[發明專利]玻璃纖維表面處理劑

有效

• 申請號: 01112966.2
• 申請日: 2001-05-23
• 公開（公告）號: CN1386714A
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發明（設計）人: 梁培亮;孫學禮
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C03C25/30
• 分類號: C03C25/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種玻璃纖維表面處理劑，尤其涉及一種適用于增強非極性樹脂的玻璃纖維表面處理劑。

玻璃纖維增強的樹脂具有良好的力學、化學和熱穩定性能，因而被廣泛地應用于家電、汽車、化工等領域。在玻璃纖維增強的樹脂中，非極性樹脂占據了很大的份額，工業上使用較多的有聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯等。玻璃纖維一般需要利用表面處理劑浸潤之后再與樹脂接觸，這樣可以增強玻璃纖維與樹脂的粘結力，以保證所得到的復合材料的機械性能。為了和玻璃纖維有較好的結合，玻璃纖維的表面處理劑中通常會采用極性較大的成膜劑，如環氧樹脂、聚氨酯、聚乙烯醇等。但是，這一類成膜劑由于極性較大，和非極性的樹脂基體常常結合得比較差，需要在樹脂基體內加入極性接枝物，比如在聚丙烯基體內加入聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-MAH)等。而這類接枝物因為接枝率較低，通常在3％以下，對樹脂基體的極性增加幅度很有限。另一方面，接枝物的結晶度較低，分子量較小，往往會使樹脂基體的機械性能和耐熱性能有所下降。針對這一問題，目前采用的辦法主要是改變處理劑的成膜劑成分，即加入非極性的成膜劑來處理增強非極性樹脂的玻璃纖維，例如再用聚丙烯的低聚物接枝物作為成膜劑的主要成分。但非極性的成膜劑往往難以乳化，導致成膜劑的穩定性比較差。同時，由于低聚物接枝物中含有極性官能團，這必然對玻璃纖維和樹脂的相容性產生負面影響。

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可改善玻璃纖維的表面潤濕效果，使玻璃纖維和非極性樹脂基體達成良好結合的玻璃纖維表面處理劑。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種玻璃纖維表面處理劑，該處理劑包括成膜劑、偶聯劑、乳化劑和溶劑，其特點是，所述的處理劑各組分的重量百分比為：成膜劑0.5％～1％，偶聯劑2.5％～3％，乳化劑0.2％～0.8％，溶劑95.2％～96.8％；所述的成膜劑為低極性或非極性物質，所述的偶聯劑為硅烷類偶聯劑，所述的乳化劑為烷基二苯醚類，所述的溶劑由非極性溶劑、弱極性溶劑和水組成。

所述的溶劑各組分的重量百分比為：非極性溶劑0.5％～1.5％，弱極性溶劑0.5％～2％，水97.5％～99％。

所述的溶劑中的非極性溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃中的一種或幾種。

所述的溶劑中的弱極性溶劑為丙酮或乙醇。

所述的成膜劑為聚乙烯、聚丙烯的小分子蠟，或者是PP的粉料。

本發明的成膜劑在玻璃纖維表面直接與基體樹脂接觸，成膜劑對樹脂的結合力直接影響到復合材料的力學性能。本發明采用的是極為常用的PE、PP的小分子蠟，如科來恩公司的PP?lube。這些小分子蠟具有和PP、PE等非極性樹脂相似的分子結構，所以與非極性樹脂有著良好的界面結合。

非極性溶劑可以有效地溶解或溶脹低極性的成膜劑，溶解或溶脹后的低極性成膜劑在溶劑中分散形成穩定的乳液。弱極性溶劑與非極性溶劑及低極性成膜劑具有良好的相容性，同時在水中有較大的溶解量，從而可以促進乳液的穩定。本發明的溶劑可以將通常難以乳化的非極性物質乳化，因此，成膜劑也可以采用通常難以乳化的非極性物質。比如，可以在成膜劑中加入PP的粉料等，在加熱條件下本發明中的溶劑可使其有效乳化。加熱溫度最好在45℃左右。

本發明還可加入一些通常難以乳化的過氧化物作為交聯劑，如DCP等。這比通常添加液體過氧化物的方式有了更廣的適用范圍，這些過氧化物可以有效地加強玻璃纖維同成膜劑和基體的結合，并可以改善玻璃纖維增強材料的力學性能，過氧化物在處理劑中的重量百分比通常在0.1％～1％范圍內。過氧化物不能和氨基類的偶聯劑同時使用。

下面將結合實施例，對本發明作進一步說明：

實施例1

????甲苯??????????????????????????????????????1％

????聚乙烯蠟??????????????????????????????????0.5％

????丙酮??????????????????????????????????????0.5％

????烷基二苯醚二磺酸鈉(DSB)???????????????????0.2％

????乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)??(A-172)????2.5％

????水????????????????????????????????????????95.3％