一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂及其制备方法，包括成膜剂和功能助剂；成膜剂包括聚乙烯醇和淀粉；功能助剂包括聚乙二醇

【技术实现步骤摘要】
一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维后处理
，特别涉及一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]玻璃纤维是将熔融玻璃进行纺丝形成长丝，将这数千根长丝收束成一股，将其切割为长度3～
6mm
的短切纤维，或者进一步将这数十股汇集形成粗纱状而得
。
在该玻璃纤维的制造期间，为了防止因摩擦产生的断丝和起毛，以保护长丝，而使用玻璃纤维上浆剂
。
玻璃纤维纱在织布机上要经过高速反复的弯曲
、
磨擦作用，再加上高性能玻纤布对布面毛羽
、
经纬向强力有严格的要求，同时还要保证织布的生产效率，使用上浆剂后便能增加经纱的强度及耐磨性并同时贴覆毛羽
。
[0003]目前常采用以聚乙烯醇
(PVA)
为主的浆料对玻璃纤维经纱进行上浆，虽然形成的浆膜坚韧
、
耐磨性
、
抗屈曲度优异，但其退浆较困难，闷烧过程中经常会出现
PVA
燃烧不充分，无法退浆干净的问题；而为了达到更好的退浆效果，需要提高焖烧温度或焖烧时间，才能将经纱上的浆料进行分解完全，但却提高了成本；若分解不完全，纤维表面残留的分解不完全的碳化物，则会影响后续该纤维的应用
。
此外，预浸料用玻璃纤维布对强力的要求高于电子布，而电子布处理工艺对纱线强力的损伤较大，导致退浆后预浸料玻璃纤维布的织物强力较差，甚至无法满足预浸料的使用要求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂及其制备方法，该预浸料用玻璃纤维布上浆剂形成的浆膜能保护玻璃纤维布制备过程中的磨损，易退浆，且热清洗后玻璃纤维布仍具有较高的强力保留率
。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂，包括成膜剂和功能助剂；所述成膜剂包括聚乙烯醇和淀粉；所述功能助剂包括聚乙二醇
、
发泡剂和纳米粒子；所述成膜剂与所述功能助剂的质量之比为
(2.7
～
8):(0.5
～
2.6)。
[0006]优选地，所述聚乙二醇的分子量为
4000
～
8000。
[0007]优选地，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇
16
‑
99
或聚乙烯醇
17
‑
99。
[0008]优选地，所述淀粉为酯化改性淀粉，所述酯化改性淀粉包括直链淀粉和支链淀粉
。
[0009]优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺
。
[0010]优选地，所述纳米粒子为纳米氧化锌
。
[0011]更优选地，所述纳米粒子的粒径为
30
～
300nm。
[0012]优选地，所述聚乙烯醇与所述支链淀粉的质量之比为
(4
～
12):(1
～
3)。
[0013]优选地，所述直链淀粉和所述支链淀粉的质量之比为
(0.4
～
1):(1
～
3)。
[0014]优选地，所述直链淀粉和所述支链淀粉的质量之和与所述发泡剂的质量之比为
(7
～
20):(1
～
5)。
[0015]优选地，所述预浸料用玻璃纤维布上浆剂包括如下质量份数的组分：聚乙烯醇2～6份
、
直链淀粉
0.2
～
0.5
份
、
支链淀粉
0.5
～
1.5
份
、
聚乙二醇
0.5
～2份
、
发泡剂
0.1
～
0.5
份
、
纳米粒子
0.01
～
0.05
份和水
90
～
98
份
。
[0016]第二方面，本专利技术还提供了基于上述第一方面提供的预浸料用玻璃纤维布上浆剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0017](1)
将淀粉加入水中进行糊化，得到淀粉浆；
[0018](2)
将发泡剂和纳米粒子加入水中进行超声分散，然后加入至所述淀粉浆中混匀，得到分散液；
[0019](3)
将聚乙烯醇加入至溶解有聚乙二醇的水溶液中混匀，得到混合液；
[0020](4)
将所述分散液和所述混合液进行混匀，得到所述预浸料用玻璃纤维布上浆剂
。
[0021]优选地，在步骤
(1)
中，所述糊化的温度为
87
～
97℃
，糊化时间为
12
～
24h。
[0022]优选地，在步骤
(2)
中，所述混匀为于
60
～
80℃
下密封保温搅拌
30
～
60min。
[0023]更优选地，所述超声分散的功率为
40W
，频率为
30
～
50Hz
，搅拌转速为
100
～
200rpm
，时间为5～
20min。
[0024]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0025]本专利技术的预浸料用玻璃纤维布上浆剂包括聚乙烯醇
、
直链淀粉
、
支链淀粉
、
聚乙二醇
、
发泡剂和纳米粒子，引入淀粉成膜剂提高浆膜的松弛度和减缓膜结构的紧密度，其中采用支链淀粉能提高浆膜结构的松弛度，避免浆膜结构过于致密和纱线变硬导致断丝以及热清洗过程中不易清洗，引入直链淀粉和纳米粒子提高浆膜的韧性，直链淀粉可缓解聚乙烯醇成膜后的结构紧密性，保证纱线纺织性能的同时还可与辅助气体打开通路，在热清洗过程中提高浆膜的有氧分解效率，从而减缓热处理过程中热冲击对纤维的损伤；通过在上浆剂中引入发泡剂，添加可降低发泡剂分解温度的活化因子纳米粒子，在引入淀粉成膜剂提高浆膜韧性的同时使浆膜结构保持一定的松弛度，将发泡剂分解温度调控至淀粉转化为糊精温度区间，能更好地促进多孔结构的形成，淀粉分子高温受热分解转化的糊精，浆膜结构再次松弛，促使发泡剂分解的气体导致内部压强增大，气体在松弛的膜内逃逸打开通路，导致浆膜结构从紧密结构转变为多孔结构，浆膜孔隙率变大，更多的氧气能够进入膜结构内部，避免膜结构过于紧密而导致气体在内部形成空腔，无法打开通路
。
如此，膜结构的孔隙率变大导致了热清洗过程中有机物与氧气的接触面积增大，有机物分解从浆膜内部开始氧化分解，减少了浆膜完全氧化分解所需的能量，从而降低了热冲击对纤维本体的损伤，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，包括成膜剂和功能助剂；所述成膜剂包括聚乙烯醇和淀粉；所述功能助剂包括聚乙二醇
、
发泡剂和纳米粒子；所述成膜剂与所述功能助剂的质量之比为
(2.7
～
8):(0.5
～
2.6)。2.
根据权利要求1所述的预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为
4000
～
8000
；所述聚乙烯醇为聚乙烯醇
16
‑
99
或聚乙烯醇
17
‑
99
；所述淀粉为酯化改性淀粉，所述酯化改性淀粉包括直链淀粉和支链淀粉；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺
。3.
根据权利要求1所述的预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，所述纳米粒子为纳米氧化锌；优选地，所述纳米粒子的粒径为
30
～
300nm。4.
根据权利要求2所述的预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，所述聚乙烯醇与所述支链淀粉的质量之比为
(4
～
12):(1
～
3)。5.
根据权利要求2所述的预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，所述直链淀粉和所述支链淀粉的质量之比为
(0.4
～
1):(1
～
3)。6.
根据权利要求1所述的预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，所述淀粉与所述发泡剂的质量之比为
(7
～
20):(1
～
5)。7.
根据权利要求2至6中任一所述的预浸料用玻璃纤维布上浆剂，其特征在于，包括如下质量份数的组分：聚乙烯醇2～6份
、
直链淀粉
0.2
～
0.5
份<...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁鹏，嵇跃云，郭仁贤，韩进华，张焱，
申请(专利权)人：南玻院宿迁新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：