝束等无纺玻璃纤维材料粘结成型。玻璃纤维毡用的粘结剂包括粉末粘结剂和乳液粘结剂两类，其各具优点。

目前，环氧树脂型粉末粘结剂中因环氧树脂的脆性大，造成粘结点易断裂，使得生产的玻璃纤维短切毡的抗拉强度低，且存在慢溶、浸透性差等问题。

发明内容

本申请旨在提供一种粉末粘结剂及其制备方法和应用，以解决上述相关技术存在的问题。该粉末粘结剂具有丰富的端环氧基，与玻璃纤维表面环氧成膜剂有更好的结合作用，同时具有三维拓扑结构的超支化聚合物含有大量的分子内空穴，具有良好的粘结强度，可起到良好的增韧作用。将该粉末粘结剂应用于玻璃纤维毡的生产，可使产品具有良好的拉颗粒度分布及储存稳定性，能大幅提升玻璃纤维毡产品的拉伸强度，同时提高浸透性，使得由该粉末粘结剂制备得到的复合材料具有较高的机械性能。

根据本申请的一个方面，提供了一种粉末粘结剂，所述粉末粘结剂含有以下原料组分，各原料组分的含量以重量百分比表示如下：

三元醇                    1~4%；

2,2-二羟甲基丙酸          20~30%；

二元酸                    30~40%；

环氧氯丙烷                20~30%；

氢氧化钠                  10~20%；

催化剂A                   0.01~0.05%；

催化剂B                   0.01~0.05%；

抗氧剂                    0.01~0.05%；

其中，所述粉末粘结剂的制备方法包括：

在反应器中按比例添加三元醇、部分2,2-二羟甲基丙酸、部分催化剂A和部分抗氧剂，在氮气保护下升温至第一预定温度反应第一预定时间至酸价小于20mg·KOH/g；

将反应器降温至第二预定温度，加入剩余2,2-二羟甲基丙酸、剩余催化剂A和剩余抗氧剂，缓慢升温至第三预定温度反应至酸价小于25 mg·KOH/g；

将反应器降温至第四预定温度，加入二元酸，缓慢升温至第五预定温度反应第二预定时间至酸价小于30 mg·KOH/g；降温至第六预定温度，加入环氧氯丙烷、催化剂B，在第六预定温度下反应第三预定时间后加入氢氧化钠，调整反应温度至第七预定温度反应第四预定时间，得到粘结剂粗产品；

将所述粘结剂粗产品经洗涤、抽滤、干燥、冷却和粉碎，得到所述粉末粘结剂。