一种玻璃纤维抗静电用浸润剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及玻璃纤维技术领域，尤其是涉及一种玻璃纤维抗静电用浸润剂及其制备方法，浸润剂包括如下重量百分比的原料：改性大米淀粉1.5-3％、阳离子淀粉1.8-3.8％、油脂A 0.3-1.4％、油脂B 0.2-0.35％、乳化剂0.1-0.25％、阳离子柔软剂0.3-0.8％、抗静电剂0.3-1％、改性环氧树脂0.3-0.9％、防腐剂0.01-0.1％，余量为水；所述改性大米淀粉的溶解度≤30％；所述阳离子淀粉的溶解度≥90％；所述油脂A为多元醇酯；所述油脂B为C

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维抗静电用浸润剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维
，尤其是涉及一种玻璃纤维抗静电用浸润剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着玻璃纤维复合材料在航空航天、交通运输、民用建筑、生物医用和体育器材等领域的广泛应用，不仅要求复合材料具有很高的损伤容限和可靠性，同时对其增强材料的结构完整性和适型形的要求也更加严格。机织物和编织物是传统纺织复合材料的增强结构，但近些年来，针织物由于结构设计灵活，抗冲击，易于成型制作复杂形状的构件等优点而受到人们越来越多的重视。
[0003]玻璃纤维纱线一般是指玻璃经拉丝呈丝饼后，经过退解而形成玻璃纤维纱线制品，通常作为复合材料中的增强材料。玻璃纤维根据其纤维直径及用途分为粗纱和细纱，玻璃纤维细纱更适合于制造编织结构增强体，因为细纱单根纤维直径更小，相比直径较大的纤维一般具有更好的抗损伤性。
[0004]目前，在玻璃纤维生产织造中很容易因摩擦产生静电，而静电会使捻线过程中的管纱产生油污和毛羽。同时，下游客户在织布过程中，静电会使坯布吸附浮游纤维或尘埃，进而影响坯布的光洁度和毛羽量。由此可见，抗静电型浸润剂在玻璃纤维生产过程中是至关重要的生产材料，直接对玻璃纤维性能优劣起决定性作用。
[0005]现有的抗静电型浸润剂往往仅含有一种类型的抗静电剂，无法满足不同环境生产车间的需求。因此，开发一种可改善玻璃纤维纱线在不同生产环境下的抗静电性的浸润剂，是本领域亟需解决的一项技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种玻璃纤维抗静电用浸润剂，该浸润剂可改善玻璃纤维纱线在不同生产环境下的抗静电性。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种玻璃纤维抗静电用浸润剂制备方法，旨在提供一种可满足不同生产环境需要的抗静电浸润剂的制备方法。
[0008]本专利技术提供的一种玻璃纤维抗静电用浸润剂，包括如下重量百分比的原料：
[0009]改性大米淀粉1.5-3％、阳离子淀粉1.8-3.8％、油脂A 0.3-1.4％、油脂B0.2-0.35％、乳化剂0.1-0.25％、阳离子柔软剂0.3-0.8％、抗静电剂0.3-1％、改性环氧树脂0.3-0.9％、防腐剂0.01-0.1％，余量为水；
[0010]所述改性大米淀粉的溶解度≤30％；
[0011]所述阳离子淀粉的溶解度≥90％；
[0012]所述油脂A为多元醇酯；
[0013]所述油脂B为C
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的脂肪酸酯；
[0014]所述抗静电剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物，其中所述阳离
子表面活性剂和所述非离子表面活性剂的质量比为(3.5-4.5)：1。
[0015]淀粉是淀粉型浸润剂的主要组成部分，淀粉在高速拉丝过程中能够在纤维表面形成保护膜，本专利技术选用改性大米淀粉(溶解度≤30％)和阳离子淀粉(溶解度≥90％)混合的淀粉体系，能够赋予玻璃纤维具有软硬适中，低毛羽及较高的断裂强度；而以多元醇和C
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的脂肪酸酯组成的油脂可对浸润剂起到一定的润滑作用并提供淀粉膜的韧性，进而降低玻璃纤维纱线的毛羽量；此外，本专利技术的浸润剂采用阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物作为抗静电剂，可使得所制备的浸润剂具有优异的抗静电效果，这是因为，阳离子表面活性剂可通过中和玻璃纤维表面的负电荷起到抗静电的作用，而非离子表面活性剂是通过亲水官能团吸附环境中的水分，从而形成导电通路来消除静电。并且，研究表明，当阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂以(3.5-4.5)：1的比例复配时，所制备的浸润剂抗静电性能最佳，可满足不同环境生产车间的需要。
[0016]进一步，所述阳离子表面活性剂为季铵盐类、酰胺基铵盐类、含醚基铵盐类、含酯基铵盐类、咪唑啉季铵盐类或吡啶季铵盐类中的任意一种或多种以任意比例混配的组合物；
[0017]所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯酯或脂肪酸多元醇酯中的任意一种或多种以任意比例混配的组合物。
[0018]本专利技术中的阳离子表面活性剂可选择季铵盐类、酰胺基铵盐类、含醚基铵盐类、含酯基铵盐类、咪唑啉季铵盐类或吡啶季铵盐类中的任意一种或多种；而非离子表面活性剂可选择脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯酯或脂肪酸多元醇酯中的任意一种或多种。以上述类型的阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配可有效消除玻璃纤维表面的负电荷和环境中的水分，进而消除静电。
[0019]进一步，所述乳化剂为缩水山梨醇油酸酯和聚氧乙烯缩水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酰胺、缩水山梨醇硬脂酸酯和聚氧乙烯醚缩水山梨醇硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯和聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的任意一组；
[0020]所述油脂A为甘油酯、氢化棕榈油、氢化玉米油或氢化椰子油中的任意一种；
[0021]所述油脂B为C
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脂肪酸酯组成的混合物。
[0022]本专利技术所述的乳化剂主要作用为对油脂A和油脂B起到乳化作用。本专利技术以缩水山梨醇油酸酯和聚氧乙烯缩水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酰胺、缩水山梨醇硬脂酸酯和聚氧乙烯醚缩水山梨醇硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯和聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的任意一组为乳化剂与油脂A和油脂B配合使用，这里的油脂B为C
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脂肪酸酯组成的C
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的脂肪酸酯。其中，乳化剂和油脂A、油脂B的质量比例为(0.1-0.25)：(0.3-1.4)：(0.2-0.35)，可取得最佳的亲水亲油平衡值，此外，复合型乳化剂也可调节乳化剂的HLB值，提高乳化效率，增加乳液的稳定性。并且，研究表明，当以氢化棕榈油、氢化玉米油和氢化椰子油等氢化植物油为油脂A时，以缩水山梨醇油酸酯和聚氧乙烯缩水山梨醇油酸酯为复合乳化剂效果最佳。
[0023]进一步，所述阳离子柔软剂为脂肪酸和多亚乙基多胺的反应物；
[0024]其中，脂肪酸的碳个数为C
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，多亚乙基多胺为羟乙基乙二胺，二乙烯三胺或四乙烯五胺中的任意一种或多种以任意比例混配的组合物。
[0025]阳离子柔软剂可有效降低动摩擦系数，减少拉丝及捻线等生产环节中毛羽的产
生，增强玻璃纤维的集束性。本专利技术采用脂肪酸和多亚乙基多胺的反应产物为阳离子柔顺剂，并且其使用量为0.3-0.8％，可有效降低毛羽产生量，又不会影响纤维原丝的集束性。
[0026]进一步，所述改性环氧树脂为胺类改性环氧树脂。
[0027]改性环氧树脂具有很好的保护玻璃纤维表面的作用，成膜性好，可使纤维具有一定的集束性而不易滑动。本专利技术使用胺类改性环氧树脂与上述改性大米淀粉、阳离子淀粉、阳离子柔软剂和抗静电剂配合使用，可有效改善玻璃纤维纱线在不同生产环境下的抗静电性，以及因静电作用在管纱表面产生的油污和毛羽的问题。
[0028]进一步，所述防腐剂为有机氮硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维抗静电用浸润剂，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：改性大米淀粉1.5-3％、阳离子淀粉1.8-3.8％、油脂A 0.3-1.4％、油脂B 0.2-0.35％、乳化剂0.1-0.25％、阳离子柔软剂0.3-0.8％、抗静电剂0.3-1％、改性环氧树脂0.3-0.9％、防腐剂0.01-0.1％，余量为水；所述改性大米淀粉的溶解度≤30％；所述阳离子淀粉的溶解度≥90％；所述油脂A为多元醇酯；所述油脂B为C
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的脂肪酸酯；所述抗静电剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物，其中所述阳离子表面活性剂和所述非离子表面活性剂的质量比为(3.5-4.5)：1。2.根据权利要求1所述的浸润剂，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为季铵盐类、酰胺基铵盐类、含醚基铵盐类、含酯基铵盐类、咪唑啉季铵盐类或吡啶季铵盐类中的任意一种或多种以任意比例混配的组合物；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯酯或脂肪酸多元醇酯中的任意一种或多种以任意比例混配的组合物。3.根据权利要求1所述的浸润剂，其特征在于，所述乳化剂为缩水山梨醇油酸酯和聚氧乙烯缩水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酰胺、缩水山梨醇硬脂酸酯和聚氧乙烯醚缩水山梨醇硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯和聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的任意一组；所述油脂A为甘油酯、氢化棕榈油、氢化玉米油或氢化椰子油中的任意一种；所述油脂B为C
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脂肪酸酯组成的混合物。4.根据权利要求1所述的浸润剂，其特征在于，所述阳离子柔软剂为脂肪酸和多亚乙基多胺的反应物；其中，脂肪酸的碳个数为C

【专利技术属性】
技术研发人员：宁祥春，焦晓芳，张海洋，
申请(专利权)人：河南光远新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：