一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：按质量份数计，在容器中依次加入50至80份的乙烯基烷氧基硅烷、10至30份的丙烯酸类单体、1至5份的十二烷基磺酸铵、20至40份的水、10至20份的乙醇，搅拌均匀，加入0.5至2份的过硫酸铵，升温至80至100℃反应1至3h，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；将反应温度降至40℃，加入10至30份的羟基纤维素钠，加入NaHCO

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法
本专利技术涉及玻璃纤维的
，特别涉及一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法。
技术介绍
玻璃纤维具有优异的绝缘性、耐腐蚀、强度高、密度小、耐高温、吸湿性低等优点，在民用、军工等领域有着极为广泛的应用。玻璃纤维的制备是将玻璃原料经高温熔融、拉丝、捻线、整经、穿经、织布等工艺制备而成。因制备条件的不同，玻璃纤维的直径范围在几微米至几十微米。玻璃纤维的使用需先将单丝集束成原丝或继续编织成玻璃纤维布与高分子材料如环氧树脂、聚氨酯等制备复合材料。为了使复合材料具备优异的性能，需要对玻璃纤维进行表面处理，以增强玻璃纤维与高分子材料的结合力。玻璃纤维在拉丝过程中，需要将原丝经过浸润剂，防止毛丝的产生。而在玻璃纤维使用过程中，需要除去纤维表面的浸润剂，再用硅烷偶联剂进行表面处理。该方法工艺复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。一方面，本专利技术提供一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按质量份数计，在容器中依次加入50至80份的乙烯基烷氧基硅烷、10至30份的丙烯酸类单体、1至5份的十二烷基磺酸铵、20至40份的水、10至20份的乙醇，搅拌均匀，加入0.5至2份的过硫酸铵，升温至80至100℃反应1至3h，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；将反应温度降至40℃，加入10至30份的羟基纤维素钠，加入NaHCO3调节pH为7.5至8.5，升温至60至80℃反应30至60min；将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干即可得到水溶性玻璃纤维表面处理剂。在一些实施方式中，乙烯基烷氧基硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷或二乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或多种。在一些实施方式中，丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丙酯中的一种或多种。在一些实施方式中，羟基纤维素钠为羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠或羟丙基纤维素钠中的一种或多种。在一些实施方式中，羟基纤维素钠的分子量为1000至3000。在一些实施方式中，水溶性玻璃纤维表面处理剂的分子量为15000至50000。另一方面，本专利技术提供上述的制备方法得到水溶性玻璃纤维表面处理剂。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、该水溶性玻璃纤维表面处理剂合成简单，溶解即可使用，在玻璃纤维拉丝过程中无毛丝，易于集束；2、现有浸润剂为多种物质的混合物，本专利技术物种单一；3、可通过调整硅氧烷和丙烯酸、纤维素钠的比例，调整玻璃纤维的表面极性，有利于玻璃纤维和不同极性的高分子材料复合，不需要再进行表面改性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例只是用于更加清楚地说明本专利技术的性能，而不能仅局限于下面的实施例。实施例1：1、在250mL四口烧瓶中依次加入50g乙烯基烷氧基硅烷、10g丙烯酸类单体、1g十二烷基磺酸钠、20g水、10g乙醇，搅拌均匀后，加入0.5g过硫酸铵，升温至80℃反应3h后，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；2、将反应温度降至40℃，加入10g羟基纤维素钠(分子量1000)，加入NaHCO3调整PH为7.5～8.5，升温至60℃继续反应60min；3、将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干得到水溶性玻璃纤维表面处理剂，分子量为15000。实施例2：1、在250mL四口烧瓶中依次加入80g乙烯基烷氧基硅烷、30g丙烯酸类单体、5g十二烷基磺酸钠、40g水、20g乙醇，搅拌均匀后，加入2g过硫酸铵，升温至100℃反应1h后，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵。2、将反应温度降至40℃，加入30g羟基纤维素钠(分子量3000)，加入NaHCO3调整PH为7.5～8.5，升温至80℃继续反应30min。3、将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干得到水溶性玻璃纤维表面处理剂，分子量为50000。实施例3：1、在250mL四口烧瓶中依次加入60g乙烯基烷氧基硅烷、20g丙烯酸类单体、3g十二烷基磺酸钠、30g水、15g乙醇，搅拌均匀后，加入1g过硫酸铵，升温至90℃反应2h后，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵。2、将反应温度降至40℃，加入20g羟基纤维素钠(分子量2000)，加入NaHCO3调整PH为7.5～8.5，升温至70℃继续反应40min。3、将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干得到水溶性玻璃纤维表面处理剂，分子量为30000。实施例1至3得到的水溶性玻璃纤维表面处理剂为固体，使用时只需将其溶解于水中，配置成所需浓度的水溶液即可。性能测试：将实施例1至3的水溶性玻璃纤维表面处理剂溶解于水中，配置成所需浓度的水溶液，玻璃纤维在拉丝过程中，通过上述溶液，通过观察并没有毛丝产生。对比例1：玻璃纤维在拉丝过程中，将原丝经过浸润剂，通过观察虽然没有毛丝产生，但是玻璃纤维使用过程中，需要除去纤维表面的浸润剂，工艺复杂，成本高。将实施例1至3的水溶性玻璃纤维表面处理剂溶解于水中，通过旋涂表面活性剂，测试实施例1至3的接触角。实施例1的水溶性玻璃纤维表面处理剂接触角数值为80°；实施例2的水溶性玻璃纤维表面处理剂接触角数值为50°；实施例3的水溶性玻璃纤维表面处理剂接触角数值为70°。上述实验数据可知：聚合物链上引入的纤维素钠的含量越多，接触角数值越低，极性越强。因此，可以通过整硅氧烷和丙烯酸、纤维素钠的比例，调整玻璃纤维的表面极性，有利于玻璃纤维和不同极性的高分子材料复合，不需要再进行表面改性。因此，与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、该水溶性玻璃纤维表面处理剂合成简单，溶解即可使用，在玻璃纤维拉丝过程中无毛丝，易于集束；2、现有浸润剂为多种物质的混合物，本专利技术物种单一；3、可通过调整硅氧烷和丙烯酸、纤维素钠的比例，调整玻璃纤维的表面极性，有利于玻璃纤维和不同极性的高分子材料复合，不需要再进行表面改性。以上表述仅为本专利技术的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n按质量份数计，在容器中依次加入50至80份的乙烯基烷氧基硅烷、10至30份的丙烯酸类单体、1至5份的十二烷基磺酸铵、20至40份的水、10至20份的乙醇，搅拌均匀，加入0.5至2份的过硫酸铵，升温至80至100℃反应1至3h，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；/n将反应温度降至40℃，加入10至30份的羟基纤维素钠，加入NaHCO

【技术特征摘要】
1.一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按质量份数计，在容器中依次加入50至80份的乙烯基烷氧基硅烷、10至30份的丙烯酸类单体、1至5份的十二烷基磺酸铵、20至40份的水、10至20份的乙醇，搅拌均匀，加入0.5至2份的过硫酸铵，升温至80至100℃反应1至3h，加入亚硫酸钠中和溶液中的过硫酸铵；
将反应温度降至40℃，加入10至30份的羟基纤维素钠，加入NaHCO3调节pH为7.5至8.5，升温至60至80℃反应30至60min；
将反应结束后的溶液中和后，减蒸除去溶剂，烘干即可得到水溶性玻璃纤维表面处理剂。


2.根据权利要求1所述的一种水溶性玻璃纤维表面处理剂的制备方法，其特征在于，所述乙烯基烷氧基硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷或二乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员：卢儒，朱凉伟，刘广林，董娟，
申请(专利权)人：晟大科技南通有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32