一种机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂的制作方法

文档序号:14767744发布日期:2018-06-23 00:51阅读:259来源:国知局

本发明涉及玻璃纤维技术领域,具体涉及一种机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂。



背景技术:

随着国民经济的发展,喷射复合材料得到了广泛应用,主要用于卫生洁具、游艇、储罐和汽车零配件等。因喷射现场环境较差,生产部件较大,对喷射工艺提出了更高的要求,机械手喷射应运而生。机械手喷射已成为科技界,产业界的共识,可改善工人劳动环境,可提高喷射的分散均匀性,可提高生产效率。同时,也对喷射用玻纤提出了更高的要求,机械手喷射用纱,必须具有高滑爽性、高短切性以保证机械手喷射的顺畅性。对于增强纤维而言,目前,用量最大,应用最广的主要是玻璃纤维。增强用纤维增具有较好的尺寸稳定性,优良的耐冲击性和生产的顺畅性等诸多优点,成为汽车界及建筑等领域实现低成本高效益目标的理想材料,是目前国际上极为活跃的复合材料开发品种之一。玻纤浸润剂是机械手喷射用喷射纱的关键技术,在玻纤加工过程中起到保护玻璃纤维的作用,并且与基体树脂有良好的结合性能,对于喷射过程中的短切性和浸透性起着至关重要的作用,决定喷射过程的顺畅性和最终制品的性能好坏。

目前,喷射用浸润剂一般单纯采用不饱和聚酯或者常规PVAc乳液,单独使用不饱和聚酯乳液,纤维的分散性和短切性能不能满足加工要求;单独使用PVAC乳液,短切性能和浸透速度产生矛盾无法解决;同时机械手用喷射纱对浸透、短切性能以及连续生产要求更为严格。现有的喷射纱用浸润剂不能满足同时解决短切性能、浸透速度、抗静电性能和连续性等问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂,以解决现有的喷射纱用浸润剂不能同时解决短切性能、浸透速度、抗静电性能和连续性的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

一种机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂,包括:双组份偶联剂、双组份成膜剂、双组份润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和去离子水;其中:

双组份偶联剂包括偶联剂A和偶联剂B,偶联剂A为乙烯基三乙氧基硅烷,含量为0.1-0.5wt%,偶联剂B为氨基丙基三乙氧基硅烷,含量为0.05-0.2wt%;

双组份成膜剂包括成膜剂A和成膜剂B,成膜剂A为聚酯类乳液,含量为5-10wt%,成膜剂B为环氧改性聚乙酸乙烯酯乳液,含量为2-6wt%;

双组份润滑剂包括润滑剂A和润滑剂B,润滑剂A为石蜡乳液,含量为0.1-0.5wt%,润滑剂B为阳离子聚酰胺类乳液,含量为0.05-0.2wt%;

抗静电剂的含量为0.05-0.2wt%;

pH值调节剂的含量为0.05-0.2wt%;

余量为去离子水。

本发明采用乙烯基三乙氧基硅烷和氨基丙基三乙氧基硅烷构成的双组份偶联剂,在保证制品强度的同时提高了制品的耐水及耐候性能,其中,乙烯基三乙氧基硅烷有利于提高玻璃纤维的强度并且不影响浸透,但是在提高硬挺度方面效果欠佳,而氨基丙基三乙氧基硅烷恰好可以弥补乙烯基三乙氧基硅烷硬挺度方面的缺陷,两者互补,提高了偶联剂的综合性质;本发明以聚酯类乳液为主要成膜剂,保证了玻璃纤维具有良好的浸透性能,并且再以环氧改性聚乙酸乙烯酯乳液为辅助,提高了玻璃纤维的硬挺度以及短切性能;针对机械手喷射用纱,玻璃纤维浸润剂的滑爽性是直接影响浸润效果的关键因素,因此本发明采用由是石蜡乳液和阳离子聚酰胺类乳液构成双组分润滑剂,其中,阳离子聚酰胺类乳液中的阳离子能够与玻璃纤维表面结合,可有效保护玻璃纤维,减少毛丝,从而减小玻璃纤维表面粗糙度,提高滑爽性,再配合石蜡乳液,进一步提高玻璃纤维表面的滑爽性,因而本发明的润滑剂也同样采用双组份进行复配,将较单一组分的润滑剂具有更好的滑爽性;本发明在各个组分以及特殊配比的协同作用下,体现出优异的短切性能、浸透速度、抗静电性能和连续性。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,偶联剂A的含量为0.3wt%,偶联剂B的含量为0.1wt%;成膜剂A的含量为8wt%,成膜剂B的含量为4wt%;润滑剂A的含量为0.2wt%,润滑剂B的含量为0.1wt%;抗静电剂的含量为0.1wt%;pH值调节剂的含量为0.1wt%。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述抗静电剂为有机铵盐类。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述pH值调节剂为冰乙酸。

本发明具有以下有益效果:

本发明通过设计浸润剂配方,具有特定含量的各个组分相互作用,更好地起到玻璃纤维与树脂的界面桥梁作用,使制备出的玻纤纱与树脂结合牢固、强度高、耐侯性强,不易受雨淋、紫外线照射或大气腐蚀破坏。

本发明通过设置成膜剂为聚酯乳液和环氧改性PVAc乳液,使玻璃纤维具有良好的浸透性能和短切性能。

本发明通过设置润滑剂为石蜡乳液和阳离子聚酰胺乳液,使玻璃纤维达到极佳润滑性、分散性,减少毛羽量,同时保证了制品的强度。

本发明通过设置抗静电剂为有机铵盐,使玻璃纤维经过烘制后吸收一定量水分,在玻璃纤维表面形成导电通路,防止电荷被吸附在玻璃纤维表面堆积而影响玻璃纤维短切后的分散均匀性。

本发明采用独特的玻璃纤维浸润剂配方生产出的玻璃纤维分散性好、浸透速度快、短切性能好、无静电累积、与基体树脂的结合性能好、耐老化,质量稳定。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1:

本实施例的机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂包括:双组份偶联剂、双组份成膜剂、双组份润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和去离子水。

偶联剂A为乙烯基三乙氧基硅烷,含量为0.1wt%,偶联剂B为氨基丙基三乙氧基硅烷,含量为0.2wt%;成膜剂A为聚酯类乳液,含量为5wt%,成膜剂B为环氧改性聚乙酸乙烯酯乳液,含量为2wt%;润滑剂A为石蜡乳液,含量为0.1wt%,润滑剂B为阳离子聚酰胺类乳液,含量为0.2wt%;抗静电剂为有机铵盐类,含量为0.05wt%;pH值调节剂为冰乙酸,含量为0.05wt%;余量为去离子水。

将本实施例的浸润剂应用于喷射纱的生产,一般采用的拉丝工艺为1600孔铂金漏板拉丝,最终的每根原丝由200根纱束合股而成,单纤维直径控制在12微米,烘干工艺可采用蒸汽和热风烘干,烘干时间为13.5小时,最终产品为2400Tex,LOT%为1.0±0.15%。

采用上述浸润剂配方生产的玻璃纤维性能测试如下:

毛羽0.85mg/kg;硬挺度135mm;静电性/半衰期2s;分散性4.9;树脂浸透速度18s;顺畅性:顺畅。

实施例2:

本实施例的机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂包括:双组份偶联剂、双组份成膜剂、双组份润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和去离子水。

偶联剂A为乙烯基三乙氧基硅烷,含量为0.5wt%,偶联剂B为氨基丙基三乙氧基硅烷,含量为0.05wt%;成膜剂A为聚酯类乳液,含量为10wt%,成膜剂B为环氧改性聚乙酸乙烯酯乳液,含量为6wt%;润滑剂A为石蜡乳液,含量为0.5wt%,润滑剂B为阳离子聚酰胺类乳液,含量为0.2wt%;抗静电剂为有机铵盐类,含量为0.2wt%;pH值调节剂为冰乙酸,含量为0.2wt%;余量为去离子水。

将本实施例的浸润剂应用于喷射纱的生产,一般采用的拉丝工艺为1600孔铂金漏板拉丝,最终的每根原丝由200根纱束合股而成,单纤维直径控制在12微米,烘干工艺可采用蒸汽和热风烘干,烘干时间为13.5小时,最终产品为2400Tex,LOT%为1.0±0.15%。

采用上述浸润剂配方生产的玻璃纤维性能测试如下:

毛羽0.95mg/kg;硬挺度135mm;静电性/半衰期2s;分散性4.9;树脂浸透速度18s;顺畅性:顺畅。

实施例3:

本实施例的机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂包括:双组份偶联剂、双组份成膜剂、双组份润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和去离子水。

偶联剂A为乙烯基三乙氧基硅烷,含量为0.3wt%,偶联剂B为氨基丙基三乙氧基硅烷,含量为0.1wt%;成膜剂A为聚酯类乳液,含量为8wt%,成膜剂B为环氧改性聚乙酸乙烯酯乳液,含量为4wt%;润滑剂A为石蜡乳液,含量为0.2wt%,润滑剂B为阳离子聚酰胺类乳液,含量为0.1wt%;抗静电剂为有机铵盐类,含量为0.1wt%;pH值调节剂为冰乙酸,含量为0.1wt%;余量为去离子水。

将本实施例的浸润剂应用于喷射纱的生产,一般采用的拉丝工艺为1600孔铂金漏板拉丝,最终的每根原丝由200根纱束合股而成,单纤维直径控制在12微米,烘干工艺可采用蒸汽和热风烘干,烘干时间为13.5小时,最终产品为2400Tex,LOT%为1.0±0.15%。

采用上述浸润剂配方生产的玻璃纤维性能测试如下:

毛羽0.65mg/kg;硬挺度140mm;静电性/半衰期2s;分散性4.8;树脂浸透速度11s;顺畅性:顺畅。

实施例4:

本实施例的机械手喷射用纱的玻璃纤维浸润剂包括:双组份偶联剂、双组份成膜剂、双组份润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和去离子水。

偶联剂A为乙烯基三乙氧基硅烷,含量为0.3wt%,偶联剂B为氨基丙基三乙氧基硅烷,含量为0.2wt%;成膜剂A为聚酯类乳液,含量为8wt%,成膜剂B为环氧改性聚乙酸乙烯酯乳液,含量为5wt%;润滑剂A为石蜡乳液,含量为0.2wt%,润滑剂B为阳离子聚酰胺类乳液,含量为0.1wt%;抗静电剂为有机铵盐类,含量为0.1wt%;pH值调节剂为冰乙酸,含量为0.1wt%;余量为去离子水。

将本实施例的浸润剂应用于透明板材纱的生产,一般采用的拉丝工艺为1600孔铂金漏板拉丝,最终的每根原丝由200根纱束合股而成,单纤维直径控制在12微米,烘干工艺可采用蒸汽和热风烘干,烘干时间为13.5小时,最终产品为2400Tex,LOT%为1.0±0.15%。

采用上述浸润剂配方生产的玻璃纤维性能测试如下:

毛羽1.5mg/kg;硬挺度140mm;静电性/半衰期2s;分散性4.9;树脂浸透速度21s;顺畅性:顺畅。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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