一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂及其制备方法，所述浸润剂包括偶联剂、成膜剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和水，所述浸润剂的固体质量占浸润剂总质量的8～15％，余量为水；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述成膜剂为聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂中的共混物；所述抗静电剂为无机抗静电剂；所述PH值调节剂为酸；本发明专利技术的浸润剂可以改善玻璃纤维集束性和切割性，与树脂能够良好地结合，提高BMC制品的机械强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃纤维浸润剂领域，特别涉及一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂。
技术介绍
我国团状模塑料研制起于70年代初发展到现在已生产团状模塑料的厂家近千家，绝大部分厂家是通过引进国外80年代的技术起步的，虽然经过几十年的生产，但技术上基本没有较大改观，然而随着电气行业的快速发展，断路器容量的不断增加，结构越来越紧凑，体积越来越小，使得对电气用BMC的要求也越来越苛刻，现有产品的性能已很难满足使用要求。产品质量上的差异造成我国生产的电气用团状模塑料只能应用于生产电气产品的中低端制品而利润丰厚的电气行业高端产品用的团状模塑料的生产只能依赖于发达国家，因此，尽快提高玻璃纤维增强模塑料生产厂家的技术水平，研制出综合性能优良的团状模塑料已成为我国模塑料行业发展的当务之急。同国外的同类产品相比，我国产品主要存在以下明显差异，表观质量差、外观上存在平整度和光亮度差，制品色泽不柔和等缺点，特别是机械性能普遍较国外同类产品低。玻璃纤维浸润剂是用于玻璃纤维表面涂覆的一种表面处理剂，对玻璃纤维的制造至关重要，决定了纤维的作业性能和纤维在复合材料中的表现。浸润剂是由成膜剂、偶联剂和抗静电剂等混合形成多组分水溶液或乳液，能有效润滑玻璃纤维表面，使玻璃纤维光滑、柔软、耐磨，并赋予后期复合材料卓越的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂，解决了现有浸润剂生产出的玻纤集束性和切割性不够，开纤多、毛羽多、浸透速度慢、集束性和流动性不好、与树脂能不能够良好地结合，机械性能无法满足团状模塑料制品的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂包括硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和水，所述成膜剂为聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述抗静电剂为无机抗静电剂；所述pH值调节剂为酸；所述浸润剂各组分以其质量用量占浸润剂总质量的百分比为：(1)硅烷偶联剂0.5～10％；(2)成膜剂5～30％；(3)润滑剂0.5～9％；(4)抗静电剂1～5％；(5)pH调节剂0.05～7％；(6)余量为去离子水。进一步地，所述浸润剂各组分以其质量用量占浸润剂总质量的百分比为：(1)硅烷偶联剂1.5～7％；(2)成膜剂7～25％；(3)润滑剂1.5～5％；(4)抗静电剂1～4％；(5)pH调节剂0.05～5％；(6)余量为去离子水。进一步地，所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种的组合。进一步地，所述聚氨酯乳液占浸润剂总质量的3.3～12％，环氧乳液占浸润剂总质量的4.1～15％，聚醋酸乙烯酯乳液占浸润剂总质量的5.5～15％。进一步地，所述聚氨酯乳液的分子量为5000-40000，环氧乳液环氧当量为3500-6000，聚醋酸乙烯酯乳液的分子量为20000-50000。进一步地，所述润滑剂为阳离子型润滑剂和非离子型润滑剂的混合物，两者的质量比为4：1。进一步地，所述的抗静电剂为氯化铵、氯化锂、硝酸锂的一种。进一步地，所述pH调节剂为柠檬酸、甲酸、冰醋酸、氨水中的一种。进一步地，所述一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)向预混合容器中加入占浸润剂总量40～60％的去离子水，边搅拌边加入醋酸，将pH值调至3～4，然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂，持续搅拌至液体表面澄清，得到硅烷偶联剂溶液；(2)将聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中，加入去离子水将其稀释；(3)将润滑剂、抗静电剂分别用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；(4)将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中，搅拌均匀，最后添加剩余的去离子水，调节固含量，即得浸润剂。有益效果与现有的技术相比，本专利技术所述浸润剂配方组分优化，简化配置制备工艺，赋予纤维良好的加工性能，集束性好，开纤少、毛羽少、静电小、浸透速度适中、制品的外观好、抗老化性强，与树脂相容性好、渗透性好，并且使生产的BMC制品的机械强度高，从而满足市场及应用需求。具体实施方式下面以具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但本专利技术的保护范围不限于此：参见表1，下列实施例中偶联剂1是γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷，型号是KH570，偶联剂2是γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷，型号是KH560；pH调节剂为工业级冰醋酸，购自济宁市旭力化工有限公司；抗静电剂为氯化锂；润滑剂1是阳离子润滑剂购自科凯，型号是6760L，润滑剂2是非离子型润滑剂购自江苏省海安石油化工厂，型号PEG200MO；聚氨酯乳液采自意大利COIM，型号FILCO322；环氧乳液采自意大利COIM，型号FILCO361，聚醋酸乙烯酯乳液采自塞拉尼斯公司，型号Vinamul8828。配制方法：(1).向预混合容器中加入占浸润剂总量40～60％的去离子水，边搅拌边加入醋酸，将pH值调至3～4，然后边搅拌边缓慢加入硅烷偶联剂，持续搅拌至液体表面澄清，得到硅烷偶联剂溶液；(2).将聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液分别加入混合容器中，加入去离子水将其稀释；(3).将润滑剂、抗静电剂分别用去离子水稀释后加入到步骤(2)稀释后的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；(4).将步骤(1)的硅烷偶联剂溶液加入到步骤(3)的混合液中，搅拌均匀，最后添加剩余的去离子水，调节固含量，即得浸润剂。具体浸润剂配方如下表所示(其中表中数据为组分质量用量占浸润剂总质量的百分比)：表1拉丝工艺为1600孔两分拉300tex原丝，130℃*14h烘制。切成12mm的短纤。上述实施例的测试结果如表2所示：表2以上测试数据是采用通用的玻璃纤维产品测试方法进行测试。通过调整组分的相对含量，可以获得性能各异的产品，其中实施例4综合指标优异，效果更佳。以上仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本专利技术实施例是在配方专利技术过程中，进行不断调整浸润剂各种成分的比例，进行配方的优化，来生产出满足高端客户要求的团状模塑料用玻璃纤维纱。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂包括硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和水；所述成膜剂为聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述抗静电剂为无机抗静电剂；所述pH值调节剂为酸；所述浸润剂各组分以其质量用量占浸润剂总质量的百分比为：(1)硅烷偶联剂0.5～10％；(2)成膜剂5～30％；(3)润滑剂0.5～9％；(4)抗静电剂1～5％；(5)pH调节剂0.05～7％；(6)余量为去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种团状模塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂包括硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂和水；所述成膜剂为聚氨酯乳液、环氧乳液、聚醋酸乙烯酯乳液的共混物；所述抗静电剂为无机抗静电剂；所述pH值调节剂为酸；所述浸润剂各组分以其质量用量占浸润剂总质量的百分比为：(1)硅烷偶联剂0.5～10％；(2)成膜剂5～30％；(3)润滑剂0.5～9％；(4)抗静电剂1～5％；(5)pH调节剂0.05～7％；(6)余量为去离子水。2.如权利要求1所述的浸润剂，其特征在于，所述浸润剂各组分以其质量用量占浸润剂总质量的百分比为：(1)硅烷偶联剂1.5～7％；(2)成膜剂7～25％；(3)润滑剂1.5～5％；(4)抗静电剂1～4％；(5)pH调节剂0.05～5％；(6)余量为去离子水。3.如权利要求1或2所述的浸润剂，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种的组合。4.如权利要求1或2所述的浸润剂，其特征在于：所述聚氨酯乳液占浸润剂总质量的3.3～12％，环氧乳液占浸润剂总质量的4.1～15％，聚醋酸乙烯酯乳液占浸润剂总...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛爱君，傅理军，李淑栋，何金美，刘兴月，
申请(专利权)人：山东玻纤集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37