一种直接纱用玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用与流程

本申请涉及玻璃纤维表面处理剂，尤其涉及一种直接纱用玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，随着风电市场的快速发展以及风电平价时代的到来，风电大克重织物越来越受到叶片厂和风电整机商的关注。风电大克重织物不仅能够提升铺设效率，还能增加玻纤含量，减少树脂使用，提升叶片刚度的同时降低成本。在风电大克重织物产品设计上对纬纱的要求很高，一方面必须使用超低线密度纱线(如68tex)以保证铺纬均匀性，同时要求纱线具有良好的使用顺畅性，并且能在环氧树脂、聚氨酯树脂等多种树脂中快速充分浸透。

2、随着风电市场的进一步发展，接下去几年内，风电大克重织物必定会在风电叶片中大范围推广，同时对超低线密度纱线的需求也会增大。

3、因而，设计一款作为纬纱适用于风电大克重织物生产，并且能在环氧树脂和聚氨酯树脂中快速浸透的超低线密度直接纱十分必要，这对于整个促进整个风电行业发展也具有重要意义。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种直接纱用玻璃纤维浸润剂，采用该浸润剂进行玻璃纤维的生产，纱线润滑性好，生产直接纱时能够保持良好的拉丝作业；采用该浸润剂生产的玻璃纤维纱线耐磨性好，毛羽少，客户使用顺畅性好，纱线柔软，在环氧树脂和聚氨酯树脂中都能够快速浸透，非常适用于编织工艺。

2、根据本申请的第一个方面，提供一种直接纱用玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，所述有效组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、增塑剂、无机纳米粒子和ph值调节剂，所述浸润剂的固含量为6～9％；各有效组分的固体质量占所述浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

3、

4、

5、其中，所述成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物；所述第一成膜剂采用分子量为1500～2200的含氟环氧乳液；所述第二成膜剂采用分子量为1800～2700的有机硅改性聚氨酯乳液。

6、优选的，所述硅烷偶联剂是氨基硅烷偶联剂和异氰酸基硅烷偶联剂的混合物。

7、优选的，所述氨基硅烷偶联剂与所述异氰酸基硅烷偶联剂的质量比c1为1:1～6:1。

8、优选的，所述氨基硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷和/或γ-脲丙基三乙氧基硅烷，所述异氰酸基硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和/或3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷。

9、优选的，所述第一成膜剂与所述第二成膜剂的固体质量比c2为1:3～2:1。

10、优选的，所述润滑剂为改性硅油类润滑剂或/和丙烯酸酯类润滑剂。

11、优选的，所述表面活性剂为吡咯烷酮类表面活性剂。

12、优选的，所述增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂、己二酸酯类增塑剂、氯化石蜡、环氧脂肪酸酯类增塑剂中的至少一种。

13、优选的，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯和环氧脂肪酸甲酯的混合物。

14、优选的，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的至少一种。

15、根据本申请的第二个方面，提供前述直接纱用玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括：

16、往第一容器中，加入占浸润剂总质量30％～40％的水，依次加入ph值调节剂和硅烷偶联剂，搅拌至溶液澄清，得到第一溶液；

17、在第二容器中，依次加入用水稀释的成膜剂、增塑剂、以及用水稀释的无机纳米粒子，混合搅拌均匀，得到第二溶液；

18、将第二溶液加入到第一溶液中后，依次加入用水稀释的润滑剂、用水稀释的表面活性剂，补足余量的水，搅拌均匀，得到所述直接纱用玻璃纤维浸润剂。

19、根据本申请的第三个方面，提供由前述直接纱用玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。

20、根据本申请的第四个方面，提供前述直接纱用玻璃纤维浸润剂在风电织物用纱制备中的应用。

21、采用本申请的浸润剂配方生产的玻璃纤维纱线柔软，集束性好，毛羽少，使用顺畅性好，纱线在环氧树脂或聚氨酯树脂等树脂中都能快速浸透，适用于多种树脂体系。

技术特征：

1.一种直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，包含有效组分和水，所述有效组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、增塑剂、无机纳米粒子和ph值调节剂，所述浸润剂的固含量为6～9％；各有效组分的固体质量占所述浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

2.根据权利要求1所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂是氨基硅烷偶联剂和异氰酸基硅烷偶联剂的混合物。

3.根据权利要求2所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂与所述异氰酸基硅烷偶联剂的质量比c1为1:1～6:1。

4.根据权利要求2所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷和/或γ-脲丙基三乙氧基硅烷，所述异氰酸基硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和/或3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述第一成膜剂与所述第二成膜剂的固体质量比c2为1:3～2:1。

6.根据权利要求1所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述润滑剂为改性硅油类润滑剂或/和丙烯酸酯类润滑剂；

7.根据权利要求1所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂、己二酸酯类增塑剂、氯化石蜡、环氧脂肪酸酯类增塑剂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯和环氧脂肪酸甲酯的混合物。

9.根据权利要求1所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的至少一种。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，包括：

11.一种由权利要求1-9任一项所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。

12.一种由权利要求1-9任一项所述的直接纱用玻璃纤维浸润剂在风电织物用纱制备中的应用。

技术总结
本申请公开了一种直接纱用玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，有效组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、增塑剂、无机纳米粒子和pH值调节剂，所述浸润剂的固含量为6～9％；各有效组分的固体质量占所述浸润剂固体总质量的百分比表示如下：硅烷偶联剂5‑25％；成膜剂48‑75％；润滑剂8‑20％；表面活性剂1‑6％；增塑剂1‑5％；无机纳米粒子0.1‑2％；pH值调节剂1‑8％；其中，成膜剂为第一成膜剂和第二成膜剂的混合物；第一成膜剂为分子量1500～2200的含氟环氧乳液；第二成膜剂为分子量1800～2700的有机硅改性聚氨酯乳液。采用该浸润剂配方生产的玻璃纤维纱线柔软，集束性好，毛羽少，使用顺畅性好，纱线在环氧树脂或聚氨酯树脂等树脂中都能快速浸透，适用于多种树脂体系。

技术研发人员：朱钟鸣,费其锋,李明,范亮,沈海斌
受保护的技术使用者：巨石集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17