一种浸润剂及其用途制造技术

本发明专利技术提供了一种浸润剂，所述浸润剂为压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，浸润剂包括偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A、成膜剂B、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水；其中非水组分质量占浸润剂总质量的4％～10％；基于非水组分的总质量，各组分含量以质量百分比表示为：偶联剂A 4％～18％，偶联剂B 4％～18％，成膜剂A的理论除水后的含固量部分30％～60％，成膜剂B的理论除水后的含固量部分8％～40％，表面活性剂1％～13％，润滑剂1％～10％，pH值调节剂1％～6％。该浸润剂生产的直接纱纱线软、与基体树脂相容性好，由该浸润剂生产的直接纱制备的压力容器爆破强度高，抗疲劳性佳。

An infiltrating agent and its use

The invention provides an infiltration agent, the wetting agent is an wetting agent for a non alkali glass fiber direct yarn for pressure vessels. The wetting agent includes coupling agent A, coupling agent B, film forming agent A, film forming agent B, surface active agent, lubricant, pH value regulator and water, in which the quality of non water component accounts for 4% to 10% of the total mass of the wetting agent; In the total mass of non water components, the content of each component is represented by the mass percentage: coupling agent A 4% ~ 18%, coupling agent B 4% ~ 18%, the theory of film forming agent A after water removal is 30% ~ 60%, the theory of film forming agent B is 8% to 40% after water removal, surfactant 1% to 13%, lubricant 1% ~ 1 0%, pH value regulator 1% ~ 6%. The direct yarn produced by the wetting agent is soft and has good compatibility with the matrix resin. The pressure vessel prepared by the direct yarn produced by the wetting agent has high blasting strength and good fatigue resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种浸润剂及其用途
本专利技术涉及玻璃纤维浸润剂领域，尤其涉及一种压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂。
技术介绍
压力容器被广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输、农业、民用和军工等领域，而且绝大多数压力容器需在一定的压力与温度下运行且操作条件复杂。压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷，还有附加的机械或温度载荷以及大多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大等特点，成为一类特殊的设备。随着科学技术的发展，人们对各种压力容器的需求也越来越多，质量要求越来越高，传统的金属制品或者塑料制品已经无法完全满足日益增长的性能需求。玻璃纤维增强复合材料的压力容器以玻璃纤维作为增强材料，以树脂作为基体。这种玻璃纤维增强复合材料的压力容器具有同等体积下质量更轻、运输更方便、更耐老化、更耐腐蚀及安全稳定性好等优点，正在逐渐被广大客户所认可。玻璃纤维增强复合材料压力容器的性能对玻璃纤维性能有较高要求，而浸润剂又是玻璃纤维生产和应用中的一种重要的辅助材料，它直接影响玻璃纤维的纱线质量、浸透速度、与树脂的相容性等，从而进一步影响玻璃纤维增强复合材料的压力容器的抗压性、抗疲劳性能等。但是，目前并没有一种压力容器专用的无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，涂覆常规浸润剂的玻璃纤维通常难以满足压力容器所需的性能要求，而由此形成的玻璃纤维增强复合材料的压力容器往往爆破强度低，抗疲劳性能差。因此研制一种浸透速度快，综合性能佳，尤其是可以为压力容器所用的无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上面描述的问题。本专利技术的目的是提供一种压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂。根据本专利技术的一个方面，提供一种浸润剂，其特征在于：所述浸润剂为压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，所述浸润剂包括偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A、成膜剂B、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水；其中，所述浸润剂中，非水组分的质量占浸润剂总质量的4％～10％，余量为水；所述非水组分是指偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂；基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂的含量以质量百分比表示如下：其中，所述偶联剂A和所述偶联剂B均包括环氧基、乙烯基或氨基硅烷偶联剂，其中，所述偶联剂A和所述偶联剂B不同时为同一硅烷偶联剂；所述成膜剂A包括丙烯酸改性环氧树脂乳液；所述成膜剂B包括水性环氧树脂乳液；所述表面活性剂包括阳离子型表面活性剂；所述润滑剂包括PEG类润滑剂；所述pH值调节剂包括酸。其中，基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂的含量以质量百分比表示如下：其中，所述偶联剂A包括环氧基硅烷偶联剂，所述偶联剂B包括乙烯基硅烷偶联剂，基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂的含量以质量百分比表示如下：其中，所述偶联剂A包括环氧基硅烷偶联剂，所述偶联剂B包括氨基硅烷偶联剂，基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂的含量以质量百分比表示如下：其中，所述表面活性剂包括十八烷基二甲基苄基氯化铵、双癸基二甲基氯化铵、十二烷基苄基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵。其中，所述润滑剂包括PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000。其中，所述pH值调节剂包括冰醋酸、柠檬酸、硼酸；所述pH值为3～7。本专利技术还提供一种所述浸润剂在压力容器的生产上的用途。根据本专利技术提供的压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，主要的创新点是：第一，使用两种偶联剂，即偶联剂A与偶联剂B，两种偶联剂的协同使用，一方面可以有效的保护玻璃纤维，另一方面加强了玻璃纤维和树脂之间的链接作用，加强压力容器的机械性能；第二，引入了两种成膜剂，即成膜剂A与成膜剂B，两种成膜剂的协同使用，会使玻璃纤维纱线柔软，又会使纱线在使用过程中能够自然散开，还提高了玻璃纤维与树脂基体的相容性，大大提高压力容器的爆破强度和抗疲劳性能。通过偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A、成膜剂B、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水等物质的相互配合，制备得到浸润剂，该浸润剂生产的直接纱具有纱线软、易分散、服帖性好、与基体树脂相容性好、使用顺畅性好的特点，由该浸润剂生产的直接纱制备的压力容器爆破强度高，抗疲劳性佳。具体地，上述压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂的制备组分包括偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A、成膜剂B、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水。所述偶联剂A和所述偶联剂B均包括环氧基、乙烯基或氨基硅烷偶联剂，其中，所述偶联剂A和所述偶联剂B不同时为同一硅烷偶联剂；所述成膜剂A包括丙烯酸改性环氧树脂乳液；所述成膜剂B包括水性环氧树脂乳液；所述表面活性剂包括离子型表面活性剂；所述润滑剂包括PEG类润滑剂；所述pH值调节剂包括酸。该压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂的制备组分中，各组分的作用及含量说明如下：引入两种偶联剂，即偶联剂A和偶联剂B，偶联剂A和偶联剂B均包括带环氧基、乙烯基或氨基硅烷偶联剂，其中，偶联剂A和偶联剂B不同时为同一硅烷偶联剂。需要说明的是，偶联剂A和偶联剂B不同时为同一硅烷偶联剂，是指在实际配制过程中，偶联剂A和偶联剂B为分子式不同或结构不同的硅烷偶联剂。在使用时控制偶联剂A的含量为4％～18％，偶联剂B的含量为4％～18％。一方面，添加偶联剂A与偶联剂B可以使玻璃原丝具有较好的滑爽性，减少机械磨损，有效的保护玻璃纤维。另一方面，添加偶联剂A与偶联剂B可以加强玻璃纤维与多种类树脂基体之间的链接作用，从而使玻璃纤维增强复合材料构成的不同种类树脂压力容器机械性都能大大加强，并且本申请配方对环氧树脂类压力容器的性能提高尤为显著。更为重要是将偶联剂A的含量控制为4％～18％，偶联剂B的含量控制为4％～18％，经过多次实现验证，此含量下的偶联剂A与偶联剂B协同效果最佳，不仅有效的保护玻璃纤维，更是可以有效加强玻璃纤维与不同种类树脂基体之间的链接作用，大大加强压力容器的机械性能。优选的，偶联剂A包括环氧基硅烷偶联剂，偶联剂B包括乙烯基硅烷偶联剂，并且控制偶联剂A的含量为7％～14％，偶联剂B的含量为6％～12％。当偶联剂A选择环氧基硅烷偶联剂，偶联剂B选择乙烯基硅烷偶联剂时，并且控制偶联剂A的含量为7％～14％，偶联剂B的含量为6％～12％。此时，偶联剂A与偶联剂B在加强玻璃纤维与多种类树脂基体之间的链接作用情况下，尤其是环氧基硅烷偶联剂以及乙烯基硅烷偶联剂可以使玻璃纤维与环氧基、乙烯基以及不饱和聚酯树脂基体之间具有更强的偶联作用。这主要是由于环氧基硅烷偶联剂中的环氧基基团可与环氧基以及不饱和聚酯中的羟基相互作用，乙烯基硅烷偶联剂中的乙烯基基团可与乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸润剂，其特征在于：所述浸润剂为压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，所述浸润剂包括偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A、成膜剂B、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水；其中，所述浸润剂中，非水组分的质量占浸润剂总质量的4％～10％，余量为水；所述非水组分是指偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂；基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂的含量以质量百分比表示如下：

【技术特征摘要】
1.一种浸润剂，其特征在于：所述浸润剂为压力容器用无碱玻璃纤维直接纱的浸润剂，所述浸润剂包括偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A、成膜剂B、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水；其中，所述浸润剂中，非水组分的质量占浸润剂总质量的4％～10％，余量为水；所述非水组分是指偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂；基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂的含量以质量百分比表示如下：2.如权利要求1所述的浸润剂，其特征在于：所述偶联剂A和所述偶联剂B均包括环氧基、乙烯基或氨基硅烷偶联剂，其中，所述偶联剂A和所述偶联剂B不同时为同一硅烷偶联剂；所述成膜剂A包括丙烯酸改性环氧树脂乳液；所述成膜剂B包括水性环氧树脂乳液；所述表面活性剂包括阳离子型表面活性剂；所述润滑剂包括PEG类润滑剂；所述pH值调节剂包括酸。3.如权利要求2所述的浸润剂，其特征在于：基于非水组分的总质量，所述偶联剂A、偶联剂B、成膜剂A的理论除水后的含固量部分、成膜剂B的理论除水后的含固量部分、表面活性剂、润滑剂、pH值调...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志坚，费其锋，宋长久，周贤旺，钟洪强，鲁亚辉，钱国伟，
申请(专利权)人：巨石集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33