[發(fā)明專利]一種增強纖維助劑及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710057193.4
• 申請日: 2007-04-24
• 公開（公告）號: CN101054773A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭幗;劉燕軍;周存;徐進云;葛啟;孫波泉;辛麗霞;姜虹
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工大紡織助劑有限公司
• 主分類號: D06M15/53
• 分類號: D06M15/53;D06M13/292;D06M101/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)纖維助劑，具體為一種復(fù)合材料用增強纖維助劑及其制造方法，國際專利分類號擬為Int.Cl.C04B?30/00(2006.01)。

背景技術(shù)

化纖的主要品種是短纖維。短纖維多數(shù)為民用或低檔產(chǎn)品，目前國內(nèi)供大于求。國外工業(yè)用短纖維的比例已經(jīng)超過民用纖維，例如，國外已將切斷成1-20mm或其它長度的短纖維，加入混凝土或瀝青中，制成混凝土或瀝青纖維增強復(fù)合材料，從而大大提高了它們的性能。這種纖維增強復(fù)合材料中的短纖維一般稱為增強纖維。但纖維增強復(fù)合材料因增強纖維自身的特征使其在復(fù)合材料中分布不均勻，很大程度上影響了增強纖維復(fù)合材料的性能和質(zhì)量以及實際推廣應(yīng)用。增強纖維用于混凝土、瀝青、特種紙張等方面的研發(fā)，在國內(nèi)目前還是空白。

增強纖維本身的生產(chǎn)工藝與常規(guī)纖維大致相同。增強纖維作為復(fù)合材料的增強體在其生產(chǎn)工藝中需要加入一種可施加于纖維表面的專用助劑，以使其在下游的應(yīng)用體系中具有良好的分散性，可在被增強體系(如瀝青、混凝土體系)中形成均勻的亂向支撐，從而提高增強纖維復(fù)合材料的性能和質(zhì)量；或者一定比例的增強纖維摻入到紙漿中，明顯改善紙張的質(zhì)地均勻性和增加紙張強度，大幅度提高紙張的應(yīng)用性能。這種助劑即增強纖維助劑。

由上述可見，一種專用的或特殊的助劑是制造可滿足下游廣泛需要的增強纖維的關(guān)鍵技術(shù)。在申請人文獻檢索的范圍內(nèi)，適用于以上各類復(fù)合材料或用途的增強纖維助劑，目前尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，設(shè)計一種增強纖維助劑及其制造方法。該增強纖維助劑具有良好的纖維均勻分散性、潤濕性、乳化性和生物降解性，且性能穩(wěn)定，容易使用；該增強纖維制造方法工藝簡單，對設(shè)備無特別要求，易于推廣應(yīng)用。

本發(fā)明解決所述助劑技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種增強纖維助劑，其重量百分比組成包括：

脂肪族聚氧乙烯丙烯醚??????50—70％；

雙子型表面活性劑??????????10—30％；

水????????????????????????余量，

所述脂肪族聚氧乙烯丙烯醚由下述方法制得：在高壓反應(yīng)釜中加入0.25—0.5摩爾C8—C16飽和脂肪酸或C8—C16的飽和脂肪醇為起始劑，抽真空，氮氣置換4次，以占反應(yīng)物總量1—5wt‰的氫氧化鉀為催化劑，升溫至120—130℃，將在負壓下混合好摩爾數(shù)為10—50的聚氧乙烯和摩爾數(shù)為10—40的聚氧丙烯通入反應(yīng)釜，反應(yīng)壓力控制在0.3—0.4Mpa下，進行環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷開環(huán)反應(yīng)，直至反應(yīng)壓力不再變化；降溫至70—99℃，放空，出料即得目標產(chǎn)物；

所述雙子型表面活性劑為C₈—C₁₂的飽和直鏈或支鏈脂肪醇的縮水甘油醚與乙二醇反應(yīng)生成的低聚二醇，再經(jīng)磷酸化得到的雙子型磷酸酯鹽；具體方法為：在反應(yīng)釜中加入0.25—1.0摩爾乙二醇、2.0Kg金屬鉀催化劑與0.1—0.4摩爾C₈—C₁₂的飽和直鏈或支鏈脂肪醇的縮水甘油醚，升溫至70—80℃，反應(yīng)8h，將反應(yīng)所得到的混合液過濾，濾去固體，可制得中間體低聚二醇；對所得中間體進行減壓蒸餾提純，得到精制的低聚二醇；將精制的低聚二醇和五氧化二磷按照2.5：1的摩爾比加入反應(yīng)釜進行磷酸化反應(yīng)，攪拌均勻，升溫至75—85℃，反應(yīng)6—10h，得到粗制的固體磷酸酯；再將固體磷酸酯加熱至熔化，邊攪拌邊依次加入蒸餾水和氫氧化鉀固體顆粒，40—60℃下保溫攪拌1—2h，出料即得目標產(chǎn)物。

本發(fā)明解決所述制造方法技術(shù)問題的技術(shù)方案為，設(shè)計一種增強纖維助劑的制造方法，該制造方法采用如下工藝：

(1)制備脂肪族聚氧乙烯丙烯醚：

在高壓反應(yīng)釜中加入0.25～0.5摩爾C₈～C₁₆飽和脂肪酸或C₈～C₁₆的飽和脂肪醇為起始劑，抽真空，氮氣置換4次，以占反應(yīng)物總量1～5wt‰的氫氧化鉀為催化劑，升溫至120～130℃，將在負壓下混合好摩爾數(shù)為10～50的聚氧乙烯和摩爾數(shù)為10～40的聚氧丙烯通入反應(yīng)釜，反應(yīng)壓力控制在0.3～0.4Mpa下，進行環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷開環(huán)反應(yīng)，直至反應(yīng)壓力不再變化；降溫至70～99℃，放空，出料即得目標產(chǎn)物；

(2)制備雙子型表面活性劑：