一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，包括改性环氧树脂和表面活性剂；所述表面活性剂的质量占所述改性环氧树脂质量的2％～7％；所述改性环氧树脂由环氧树脂和改性剂在路易斯酸催化剂作用下接枝反应得到，所述环氧树脂包括多环氧官能团脂环族环氧树脂、多官能度活性环氧稀释剂和酚醛环氧树脂中的一种或几种；所述改性剂为烷氧基化双酚A。本发明专利技术使用了双酚A衍生物，有效的降低了乳液成膜后的迁移率，提高改性环氧树脂的柔韧性，本发明专利技术制备的改性环氧树脂具有很高的环氧基含量，从而大幅提升复合材料制品的力学性能。本发明专利技术还提供了一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液的制备方法及应用。性环氧乳液的制备方法及应用。

【技术实现步骤摘要】
一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着全球经济的高速发展，智能化、自动化、高效化的生产模式越来越得到广大客户青睐。但近几年，国内外很多公司出现不同程度的经济情况，都在考虑从不同角度上进行降本增效，提高企业的盈利能力。玻璃纤维生产与制造是一个集资金密集型、技术密集型、劳动力密集型为一体的高成本高附加值的小众企业。目前，国内外生产玻璃纤维的企业众多，各家或多或少都会有热塑玻璃纤维板块，热塑玻璃纤维经过与不同的工程塑料进行复合造粒，可以获得性能优异的改性复合材料，这些改性材料可以很好的应用于二次注塑、挤压产品的加工，比如：汽车、家用电器等产品的相关配套产品，以求获得更高的经济价值。
[0003]现有技术缺陷和不足：目前，虽然国内生产热塑纤维产品的公司较多，但是多数厂家生产的产品存在：制品的耐温性差、纱线产品与工程塑料的匹配性差、纱线分散不良、纱线的迁移量高等问题，直接影响了制品的外观及性能，限制了该类型纱线的推广和使用。从供货端讲，纱线匹配性差，会造成生产线生产系统原料数目增多，导致各产品的单位成本增加；从客户端讲，纱线分散性补加、迁移严重，会极大的影响玻璃纤维与被混合树脂共混的均匀性，而迁移会导致玻璃纤维与被增强树脂之间的界面结合能力减弱，二者都会直接影响后期复合材料制品的工艺性能和力学性能。针对该问题，国内外也有不少企业进行相关研究，但是效果不甚明显。同时，各厂家产出的产品在实际应用时，依然或多或许存在以上问题，这对玻璃纤维行业的发展起着严重的阻碍作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液、其制备方法及应用，本专利技术中的环氧乳液用于玻璃纤维的生产，可有效的提高玻璃纤维的分散性，降低玻璃纤维的迁移率，有利于后期复合材料的加工。将该玻璃纤维用于初级复合材料生产，可以使玻璃纤维在工程塑料中具有高度的分散性，提高界面结合性能。使用该初级复合材料进行成品的二次注塑加工，可以促使最终制品获得很高的力学性能。
[0005]本专利技术提供一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，包括改性环氧树脂和表面活性剂；
[0006]所述表面活性剂的质量占所述改性环氧树脂质量的2％～7％；
[0007]所述改性环氧树脂由环氧树脂和改性剂在路易斯酸催化剂作用下接枝反应得到，所述环氧树脂包括多环氧官能团脂环族环氧树脂、多官能度活性环氧稀释剂和酚醛环氧树脂中的一种或几种；所述改性剂为烷氧基化双酚A。
[0008]优选的，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和氢化双酚A型环
氧树脂中的一种或几种；所述改性剂包括乙氧基化双酚A和/或丙氧基化双酚A。
[0009]优选的，所述路易斯酸催化剂包括三氟化硼、三氟化硼络合物、三氟化硼乙醚、三氯化铝、三氧化硫、二氯卡宾、二氯卡宾的衍生物和溴化铁中的一种或几种。
[0010]优选的，以所述环氧树脂、改性剂和路易斯酸催化剂的总质量为100％，所述环氧树脂的质量分数为41～86％，改性剂的质量分数为12～57％，路易斯酸催化剂的质量分数为0.02～3％。
[0011]优选的，所述表面活性剂包括烷基酚类聚醚型表面活性剂、普兰尼克型的表面活性剂和异构醇类的表面活性剂中的一种或几种。
[0012]本专利技术提供如上文所述热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0013]A)将环氧树脂和改性剂混合，加热至完全溶化，测试初始环氧当量；
[0014]B)当所述初始环氧当量稳定后，向所述步骤A)中的混合物中加入路易斯酸催化剂，进行接枝反应，得到改性环氧树脂；
[0015]C)将所述改性环氧树脂与表面活性剂混合，制备得到热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液。
[0016]优选的，所述步骤A)中加热的温度为80～85℃。
[0017]优选的，所述接枝反应的温度为68～72℃；所述接枝反应的时间为2～2.5小时。
[0018]优选的，所述步骤C)中，将所述改性环氧树脂与表面活性剂混合，使用相反转法制备得到热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液。
[0019]本专利技术提供如上文所述的热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液在提高玻璃纤维分散性和降低玻璃纤维迁移率中的应用。
[0020]本专利技术提供了一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，包括改性环氧树脂和表面活性剂；所述表面活性剂的质量占所述改性环氧树脂质量的2％～7％；所述改性环氧树脂由环氧树脂和改性剂在路易斯酸催化剂作用下接枝反应得到，所述环氧树脂包括多环氧官能团脂环族环氧树脂、多官能度活性环氧稀释剂和酚醛环氧树脂中的一种或几种；所述改性剂为烷氧基化双酚A。
[0021](1)本专利技术中，创新使用了双酚A衍生物，由于该衍生物中含有较多的聚环氧乙烷结构单元，可以赋予改性环氧树脂更好的亲水性，大幅降低外加乳化剂的添加量，为乳液提供良好的稳定性，有效的降低了乳液成膜后的迁移率。同时，结构中存在的大量聚醚链段，可有效提高改性环氧树脂的柔韧性，可以提供给纱线很好的爽滑性和分散性，有助于玻璃纤维的后期使用。
[0022](2)本专利技术中，对环氧树脂或环氧树脂衍生物做出新的使用设计，多使用多官能结构的环氧树脂衍生物，使制备的改性环氧树脂具有很高的环氧基含量，进而赋予改性环氧树脂很高的反应活性，极大的有利于成膜剂成膜后与后期复合材料的交联固化作用，从而大幅提升复合材料制品的力学性能。
[0023](3)本专利技术中，使用了大量的路易斯酸作为反应催化剂，由于路易斯酸具有较高的催化活性，可以使该反应在较低的温度下实现，降低了产品的生产能耗。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，包括改性环氧树脂和表面活性剂；
[0025]所述表面活性剂的质量占所述改性环氧树脂质量的2％～7％；
[0026]在本专利技术中，所述表面活性剂的质量占所述改性环氧树脂质量的2％～7％，优选为2.5％～5％，如2％，2.5％，3％，3.5％，4％，4.5％，5％，5.5％，6％，6.5％，7％，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
[0027]所述改性环氧树脂由环氧树脂和改性剂在路易斯酸催化剂作用下接枝反应得到，所述环氧树脂包括多环氧官能团脂环族环氧树脂、多官能度活性环氧稀释剂和酚醛环氧树脂中的一种或几种；所述改性剂为烷氧基化双酚A。
[0028]在本专利技术中，所述改性环氧树脂是由环氧树脂在催化剂作用下与改性剂进行接枝反应得到，所述环氧树脂优选为多环氧官能团脂环族环氧树脂、多官能度活性环氧稀释剂和酚醛环氧树脂中的一种或几种，更优选为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和氢化双酚A型环氧树脂中的一种或几种。
[0029]在本专利技术中，所述改性剂优选为烷氧基化双酚A，更优选为乙氧基化双酚A和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，包括改性环氧树脂和表面活性剂；所述表面活性剂的质量占所述改性环氧树脂质量的2％～7％；所述改性环氧树脂由环氧树脂和改性剂在路易斯酸催化剂作用下接枝反应得到，所述环氧树脂包括多环氧官能团脂环族环氧树脂、多官能度活性环氧稀释剂和酚醛环氧树脂中的一种或几种；所述改性剂为烷氧基化双酚A。2.根据权利要求1所述的热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和氢化双酚A型环氧树脂中的一种或几种；所述改性剂包括乙氧基化双酚A和/或丙氧基化双酚A。3.根据权利要求2所述的热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，其特征在于，所述路易斯酸催化剂包括三氟化硼、三氟化硼络合物、三氟化硼乙醚、三氯化铝、三氧化硫、二氯卡宾、二氯卡宾的衍生物和溴化铁中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的热塑纤维用高分散、低迁移性环氧乳液，其特征在于，以所述环氧树脂、改性剂和路易斯酸催化剂的总质量为100％，所述环氧树脂的质量分数为41～86％，改性剂的质量分数为12～57％，路易斯酸催化剂的质量分数为0.02～3％。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：曹均凯，龙浩，郝名扬，韦联川，胡颜刚，王洲一，李艳平，蒋莹莹，余洁，程洲，
申请(专利权)人：重庆国际复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：