[發(fā)明專利]一種玻璃纖維直接紗用浸潤劑及制備方法、產(chǎn)品和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113548813B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊國明;費(fèi)其鋒;廖晚鳳;李明;范泳宇;張志堅(jiān)
• 申請（專利權(quán)）人: 巨石集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C03C25/465
• 分類號: C03C25/465;C03C25/36
• 代理公司: 北京名華博信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11453
• 代理人: 韓閃閃

本申請公開了一種玻璃纖維直接紗用浸潤劑，包括硅烷偶聯(lián)劑、成膜劑、潤滑劑、分散劑和pH值調(diào)節(jié)劑；其中，浸潤劑的固含量為5～9％，余量為水；各組分的固體質(zhì)量占浸潤劑固體質(zhì)量的百分比表示如下：硅烷偶聯(lián)劑8～18％，成膜劑55～76％，潤滑劑12～24％，分散劑0.1～1％，pH值調(diào)節(jié)劑1～3％；成膜劑由成膜劑A和成膜劑B組成，成膜劑A選用聚醚改性雙酚A環(huán)氧乳液，成膜劑B選用水性脂肪族環(huán)氧樹脂乳液。采用該浸潤劑涂覆生產(chǎn)的玻璃纖維直接紗產(chǎn)品，不但紗線軟硬適中、毛羽少、滑爽性好，而且抗拉強(qiáng)度高、韌性佳；可賦予復(fù)合材料制品較高的力學(xué)強(qiáng)度，滿足更多的市場應(yīng)用要求，有效地兼顧了紗線使用順暢性和制品力學(xué)強(qiáng)度的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及玻璃纖維生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種玻璃纖維直接紗用浸潤劑以及該浸潤劑的制備方法、產(chǎn)品和應(yīng)用，尤其適用于高強(qiáng)拉擠用玻璃纖維直接紗的生產(chǎn)。

背景技術(shù)

玻璃纖維是一種具有高模量、輕質(zhì)量等優(yōu)異性能的無機(jī)非金屬材料，被廣泛應(yīng)用于增強(qiáng)樹脂制備復(fù)合材料。玻璃纖維本身是一種脆性的無機(jī)材料，為了克服玻璃纖維易脆斷的缺點(diǎn)，人們常用表面涂覆浸潤劑的方法來保護(hù)玻璃纖維，浸潤劑層不僅可以與纖維表面形成化學(xué)鍵合，同時(shí)還能使玻璃纖維在聚酯、環(huán)氧等樹脂基體中形成快速浸潤，提高復(fù)合材料制品的力學(xué)強(qiáng)度。

纖維拉擠成型是增強(qiáng)型復(fù)合材料的常用成型工藝之一，涉及各類型材、棒材、土工格柵等領(lǐng)域。拉擠用玻璃纖維直接紗用量也日益增大，年需求量已有數(shù)十萬噸。拉擠成型的基體樹脂可以選用不飽和聚酯、環(huán)氧和聚氨酯等，其中，聚酯基拉擠成型使用量最大。現(xiàn)在市面上已有多款拉擠用直接紗產(chǎn)品，利用樹脂乳液改進(jìn)優(yōu)化，對玻璃纖維表面進(jìn)行涂覆處理，可賦予玻璃纖維紗良好的柔韌性及滑爽性，使用順暢性佳。也有一些直接紗產(chǎn)品增強(qiáng)效果突出，被應(yīng)用于制造高力學(xué)強(qiáng)度的拉擠型材。

現(xiàn)在拉擠工藝對紗線使用工藝性能的要求日益嚴(yán)苛，一些應(yīng)用要求高的領(lǐng)域(如高強(qiáng)度工字鋼等)，對制品的力學(xué)強(qiáng)度要求更嚴(yán)格。然而，現(xiàn)有產(chǎn)品很難兼顧紗線的使用順暢性和復(fù)合材料制品的力學(xué)強(qiáng)度要求。高強(qiáng)拉擠用玻璃纖維直接紗在使用過程中常因摩擦、繞曲而產(chǎn)生毛羽、散絲、斷紗等問題，甚至引起堵塞模孔，嚴(yán)重降低了拉擠成型加工效率并造成不可忽視的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容

本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種玻璃纖維直接紗用浸潤劑，采用該浸潤劑涂覆生產(chǎn)的玻璃纖維直接紗產(chǎn)品，不但紗線軟硬適中、毛羽少、滑爽性好，而且抗拉強(qiáng)度高、韌性佳；可賦予復(fù)合材料制品較高的力學(xué)強(qiáng)度，滿足更多的市場應(yīng)用要求，有效地兼顧了紗線使用順暢性和制品力學(xué)強(qiáng)度的要求。

根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種玻璃纖維直接紗用浸潤劑，包括硅烷偶聯(lián)劑、成膜劑、潤滑劑、分散劑和pH值調(diào)節(jié)劑；其中，所述浸潤劑的固含量為5～9％，余量為水；各組分的固體質(zhì)量占浸潤劑固體質(zhì)量的百分比表示如下：

其中，所述成膜劑由成膜劑A和成膜劑B組成，所述成膜劑A選用聚醚改性雙酚A環(huán)氧乳液，所述成膜劑B選用水性脂肪族環(huán)氧樹脂乳液。

其中，各組分的固體質(zhì)量占浸潤劑固體質(zhì)量的百分比表示如下：

其中，所述成膜劑A的分子量為400～600，平均粒徑為0.3～1.2μm；所述成膜劑B的分子量為600～1000，平均粒徑0.2～0.8μm。

其中，所述成膜劑A和成膜劑B的質(zhì)量比為(3～5)：1。

其中，所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑A和硅烷偶聯(lián)劑B的組合，所述硅烷偶聯(lián)劑A為乙烯基類和/或環(huán)氧基類硅烷偶聯(lián)劑，所述硅烷偶聯(lián)劑B為氨基硅烷偶聯(lián)劑；所述硅烷偶聯(lián)劑A和硅烷偶聯(lián)劑B的質(zhì)量比為(10～3)：1。