用于增强聚合物材料的涂胶玻璃纤维制造技术

本发明专利技术涉及用胶料组合物涂覆的玻璃纤维。所述胶料组合物，特别是由含水溶液得到的胶料组合物，含有至少一种低分子量的聚乙酸乙烯酯Ａ，与至少一种热自交联的聚乙酸乙烯酯共聚物Ｂ的组合作为粘结成膜剂，Ａ／Ｂ重量比高于或等于１。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于增强聚合物类有机材料的涂胶玻璃纤维，以便得到具有改善的机械性能的所谓的复合材料。本专利技术还涉及用于涂覆所述纤维的胶料组合物，该复合材料的生产方法以及由此得到的复合材料。以已知方式由拉模口流出的熔融玻璃丝，即以连续单丝形式机械地拉出的熔融玻璃丝生产增强玻璃纤维。这些单丝在无扭曲地汇集成原玻璃纤维之前，通过涂辊类的涂胶部件覆盖一种通常是含水溶液的胶料组合物，然后收集这些单丝，具体地用卷绕机将这些单丝卷绕在旋转支承件上。由于下述不同的原因使用胶料组合物是非常必要的首先，在生产增强玻璃纤维阶段，这种胶料作为润滑剂，防止这些玻璃纤维在各个收集机、卷绕机等各种部件上高速摩擦所产生的摩损。另外，特别是一旦胶料干燥、聚合和/或交联时，就能保证这些玻璃纤维因在单丝间产生粘接而有一定的粘结作用并使它们保持在一起，这样避免了玻璃纤维的偶然断裂，并且有利于其操作。其次，在复合材料生产阶段，该胶料因有助于产生玻璃纤维/基料粘接作用而有利于由待增强聚合物基料(以下以术语“树脂”表示)润湿/浸渍玻璃纤维。玻璃纤维/基料粘接质量与润湿或浸渍能力决定了最终复合材料的机械性质及其抗渗透性。因此可以看到，为了确保所有这些作用，增强玻璃纤维的胶料组合物配方调整非常复杂，因为这些配方要考虑很多制备参数，它们主要取决于待涂敷玻璃纤维的类型、复合材料中树脂所使用的聚合物类型，最后，尤其是取决于复合材料生产本身的方式。本专利技术特别是涉及增强玻璃纤维的胶料，这种纤维被导入热固型聚合物基料中，如属于聚酯和/或环氧化物类的聚合物基料，以便采用已知的“开放式浇铸工艺”，即没有反模的简单铸模法的已知方法生产复合材料制品，其优点是无需很大投资就能够生产原型制品、一次性制品、组合件或暂用制品，同时在选择这些制品的形状或尺寸时有很大的自由度。本专利技术尤其涉及称之“同时喷射法成型”的开放式浇铸工艺用胶料，在这些方法中采用一种喷枪将该材料沉积在该模具中，所述喷枪可切割玻璃，并将玻璃和树脂同时喷射到该模具中。这种操作一般是通过一个已开槽的辊完成的，这样可保证表面光滑并除去任何气泡。在这种模上任选地涂一层纯树脂，或“凝胶-涂层”能够获得外观很好的最后加工面。虽然同时喷射成型法容易进行，但它要求玻璃纤维，尤其是其胶料具有这种技术专有的特性，这些性能相互之间不相容。事实上，重要的是切割之后的玻璃纤维能保持在一起，不“散丝”，直到向模具喷射结束。另外，重要的是喷射已切玻璃纤维应以良好分散方式进行，从而使它们在模具上形成一种在密度和厚度方面非常均匀的“毡”。用该树脂达到既快速又完全地浸渍增强玻璃纤维也是非常必要的，因为在这里在树脂与增强玻璃纤维之间没有单独的混合步骤。因此，这种胶料应该通过与树脂非常好的化学相容性而有助于这种浸渍，从而形成玻璃纤维/树脂粘接。但是，另外也是非常必要的是一旦进行了喷射，树脂/增强玻璃纤维混合物良好地“保持”在垂直壁上，在用辊进行光滑操作之前还是之后都是如此，即混合物或树脂不会下落从而趋于积累在开模最下的部分。因此，也很重要的是这种混合物具有足够的硬度，通过一种增强玻璃纤维“网”，能够保持树脂靠向模具表面，更确切地说，就要使胶料树脂中具有较小的“相容性”和较小的“可溶解”性。因此应该寻找一种折中方案，以使胶料配方适用。于是，由FR-2279 688专利可以知道适合这种成型的胶料，该胶料使用以聚乙酸乙烯酯、润滑剂、含铬的甲基丙烯酸氯化物和γ(乙二胺)丙基二甲氧基硅烷为主要成分的含水混合物。使用唯一一种由聚乙酸乙烯酯制成的粘合成膜剂，显然这种折中方案只可能或不损害浸渍速度，或不损害稳定性，但不能使这两个性质同时达到最佳。因此，本专利技术的目的是提出一种用于增强玻璃纤维的新型胶料，这种胶料特别适合开放浇铸成型技术，特别是采用同时喷射的开放浇铸成型技术，这种胶料尤其能够同时达到较好的浸渍玻璃纤维/树脂，以及混合物更好地保持在该模具中。本专利技术的目的在于用胶料组合物涂覆的玻璃纤维，这种组合物尤其由一种含水溶液得到，它含有至少一种低分子量的聚乙酸乙烯酯(下面表示为“A”)和至少一种热自交联型聚乙酸乙烯酯共聚物(下面表示为“B”)的组合作为粘合成膜剂，A/B重量比高于或等于1。在这方面，应该指出，“用胶料组合物覆盖的玻璃纤维”根据本专利技术应当理解为这样一些玻璃纤维，“它们被一种胶料组合物涂覆，该组合物含有......”，即不仅是指被在一台或多台胶料沉积设备出口处得到的上述胶料组合物涂覆的玻璃纤维(该胶料组合物的组分任选地可以分开涂覆或分多个步骤涂覆)，而且是指在干燥之后和/或在其他处理之后的这些同样的玻璃纤维和/或的其他处理的目的例如是除去胶料组合物中某些组分(特别是当该组合物呈含水溶液或分散液形式时该组合物中包含的水)使所述组合物的某些组分聚合和/或交联。在本专利技术说明书中，术语“自-交联的”共聚物应理解成是指这样一种共聚物，它具有一定数量的官能团，这些官能团在热的作用下能进行反应，并且在该共聚物网中能够产生附加键，而不需要添加特定的交联剂，这些键可以使该共聚物交联和/或增加其聚合度。术语“自-交联的”应理解成是指这样一种聚合物，它能与构成胶料组合物的至少一种其他组分交联，特别是与低分子量聚乙酸乙烯酯A中含有的聚乙烯醇，或者硅烷、增塑剂等交联。正如前面所指出的，当共聚物“B”是自-交联时，而且还当共聚物“B”在预定热处理玻璃纤维后部分或全部被交联时，本专利技术涉及该共聚物“B”。这种交联作用则通过催化剂，特别是季铵盐类型的催化剂而很容易实现。另外，关于术语“自交联的”，本专利技术不排除在胶料中加入一种交联剂。在本专利技术说明书中，术语“玻璃纤维”不仅包括用拉模得到的多根单丝经无捻集合所得到的原玻璃纤维，而且还包括由这些原玻璃纤维得到的任何产品，尤其是由这些原玻璃纤维集合成纤维束。于是，这些纤维可以是“已集合的”纤维束，这种纤维束是通过同时摇开多个原玻璃纤维卷筒，然后集合这些原玻璃纤维，再将这些原玻璃纤维卷绕在旋转支承件上而成原粗纤维束。它们还可以是“直接”纤维束，它是其支数(单位长度的质量)与已集合的纤维束支数等效的玻璃纤维纱节，但是它是由多根单丝在卷绕在旋转支承件上之前经拉模直接得到的。化合物“A”和“B”组合对于在同时喷射成型技术中使用的玻璃纤维胶料来说显得极有意义。化合物“A”和“B”的性质事实上完全是互补的低分子量聚乙酸乙烯酯A与在这些技术中通常使用的树脂，即聚酯树脂/环氧化物树脂有很高的化学相容性。因此，它能够非常快速和完全地“溶解”在这些类型树脂中，这样能使树脂大量而快速地浸渍增强玻璃纤维，并且提高集合体的成型性能。这种有利的特性不一定要损害玻璃纤维/树脂的机械强度才能得到，因为化合物“B”在该树脂中溶解差，此时它可保证增强玻璃纤维具有足够的硬度，因此能够保证非常好地分散喷射，并将玻璃纤维/树脂保持在模具中，直到成型操作结束。因此，同时通过增强玻璃纤维网使树脂得到很好的“固结”，并且使这两种材料在混合物中得到良好的分布/分散。通过改变这种胶料组合物中化合物“A”和“B”各自含量，可以最好地优化所需的性能。但是更可取的是选择A/B重量比至少为1，因为选择低于1的比率时，树脂浸渍玻璃纤维有点不够。有利地，A/B重量比的范围定在1.3-10，优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
涂覆胶料组合物的玻璃纤维，其特征在于所述胶料组合物，特别是由含水溶液得到的胶料组合物，含有下述化合物的组合作为粘接成膜剂： ◇至少一种低分子量的聚乙酸乙烯酯Ａ， ◇至少一种热自交联的聚乙酸乙烯酯共聚物Ｂ， Ａ／Ｂ重量比高于或等于１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M戈蒂尔，
申请(专利权)人：法国韦特罗特克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]