一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂及其配制方法技术

本发明专利技术公开了一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂及其配制方法，包括水溶性的脲基硅烷偶联剂、阳离子润滑剂、非离子润滑剂、保湿剂、有机弱酸和水，脲基硅烷偶联剂占浸润剂固体质量的３～８％，阳离子润滑剂占浸润剂固体质量的４０～６０％、非离子润滑剂占浸润剂固体质量的１０～２０％，保湿剂占浸润剂固体质量的１０～３０％，有机弱酸占浸润剂固体质量的０．５～２％，水的含量占浸润剂总重量的９５～９９％，浸润剂的ｐＨ值为３．０～５．０。脲基硅烷偶联剂采用脲丙基三烷氧基硅烷，阳离子润滑剂采用环状结构酰胺盐，保湿剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或两种，有机弱酸采用冰醋酸、乙酸、甲酸和柠檬酸中的一种。本发明专利技术还包括所述浸润剂的配制方法。本发明专利技术有良好的亲水性，又能阻隔水对中碱玻璃的侵蚀，且不影响玻璃纤维的强度。

Special wetting agent for high humidity medium base short cut raw silk and preparation method thereof

The invention discloses a high moisture retention rate of alkali choppedstrand special wetting agent and a preparation method thereof, comprising a water-soluble ureido silane coupling agent, cationic nonionic lubricant, lubricant, moisturizing agent, organic acid and water, ureido silane coupling agent for sizing solid mass of 3 ~ 8%, cationic for sizing quality solid lubricant 40 ~ 60%, nonionic wetting agent for solid lubricant quality from 10 to 20%, accounting for solid quality moisturizing agent wetting agent 10 ~ 30%, organic acids accounted for 0.5 of the mass of solid wetting agent to 2%, the water content of wetting agent and 95 of the total weight to 99%, infiltration agent the pH value is 3 ~ 5. Ureido silane coupling agent with urea propyl three alkoxy silane, cationic lubricant by ring amide salt, polyvinyl alcohol and polyethylene glycol humectant in one or two kinds of organic acids, using an acetic acid, acetic acid, formic acid and citric acid. The invention also comprises the preparation method of the wetting agent. The invention has good hydrophilicity, and can also obstruct the erosion of water to middle alkali glass, and does not influence the strength of the glass fiber.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，主要用于中碱湿法 短切纤维的生产。
技术介绍
玻璃纤维工业诞生于上个世纪30年代，经过70多年的发展，已经成为一个具有旺盛 生命力的新兴产业。在玻璃纤维总产量中，约70%用于做复合材料的增强材料，其中主要 用于塑料增强。与碳纤维、芳纶纤维、天然纤维等其他增强纤维比较，它在多个领域中都 占绝对主导地位。目前已拥有5000多个品种，60000多个规格用途，遍及电子、通讯、 建筑、化工、冶金、核能、航空、航天、兵器、舰艇、车船、海洋开发、及遗传工程等高 新
而中碱玻璃纤维由于具备良好的耐酸性，被广泛应用于电池隔板，屋面毡， 化工储罐表面毡和增强石膏等领域。这种短切原丝是由拉丝，涂覆浸润剂，短切成一定长 度纤维，然后直接进行包装而成。以上产品的加工工艺一般为在水中或水溶液中分散，要求玻璃纤维在水中或水溶液 中有良好的分散性。而影响分散性的一个重要指标就是玻璃纤维的含水率，由于这种玻璃 纤维生产后没能马上使用，在存储或长途运输过程中很容易失去水分，特别在炎热的气候 下更为严重。在失去水分的过程中，玻璃纤维相互粘接，最终影响在水或水溶液中的分散 性。由于该产品的广泛应用，在运往全球各地时，发现运往不同国家时，由于运输时间和 环境不同，该产品在使用前的水分都不一样，最终在水或水溶液分散性也存在很大的差异。为了解决这个问题，以提高中碱短切原丝在存储或运输过程中的水分的保存率，传统 的方式是采用真空包装。这种办法通常是产品在包装过程中，把包装袋内抽为真空，然后 把袋口扎死。虽然这种办法在一定时间内有所效果，但也存在一些不希望的局限性。主要 是这种方法很容易使纱束在抽真空过程中粘在一块，同时中碱短切原丝在水中长期存放后 易降低自身的强度，而传统的浸润剂不能起到很好的保护作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种高保湿 率中碱短切原丝专用浸润剂及其配制方法，能够生产方便，不需要额外增加设备，而且在 保证水分不很快失去的同时不降低玻璃纤维的强度。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案包括:该高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂，其特征在于包括水溶性的脲基硅垸偶联剂、阳离子润滑剂、非离子润滑剂、保湿剂、有机弱酸和水，脲基硅烷偶联剂占浸润剂固体质量的3~8%，阳离子润滑剂占浸润剂固 体质量的40 60%、非离子润滑剂占浸润剂固体质量的10 20%，保湿剂占浸润剂固体 质量的10 30%，有机弱酸占浸润剂固体质量的0.5~2%，水的含量占浸润剂总重量的 95 99%,浸润剂的PH值为3. 0 5. 0。本专利技术的脲基硅垸偶联剂可以采用脲丙基三烷氧基硅烷。脲基硅烷偶联剂含有一个硅 烷硅原子的可水解键或水解产物，有助于提高制品强度。本专利技术的阳离子润滑剂可采用环状结构酰胺盐。阳离子润滑剂的存在，使短切玻璃纤 维生产过程中拉丝作业更为稳定。本专利技术的保湿剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或两种。本专利技术的有机弱酸采用冰醋酸、乙酸、甲酸和柠檬酸中的一种，使用冰醋酸最佳。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案还包括一种如上所述的高保湿率中碱短 切原丝专用浸润剂的配制方法，其特征在于包括以下步骤在一个干净的容器中加入一半 总量去离子水，然后再加入浸润剂成分中有机弱酸一半的量，充分搅拌2 5分钟后，再 缓慢加入浸润剂成分中的脲基硅垸偶联剂，持续搅拌20 30分钟；浸润剂成分中的阳离 子润滑剂在另一半有机弱酸中加热至60 80度充分稀释，再加入适量室温去离子水稀释 后冷却到室温再加入容器；浸润剂成分中的保湿剂在60 80度热去离子水中充分搅拌稀 释后冷却到室温再加入容器;浸润剂成分中的非离子润滑剂在室温去离子水中充分稀释后 加入容器；若浸润剂PH值不能达到最佳范围，加入适量有机弱酸进行调整并搅拌均匀， 直至ra值达到最佳范围。本浸润剂成分适用于生产薄毡的纤维。本专利技术不会影响客户使用的白水(white water)系统，长时间使用，分散短切原丝 用的白水系统依然很稳定，而且可以循环使用。该浸润剂成分还提高了纤维增强复合材料 产品的物理性能。本专利技术浸润剂成分中无易挥发性物质，有助于使浸润剂成分成为环境友 好的原料。具体实施例方式本专利技术是关于一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂，涂有这种浸润剂成分的中碱短 切原丝适用于FRP用表面毡，屋面毡，地板用毡，蓄电池用毡和PCB用毡等，该浸润剂有 良好的亲水性，而且又要阻隔水对中碱玻璃的侵蚀，最终还不能影响制品的强度。本专利技术实施例浸润剂含有至少一种脲基硅烷(aminosilane)偶联剂、 一种阳离子润滑 剂、 一种非离子润滑剂、聚乙烯醇和聚乙二醇中的一种或两种， 一种有机弱酸。以上物质 固体质量占浸润剂总质量的1-5%，其余物质均为水，水的含量占浸润剂总重量的95 99 %，脲基硅烷偶联剂占浸润剂固体质量的3~8%，阳离子润滑剂占浸润剂固体质量的40~60%、非离子润滑剂占浸润剂固体质量的10 20%，保湿剂占浸润剂固体质量的10 30 % ，有机弱酸占浸润剂固体质量的0. 5 2% ，浸润剂的PH值在3. 0 5. 0之间，3. 5 4. 5则更佳。硅烷组合中使用的偶联剂包括含有Si (OR) 2结构的甲硅烷，Si (OR) 2中的R是一种有机 基团如烷基。低垸基如甲基、乙基和异丙基等较佳。硅烷偶联剂的作用是提高成膜剂与玻 璃纤维的黏附性，减少后道工序时断丝和毛羽情况。适用于硅烷组合的脲基硅烷偶联剂包 括(但不限于)脲丙基三烷氧基硅烷(gamma-ureidopropyltrialkoxysilane) (MOMENTIVE 的A-1160)。本浸润剂成分包括至少一种非离子润滑剂。非离子润滑剂充当湿润滑剂，在拉丝过程 中对玻璃纤维起到保护作用。非离子润滑剂的特别适用的实例包括PEG200、 PEG600、 PEG18000和PEG20000。在一个最佳的实施例中，非离子润滑剂是PEG18000。本浸润剂成分中还包括至少一种阳离子润滑剂，阳离子润滑剂可以减少玻璃纤维间的 磨损。阳离子润滑剂合适的实例包括(但不限于)环状结构酰胺盐。阳离子润滑剂的量最 好是足以提供一定水平的活跃的润滑剂，形成涂层，减少毛羽的形成，并与白水系统有很 好的匹配性。本浸润剂成分中还包括至少一种保湿剂，保湿剂为一种水溶性高分子聚合物，例如聚 乙烯醇、聚乙二醇，以聚乙烯醇为最佳。玻璃纤维的可燃物含量(即浸润剂涂附在玻璃纤维上的量占玻璃纤维质量的比例)控 制在0. 1 0. 5%。本专利技术中所述浸润剂配制方法在一个干净的容器(大小根据配制量而定，要求自带有可以调速的搅拌器为佳)中加 入一半总量去离子水，然后再加入浸润剂成分中有机弱酸一半的量，充分搅拌2-5分钟后， 再缓慢加入浸润剂成分中的水溶性脲基硅垸偶联剂，持续搅拌(搅拌速度以不产生旋涡为 最佳)20-30分钟；浸润剂成分中的阳离子润滑剂在另一半有机弱酸中加热至60 80度充分稀释，再加 入适量室温去离子水稀释后冷却到室温再加入容器；浸润剂成分中的保湿剂在60 80度热去离子水中充分搅拌稀释后冷却到室温再加入 容器；浸润剂成分中的非离子润滑剂在室温去离子水中充分稀释后再加入容器； 若浸润剂PH值不能达到最佳范围，加入适量有机弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂，其特征在于：包括水溶性的脲基硅烷偶联剂、阳离子润滑剂、非离子润滑剂、保湿剂、有机弱酸和水，脲基硅烷偶联剂占浸润剂固体质量的３～８％，阳离子润滑剂占浸润剂固体质量的４０～６０％、非离子润滑剂占浸润剂固体质量的１０～２０％，保湿剂占浸润剂固体质量的１０～３０％，有机弱酸占浸润剂固体质量的０．５～２％，水的含量占浸润剂总重量的９５～９９％，浸润剂的ＰＨ值为３．０～５．０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张毓强，米娜，叶社培，李焕兴，
申请(专利权)人：巨石集团有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]