一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及玻璃纤维浸润剂技术领域(IPC分类号C03C25/00)，尤其涉及一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂及其制备方法，按重量份，所述润湿剂的制备原料包括：成膜剂30

【技术实现步骤摘要】
一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维浸润剂
(IPC分类号C03C25/00)，尤其涉及一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]得益于玻璃纤维的高性价比优势，玻璃纤维已成为增强树脂制造复合材料的首选材料。目前玻纤增强产品占纤维增强复合材料的90％以上，广泛应用于航空航天、交通运输、工业管道、建筑建材、电子电器等诸多领域。
[0003]为了实现无机玻璃纤维在聚合物基树脂中的增强作用，必须提供使二者能够在界面相发生有效相互作用的介质，这种介质应能将无机相与有机相的材料特性协同结合起来，将玻纤与树脂这种非均匀相的组分连接成均匀相的整体结构。由此可见，玻纤在环氧树脂中的润湿好坏对材料性能有着明显影响。
[0004]中国专利202111597743.8公开了一种玻璃纤维浸润剂及制备方法、产品和应用，成膜剂为环氧树脂乳液、改性环氧树脂乳液中的一种或多种的组合，由该玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品，具备低吸树脂量的特性，具有毛羽少、与环氧树脂界面结合好的特点，中国专利202110135301.5公开了一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用，硅烷偶联剂是环氧基硅烷偶联剂和酰胺基硅烷偶联剂的混合物。采用该浸润剂生产的玻璃纤维纱线柔软、毛羽少，分散性均匀性非常好，与环氧树脂界面相容性好，浸透效果佳。然而，现有技术中的润湿剂仍然存在成膜后膜的力学性能欠佳、与玻纤相容性欠佳的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个方面提供了一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂，按重量份，所述润湿剂的制备原料包括：成膜剂30
‑
55份、抗静电剂55
‑
75份。
[0006]在一些实施方式中，所述成膜剂包括环氧树脂和聚丁二烯，质量比为(25
‑
40)：(5
‑
15)，优选地，质量比为35：10。
[0007]在一些实施方式中，所述环氧树脂为改性双酚环氧树脂，具体为有机硅改性双酚环氧树脂，有机硅和双酚环氧树脂的质量比为(1
‑
5)：100。
[0008]进一步地，所述有机硅选自聚醚烷基硅油、含氢硅油、乙烯基硅油、氨基硅油、羟基硅油中的至少一种。
[0009]进一步地，所述有机硅为含氢硅油，含氢量为0.5
‑
1.56％，粘度为15.00
‑
45.00cP，购买自莱阳圣邦有机硅科技有限公司，型号SI
‑
H202。
[0010]在一些实施方式中，所述双酚环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂复配，质量比为(1
‑
3)：(2
‑
5)。
[0011]进一步地，双酚A型环氧树脂的数均分子量为1100
‑
5500，环氧值为0.51当量/100g，购买自广州市长胜化工有限公司，型号为E51。
[0012]进一步地，所述环氧树脂为双酚F型环氧树脂的粘度为3000
‑
5000cps(25℃)，环氧
当量为160
‑
180g/eq，购买自什众明志化学(上海)有限公司，NPEF
‑
170。
[0013]进一步地，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法为：在100
‑
120℃下，按比例将有机硅和双酚环氧树脂投入反应釜，搅拌即得。
[0014]申请人发现，使用含氢量为0.5
‑
1.56％，粘度为15.00
‑
45.00cP的含氢硅油改性特定的环氧树脂，能够更好的提高润湿剂的成膜性并降低毛羽，猜测该型号的含氢硅油的分子结构中含有更多的活泼的SI
‑
H键，参与多种化学反应，可在低温下交联，具有良好的成膜性。此外，申请人还发现使用特定参数的两种环氧树脂复配，改性后能够同聚丁二烯和其他成分具有更好的分子相容性，减少成型材料中的气泡、孔隙及干点问题。
[0015]在一些实施方式中，所述聚丁二烯为羟基聚丁二烯，相对分子量为3000
‑
7000，羟值为1.3mgKOH/g，粘度为3.0Pa
·
s(40℃)。
[0016]在一些实施方式中，所述羟基聚丁二烯为端羟基聚丁二烯，购买自淄博齐龙化工，HTPB—VI型。
[0017]申请人在探究中发现，在本体系内引入端羟基聚丁二烯后，润湿剂的成膜效果更好，尤其是当环氧树脂和聚丁二烯以质量比为(25
‑
40)：(5
‑
15)复配后，润湿剂成膜后膜结构稳定，膜的力学性能优异，无气泡、干点问题出现，申请人猜测原因可能在于特定环氧值的环氧树脂和特定羟值、粘度的端羟基聚丁二烯在结构上亲和度高，能够很好的平衡环氧树脂的硬段和端羟基聚丁二烯的软段，赋予润湿剂良好的成膜性以及膜结构的稳定性，而二者的比例过高会引起体系粘度增大，流动性差、膜易碎，比例过低则会导致流动性过大，无法成膜。
[0018]在一些实施方式中，所述抗静电剂包括脂肪酸酯、脂肪酰胺、季铵盐、咪唑啉、脂肪族磺酸盐、季铵盐、多元醇、缩水甘油醚中的至少一种。
[0019]进一步地，所述抗静电剂为缩水甘油醚。
[0020]进一步地，所述缩水甘油醚包括十二烷基缩水甘油醚、烯丙醇缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚中的至少一种。
[0021]优选地，所述缩水甘油醚为十二烷基缩水甘油醚。
[0022]申请人还发现，十二烷基缩水甘油醚在本体系内作为抗静电剂添加，使用加量较多，除了具有优异的抗静电效果，消除静电之外，还能够加强体系的相容性，尤其是成膜剂与玻纤的相容性，推测可能是因为十二烷基缩水甘油醚的分子链上含有的环氧基团可以与载体树脂更好的相容，可以作为体系内的一种媒介，进一步赋予成膜剂与玻纤的亲和力。
[0023]在一些实施方式中，按重量份，所述润湿剂的制备原料还包括：偶联剂3
‑
5份、抗氧剂0.05
‑
0.2份。
[0024]进一步地，所述偶联剂可以选自本领域常见的偶联剂种类，例如硅烷偶联剂、碳酸脂偶联剂等，为了提高润湿剂与玻纤的成膜稳定性，本专利技术实施例中选用的是硅烷偶联剂KH
‑
560。
[0025]进一步地，所述抗氧剂可以选自本领域常见的偶联剂种类，例如抗氧剂BHT。
[0026]本专利技术的第二个方面提供了一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂的使用方法，将润湿剂与环氧树脂、玻璃纤维共混，润湿剂的添加量为环氧树脂、玻璃纤维总质量的0.5
‑
3％。
[0027]本专利技术的第三个方面提供了一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂的制备方法，将成膜剂、偶联剂、抗静电剂、抗氧剂混合均匀，即得。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂，其特征在于，按重量份，所述润湿剂的制备原料包括：成膜剂30
‑
55份、抗静电剂55
‑
75份。2.根据权利要求1所述的用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂，其特征在于，所述成膜剂包括环氧树脂和聚丁二烯，质量比为(25
‑
40)：(5
‑
15)。3.根据权利要求2所述的用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂，其特征在于，所述环氧树脂的数均分子量为1100
‑
5500。4.根据权利要求3所述的用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂，其特征在于，所述环氧树脂为有机硅改性双酚环氧树脂，有机硅和双酚环氧树脂的质量比为(1
‑
5)：100。5.根据权利要求2所述的用于环氧树脂与玻纤间的润湿剂，其特征在于，所述聚丁二烯为羟基聚丁二烯，相对分子量为3000
‑
7000，羟值为1.3mgKOH/g，粘度为3.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈佳兴，吕浩东，宋唯立，
申请(专利权)人：上海涵点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：