一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料及其制备方法，属于电子玻璃纤维布技术领域。


背景技术：

2.玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有耐高温，耐腐蚀，化学稳定性好，电绝缘等优良性能，广泛应用于各个行业。电子级玻璃纤维，即一种无碱玻璃纤维，主要成分为二氧化硅，氧化铝，氧化钙等化学成分。由其织造而成的电子玻璃纤维布（以下简称“电子布”）是一种广泛应用于电脑，通信设备等电子设备的印刷线路板基材覆铜板（ccl）的三大基本材料之一。
3.电子布是一种由玻璃纤维交错制成的平纹织物。其生产需经以下工艺流程：1整经。按织物幅宽要求，将多根纱线以适当张力平行卷绕成经轴。2浆纱。将黏合剂与助剂，按规定配方与工艺，用水或其他有机溶剂调制上浆浆液，输送至上浆设备中，对经纱上浆。3.织造。选择合适的织机，常见为喷气织机，将经纬纱按织物规格要求交错制成合格的平纹织物。3.热清洗和表面处理。为清除玻璃纤维表面涂覆的浆料，需对电子布进行热处理，一般包括连续热处理和分批热处理。表面化学处理，选用合适的偶联剂与助剂，配成处理剂，对电子布进行表面化学处理，以便于与树脂结合。
4.电子级玻璃纤维纱本身是一种光滑的圆柱体，虽然本身具有抗拉强度高，耐高温，绝缘性好等优点，但也有不耐折，不耐磨的缺点，纤维之间，以及与其他材料之间的摩擦系数都很大，容易在生产过程中损坏。
5.电子级玻璃纤维布在经喷气织造工序时，经纱承受复杂的机械外力作用，如拉伸，屈折和摩擦，通用的电子级玻璃纤维纱不能满足高速织造过程中的织造性能要求，容易产生毛羽和断头，严重影响成品布质量与生产效率。
6.为使经纱能承受织造过程中的强烈的摩擦与冲击，在织造前还需对经纱进行二次上浆，对玻璃纤维提供保护，减少摩擦造成的毛羽破丝，以及断头情况。
7.目前，对经纱二次上浆的浆料主要为水性热塑性树脂，对于改善玻璃纤维的理化性能还不够，致使在生产过程中，出现落浆，毛羽破丝，甚至纤维断裂，不仅影响了生产效率，而且大大降低电子布成品质量水平。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料及其制备方法，提高二次上浆后浆纱的耐磨性，从而改善织造生产过程中的毛羽，断头以及落浆情况，提升布面外观质量，最终满足下游印制电路板(pcb)绝缘增强材料的质量要求。
9.本发明是通过以下技术方案来实现的：一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，按质量百分比，包括以下组分：松香树
脂成膜剂2
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40%、其他成膜剂0
‑
12%、润湿剂0
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10%、浸透剂0.1
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1%、抗静电剂0
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0.5%、消泡剂0
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0.5%、防腐剂0
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0.5%，其余为纯水。
10.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述松香树脂成膜剂为水性松香乳液树脂、水性改性松香树脂、水性马来松香树脂、水性丙烯松香树脂、水性富马松香树脂或水溶性丙烯海松酸树脂中的一种或几种。
11.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述其它成膜剂为水性热塑性树脂可以聚乙烯醇、聚丙烯酯、聚氨酯中一种或两种以上。
12.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述润滑剂为矿脂肪烃、聚酯改性聚硅氧烷、脂肪酸酰胺或聚乙烯蜡乳液。
13.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述浸透剂为至少包含脂肪醇聚氧乙烯醚、聚硅氧烷、聚羧酸盐/酯、羟乙基纤维素、氟碳表面活性剂、硅类表面活性剂、磺基丁二酸二辛钠盐、乙氧基聚二甲基硅氧烷、的一种或几种。
14.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述抗静电剂为烷基磺酸的铵盐、芳基磺酸的铵盐、烷基芳基磺酸的铵盐、烷基磷酸的铵盐、芳基磷酸的铵盐或烷基芳基磷酸的铵盐。
15.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述消泡剂为硅酮、烷基聚丙烯酸酯、聚醚改性聚硅氧烷或乙氧基化改性炔醇。
16.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料，所述防腐剂为异噻唑啉酮、戊唑醇、吡唑醚菌酯、对羟基安息香酸丙酯或有机硅。
17.所述的一种电子玻璃纤维布经纱二次上浆的浆料的制备方法，包括以下几个步骤：（1）容器中注入一定量纯水，加入松香树脂成膜剂；（2）在合适的搅拌速度下，加热至60
‑
100℃，恒温保持搅拌40
‑
60min，直至形成稳定均一相浆液；（3）再加入其它成膜剂、润滑剂、浸透剂、抗静电剂、消泡剂和防腐剂，搅拌至少20min；（4）加入剩余纯水调节浆液浓度，保持30
‑
75℃恒温搅拌，最后用1
µ
孔径的滤芯过滤即得经纱上浆浆液。
18.松香是一种可再生天然树脂，随着地球上化石资源的日益枯竭，使人们意识到以生物资源替代化石资源开发化工产品的重要性。松香树脂是一种以松香或改性松香为原料，在一定的温度条件下，通过羧基与醇发生酯化反应而得到的一类松香或改性松香的衍生物的通称。
19.浆料中添加松香树脂，玻璃纤维纱经过上浆烘干后，在玻璃纤维表面形成较好基面粘结力，拉伸强度和伸长率有较大提升，从而在织布过程制成中能有效减少毛羽和破丝，断头等不良瑕疵，而且松香树脂易于成膜，烘干速度快等优点。
20.成膜剂可以在玻璃纤维表面形成保护性薄膜，可以有效提高纱线之间以及与机械部件之间的耐磨性能，减少织造过程中的毛羽，断头以及落粉问题。本发明中聚乙烯醇主要起成膜剂作用，能够对玻璃纤维形成较完整的粘结包覆效果，其形成的浆膜弹性好，拉伸性能好。
21.通过润滑剂的加入可有效提高经纱的润滑性，减小浆丝表面摩擦系数，从而提高经纱的耐磨性，减少高速织造过程中纱线之间的摩擦损伤带来的破丝断头。
22.添加抗静电剂，增加玻璃纤维的导电性，消除玻璃纤维上的静电。本发明的抗静电剂选择烷基磺酸、芳基磺酸或烷基芳基磺酸的铵盐；烷基磷酸、芳基磷酸或烷基芳基磷酸的铵盐一种或多种，既可以起到润滑作用，又可以形成离子导电，抗静电。
23.随着生产效率的日益提高，纱线的整经速度越来越快，纱线在浆槽中的停留时间逐步缩短。因此，浆液配方需要加入一种高效浸透剂，降低浆料表面张力，使浆液快速充分渗透进入纱线内部，得到规定上浆率的浆纱。本发明所使用的浸透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚硅氧烷、聚羧酸盐/酯、羟乙基纤维素中的一种或多种。
24.浆液中的水介质以及聚乙烯醇等高分子材料易受到环境中微生物的污染，导致浆液变质，出现变色、异味、粘度下降等现象，这不仅会造成了浆料的损失浪费，更有可能影响浆纱质量。此外织轴在存放过程中容易滋生各种微生物，而防腐剂能有效抑制霉菌的生长，防止电子布霉变。
25.本发明所达到的有益效果：本发明的浆料所成薄膜包覆性更好，耐磨性更好，落浆状况明显改善，生产中毛羽，断头等质量缺陷数量也明显减少，电子玻璃纤维布成品质量水平明显提升。
附图说明
26.图1是实施例2经纱上浆后的sem电镜图。
具体实施方式
27.下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
28.实施例l按照表1的比例配制浆料。
29.实施例2按照表1的比例配制浆料。
30.实施例3按照表1的比例配制浆料。
31.实施例1、2和3的制备工艺，包括以下步骤：（1）容器中注入一定量纯水，加入松香树脂成膜剂；（2）在合适的搅拌速度下，加热至60
‑
100℃，恒温保持搅拌40
‑
60min，直至形成稳定均一相浆液；（3）再加入其它成膜剂、润滑剂、浸透剂、抗静电剂、消泡剂和防腐剂，搅拌至少20min；（4）加入剩余纯水调节浆液浓度，保持30
‑
75℃恒温搅拌，最后用1
µ
孔径的滤芯过滤即得经纱上浆浆液。
32.对比例1按照表1的比例配制浆料。
33.对比例2按照表1的比例配制浆料。
34.对比例3按照表1的比例配制浆料。其中，水性松香乳液树脂由于是乳液，其有效成分为30%含量，在整体浆料中，有效成分的质量百分比为9%。
35.对比例1、2和3的制备工艺，包括以下步骤：（1）容器中注入一定量纯水，加入聚乙烯醇或聚氨酯树脂。
36.（2）在合适的搅拌速度下，加热至90
‑
100℃，恒温保持搅拌40
‑
60min，至浆液清澈为止。
37.（3）再加入其它助剂，加入剩余纯水调节浆液浓度，保持30
‑
70℃恒温搅拌，最后用1
µ
孔径的滤芯过滤即得经纱上浆浆液。
38.表1各实施例和对比例的浆料配方（其中各原料为质量百分比，其余为纯水）对实施例与对比例制得的浆料采用常规上浆方法对电子玻璃纤维布进行上浆，得到玻璃纤维布，在检查机上对布面品质进行检查并统计布面百米瑕疵数据，测试结果如表2所示：表2实施例与对比例性能测试结果每百米疵点实施例1对比例1实施例2对比例2实施例3对比例3经向破丝0.090.270.110.260.130.28接着纱0.020.040.040.050.050.07经向瑕疵0.110.310.130.310.180.35表面毛羽较少较多较少较多较少较多百米疵点是个统计量，指每百米布长度上，瑕疵（经纱破丝和接着纱）的数量。
39.经固定浆纱工艺其它条件，改变浆料配方进行以上实验，统计成品布面经向百米瑕疵数量与毛羽状况，结果发现，使用实施例1、2和3的浆料生产的7628，2116，1080布，布面
质量普偏优于对比例1、2和3的浆料，其中不同布种浆料浓度不同，因为其经纱纱种粗细密度不同，纱种越细，越需要更多的浆料保护。
40.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。