一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂及其制备方法，主要由重量份数的如下原料制成：醋酸乙烯酯单体100份，去离子水80‑120份，非离子表面活性剂0‑2份，保护胶体2‑6份，引发剂0.05‑0.5份，增塑剂40‑60份；本发明专利技术乳液粘结剂粒径大，D50大小为2‑6μm，D90大小为6‑12μm；本发明专利技术乳液粘结剂粘结玻璃纤维短切毡后，玻璃纤维短切毡的拉伸强度达到350 N/10cm，远远大于市面上及文献中提到的PVAc，粘结强度高；本发明专利技术乳液粘结剂粘结玻璃纤维短切毡后，玻璃纤维短切毡弯曲强度低，意味着更软的手感；本发明专利技术乳液粘结剂粘结玻璃纤维短切毡后，玻璃纤维短切毡具有更快的在不饱和聚酯树脂中的浸润速度，保证了在后续应用中良好的浸透性能。

Emulsion binder for glass fiber chopped strand mat and preparation method thereof

The invention discloses a latex binder for glass fiber chopped strand mat and a preparation method thereof, which are mainly made from the following raw materials of weight and quantity: 100 vinyl acetate monomer, 80 deionized water, 120 parts, 0 non-ionic surfactant 2, 6 2 protective colloid, 6 0.05 0.5 initiator, 40 40 60 parts. The size of the emulsion binder is large, the D50 size is 2, 6 m, and the D90 size is 6 12 12 m; after the emulsion binder is bonded to the glass fiber short cut felt, the tensile strength of the glass fiber chopped strand mat reaches 350 N/10cm, much higher than that of the PVAc mentioned in the market and the literature, and the adhesive strength is high. After cutting, the glass fiber chopped felt has low flexural strength, which means a softer hand feel. After the emulsion binder is bonded to the glass fiber short cut felt, the glass fiber chopped felt has faster infiltration speed in unsaturated polyester resin, and ensures good penetration performance in subsequent applications.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂及其制备方法
本专利技术涉及粘结剂
，尤其涉及一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂及其制备方法。
技术介绍
玻璃纤维（Glassfiber）作为一种性能优异的无机非金属材料，具有机械强度高，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好等优点，广泛地应用于塑料制品的增强，用来制作复合材料。其中玻璃纤维短切毡作为玻璃钢复合材料增强的一种基材，广泛地用于汽车，船体、卫生洁具，管道，储罐，等玻璃钢制品。所谓的玻璃纤维短切毡是由玻璃纤维原丝经过切短成一定长度的短切纤维，然后加入粘结剂而粘结成的一种毡状的增强材料．玻璃纤维短切毡可通过手糊成型，模压成型，离心浇铸成型，机械成型等成型缠绕工艺进行加工使用。用作短切毡的粘结剂包括粉末粘结剂和乳液粘结剂两大类。粉末粘结剂主要是聚合物树脂固体粉末直接用作粘结剂，通过加热后软化与玻璃纤维进行粘连，所用到的聚合物树脂主要包括聚酯树脂以及聚氨酯树脂等；粉末粘结剂具有浸透速度快，毡面较柔软，产品手感好等优点，但是因为粘结点较少，比较容易掉纱，粘结强度不够。乳液粘结剂是将水性聚合物乳液经过稀释后对玻璃纤维短切毡进行浸润上胶，然后通过烘干水分后聚合物成膜从而对玻璃纤维进行粘结；目前所用的乳液主要包括聚醋酸乙烯酯乳液（PVAc）以及聚酯乳液，聚氨酯乳液等，其中PVAc占有很大的市场份额。乳液粘结剂相对于粉末粘结剂具有粘结强度高，不容易掉纱，后续容易操作等优点，但所生产的短切毡手感偏硬，与所要增强的树脂之间浸透速度偏慢等缺点。其中聚醋酸乙烯酯乳液作为粘结剂生产得到的短切毡这类缺点也表现得很明显。申请公布号CN104558320A公开了“一种聚醋酸乙烯酯乳液”，由如下质量百分比的物质制成：VAc单体25-50%，分散介质30-50%，保护胶体≤10%，乳化剂1-5%，引发剂0.1-0.2%，pH调节剂0.1-0.2%和增塑剂5-40%，其中分散介质为水，保护胶体为聚乙烯醇，乳化剂为非离子型乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚和阴离子乳化剂烷基酚醚硫酸铵盐的混合物，增塑剂为由苯酐、己二酸和戊二醇、二甘醇进行酯化反应得到的分子量700-1000的聚酯增塑剂。该聚醋酸乙烯酯乳液的不足之处：该聚醋酸乙烯酯乳液用于玻璃纤维短切毡的粘结时，最大拉伸强度为256，究其原因为玻璃纤维表面存在着大量的负离子电荷，阴离子/非离子复配乳化剂中的阴离子乳化剂会导致玻璃纤维表面与乳胶粒表面电荷相斥，影响粘结强度。
技术实现思路
为了解决现有技术中粘结强度不高、所生产的短切毡手感偏硬、与所要增强的树脂之间浸透速度慢的问题，本专利技术的目的是提供一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂。为此，本专利技术还要提供该玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，主要由重量份数的如下原料制成：醋酸乙烯酯单体100份水80-120份非离子表面活性剂0-2份保护胶体2-6份引发剂0.05-0.5份增塑剂40-60份。采用单一单体进行聚合反应，转化率高，相同用量单体获得的粘结剂粘结强度高，手感好；同时，在生产和研发过程中进行单一单体的聚合，工序简单，存储和运输成本低。保护胶体用量少，以此获得的粘结剂粘稠度小，便于运输和使用。优选的是，所述非离子表面活性剂的亲水值为15-35。采用亲水值为15-35的非离子表面活性剂，使得玻璃纤维表面与乳胶粒表面的相斥作用小，粘结强度高。更为优选的是，所述非离子表面活性剂为直链或者支链烷基醇聚氧乙烯醚、直链或者支链烷基醇聚氧乙烯-丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯单酯、脂肪酸聚氧乙烯-丙烯单酯中的任意一种。优选的是，所述保护胶体为聚氧乙烯醇及其衍生物、纤维素醚及其衍生物、淀粉及其衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮中的任意一种。优选的是，所述保护胶体为水解度在70-92%的聚乙烯醇或其衍生物。更为优选的是，所述保护胶体为水解度在86-90%的聚乙烯醇或其衍生物。优选的是，所述引发剂为热分解引发剂。其中，所述的热分解引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。优选的是，所述增塑剂的重量份数为45-55份。其中，所述乳液粘结剂中的固体物所占质量百分数为30-70%。优选的是，所述乳液粘结剂中的固体物所占质量百分数为40-60%。其中，所述乳液粘结剂还包括pH调节剂，分子量调节剂，消泡剂和杀菌剂。优选的是，所述pH调节剂为醋酸钠。优选的是，所述乳液粘结剂的粒径范围：D50（50%的颗粒直径小于该值）大小为2-6μm，D90（90%的颗粒直径小于该值）大小为6-12μm。更为优选的是，所述乳液粘结剂的粒径范围：D50（50%的颗粒直径小于该值）大小为3-5μm，D90（90%的颗粒直径小于该值）大小为8-10μm。采用该粒径范围，乳液粘结剂的粘结强度高。本专利技术的第二方面，提供上述玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂的制备方法，包括如下步骤：S1，称取重量份数的如下原料：醋酸乙烯酯单体100份，去离子水80-120份，非离子表面活性剂0-2份，保护胶体2-6份，引发剂0.05-0.5份，增塑剂40-60份；S2，将S1中的非离子表面活性剂和保护胶体溶解于水中，并添加于反应釜内；S3，将反应釜抽真空，并通入氮气吹扫，以除去釜内空气；S4，将反应釜温度升至40-70℃，边搅拌便加入5-15份醋酸乙烯酯单体和0.02-0.2份引发剂，引发聚合反应；S5，设定反应温度为60-85℃，向反应釜内加入剩余的醋酸乙烯酯单体和剩余的引发剂，滴加3-6小时；S6，加入增塑剂，反应4-5小时，冷却反应釜，出料即得乳液粘结剂。与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果：本专利技术乳液粘结剂粒径大，D50大小为2-6μm，D90大小为6-12μm，粒径越大，玻璃纤维短切毡的拉伸强度和手感越好；本专利技术乳液粘结剂粘结玻璃纤维短切毡后，玻璃纤维短切毡的拉伸强度达到350N/10cm，远远大于市面上及文献中提到的PVAc，粘结强度高；本专利技术乳液粘结剂粘结玻璃纤维短切毡后，玻璃纤维短切毡弯曲强度低，意味着更软的手感；本专利技术乳液粘结剂粘结玻璃纤维短切毡后，玻璃纤维短切毡具有更快的在不饱和聚酯树脂中的浸润速度，保证了在后续应用中良好的浸透性能。具体实施方式一、实施例实施例1玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂的制备方法，包括如下步骤：S1，称取醋酸乙烯酯单体1100g，去离子水966g，非离子表面活性剂(LutensolTO89,BASF）4g，88%水解度聚乙烯醇(BP17)40g，过硫酸铵2.4g，增塑剂（PolimixP800）450g；S2，将S1中的非离子表面活性剂和88%水解度的聚乙烯醇溶解于800g水中，并添加于3L反应釜内，以60rpm速率搅拌；S3，将反应釜抽真空，并通入氮气吹扫，重复“抽真空-氮气吹扫”三次以除去釜内空气；S4，边搅拌便加入100g醋酸乙烯酯单体，同时将釜内温度升至70℃，平衡5分钟，然后向反应釜内加入过硫酸铵1.2g和116g水，引发聚合反应；S5，继续加热，待釜内温度升高至85℃时，加入剩余的1000g醋酸乙烯酯单体和1.2g过硫酸铵，滴加3h，保持反应釜温度30分钟；S6，将反应釜冷却至65℃，加入增塑剂和50g水，继续搅拌4小时，将反应釜冷却至40℃，出料。实施例2玻璃纤维短切毡用乳液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，主要由重量份数的如下原料制成：醋酸乙烯酯单体     100份去离子水           80‑120份非离子表面活性剂   0‑2份保护胶体           2‑6份引发剂             0.05‑0.5份增塑剂             40‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，主要由重量份数的如下原料制成：醋酸乙烯酯单体100份去离子水80-120份非离子表面活性剂0-2份保护胶体2-6份引发剂0.05-0.5份增塑剂40-60份。2.如权利要求1所述的玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂的亲水亲油值为15-35。3.如权利要求2所述的玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为直链或者支链烷基醇聚氧乙烯醚、直链或者支链烷基醇聚氧乙烯-丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯单酯、脂肪酸聚氧乙烯-丙烯单酯中的任意一种。4.如权利要求1所述的玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，所述保护胶体为聚乙烯醇及其衍生物、纤维素醚及其衍生物、淀粉及其衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮中的任意一种。5.如权利要求4所述的玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，所述保护胶体为水解度在70-92%的聚乙烯醇或其衍生物。6.如权利要求1所述的玻璃纤维短切毡用乳液粘结剂，其特征在于，所述引发剂为热分解引发剂。7.如权利要求1所述的玻璃纤维短切毡用乳液粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨狄，
申请(专利权)人：上海蓝帕新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31