【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维浸胶，具体地说，是涉及一种环保型纤维表面处理的粘合剂组合物以及使用该组合物处理纤维的方法。更具体地，涉及一种即使不含间苯二酚和甲醛也具有优异粘合强度的粘合剂组合物，以及使用该粘合剂组合物处理纤维的方法。
技术介绍
1、纤维/橡胶复合材料广泛应用于轮胎、输送带、胶管等承载耐压的橡胶制品，其中橡胶基体具有高弹性，在复合材料受力时可产生较大的变形，而纤维骨架材料因其较高的强度和刚度可抵抗应力对复合材料产生的破坏。对于纤维/橡胶复合材料来说，纤维与橡胶基体之间的界面粘合力决定了复合材料的应力传递效率，进而决定了复合材料的使用性能和寿命。目前，常用于制备骨架材料的纤维有尼龙纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、碳纤维等。然而，由于纤维的高结晶度、化学惰性及与橡胶基体模量差较大等因素，导致纤维与橡胶之间的界面相互作用较弱。
2、目前，间苯二酚-甲醛-胶乳(rfl)浸渍体系是工业上用于提高纤维与橡胶之间粘合力的最常用的方法。rfl浸渍体系的机理是其中的间苯二酚-甲醛树脂相通过羟基与纤维表面的极性基团相互作用，同时，橡胶胶乳相可通过共硫化过程与橡胶基体交联，从而增强纤维与橡胶之间的粘合效果。然而，间苯二酚和甲醛对人体健康和环境具有极大的危害。该方法使用的间苯二酚和甲醛已被国际癌症研究机构(iarc)列为致癌物质，越来越多国家正开始禁止在轮胎生产中使用间苯二酚和甲醛。因此，迫切需要开发新型环保的纤维浸渍处理体系来代替传统的rfl处理方法。
3、目前已经有一些文件公开了多种非rfl浸渍体系。例如，us20
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种环保型纤维表面处理的粘合剂组合物以及使用该组合物处理纤维的方法。
2、在第一个方面，本专利技术提供了一种用于纤维表面处理的粘合剂组合物。该组合物具有优异的粘合强度，并且不含间苯二酚-甲醛。
3、本专利技术的另一个方面是提供一种使用上述不含间苯二酚-甲醛的粘合剂组合物对纤维进行表面处理的方法。
4、本专利技术提供的用于纤维表面处理的粘合剂组合物，所述组合物按重量份包括以下成分或由以下成分组成：
5、
6、优选地，所述组合物按重量份包括以下成分或由以下成分组成：
7、
8、上述组合物可以作为单个组分型的浸渍胶，例如在单个容器中贮存。
9、另外，上述组合物也可以分为两个组分(即第一浸渍胶和第二浸渍胶)，例如分别在两个单独的容器中贮存，此时，所述组合物为双组分型的浸渍胶。因此，在一种具体实施方式中，所述组合物包括：
10、a)第一浸胶液，该第一浸胶液包括以下成分或由以下成分组成：
11、第一环氧树脂0.1-5份；优选为1.2-1.8份
12、封闭型异氰酸酯1-15份；优选为3-4.5份
13、第一溶剂100份；
14、以及
15、b)第二浸胶液，该第二浸胶液包括以下成分或由以下成分组成：
16、聚氨酯分散体树脂3-16份；优选为3.3-4.1份
17、第二环氧树脂0.5-5份；优选为1.5-2.0份
18、固化剂0.1-3份；优选为0.4-2.1份
19、橡胶胶乳20-50份；优选为26-27.5份
20、第二溶剂100份；
21、填料0-20份；优选为0.4-2.7份，
22、所述第一浸胶液和第二浸胶液分别在两个单独的容器中贮存。
23、根据本专利技术，所述聚氨酯分散体树脂包括聚碳酸酯基氨基甲酸酯、聚酯基氨基甲酸酯、聚丙烯酸氨基甲酸酯、聚脲聚氨酯、1,5-萘二异氰酸酯(ndi)型聚氨酯、对苯二异氰酸酯(ppdi)型聚氨酯、二甲基联苯二异氰酸酯(todi)型聚氨酯、甲苯二异氰酸酯(tdi)型聚氨酯中的至少一种；优选为脂肪族聚氨酯分散体树脂和/或聚碳酸酯聚氨酯分散体树脂。
24、根据本专利技术，所述环氧树脂包括缩水甘油醚型化合物、酚醛型环氧树脂以及双酚型环氧树脂中的至少一种，可以为其纯净物或水性乳液；优选地，选自双酚a型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、山梨醇缩水甘油醚和双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚中的一种或多种；更优选为丙三醇缩水甘油醚和/或山梨醇缩水甘油醚。
25、在所述第一浸胶液和第二浸胶液分别在两个单独的容器中贮存的具体实施方式中，所述第一环氧树脂与第二环氧树脂相同或者不同，各地独立地选自缩水甘油醚型化合物、酚醛型环氧树脂以及双酚型环氧树脂中的至少一种；优选选自双酚a型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、山梨醇缩水甘油醚和双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚中的一种或多种；更优选所述第一环氧树脂为山梨醇缩水甘油醚；所述第二环氧树脂为丙三醇缩水甘油醚。
26、根据本专利技术，所述固化剂包括咪唑类固化剂和/或胺类固化剂；优选地，所述咪唑类固化剂选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基-2-十一烷基咪唑中的一种或多种；进一步优选为2-乙基-4-甲基咪唑；
27、优选地，所述胺类固化剂选自超支化聚酰胺、超支化聚乙烯亚胺、超分子聚氧乙烯胺、聚氧乙烯双胺、聚酰胺、双氰胺、哌嗪、间苯二甲胺和间苯二胺中的一种或多种；进一步优选为哌嗪和/或间苯二胺。
28、根据本专利技术，所述封闭型异氰酸酯为由异氰酸酯和封端剂形成的封闭型异氰酸酯，优选所述异氰酸酯选自三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、四甲基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二异氰酸酯、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于纤维表面处理的粘合剂组合物，所述组合物按重量份包括以下成分或由以下成分组成：
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其特征在于，所述组合物按重量份包括以下成分或由以下成分组成：
3.根据权利要求1的粘合剂组合物，其特征在于，所述组合物包括：
4.根据权利要求1-3中任一项的粘合剂组合物，其特征在于，所述聚氨酯分散体树脂包括聚碳酸酯基氨基甲酸酯、聚酯基氨基甲酸酯、聚丙烯酸氨基甲酸酯、聚脲聚氨酯、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)型聚氨酯、对苯二异氰酸酯(PPDI)型聚氨酯、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)型聚氨酯或甲苯二异氰酸酯(TDI)型聚氨酯中的至少一种；优选为脂肪族聚氨酯分散体树脂和/或聚碳酸酯聚氨酯分散体树脂。
5.根据权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其特征在于，所述环氧树脂包括缩水甘油醚型化合物、酚醛型环氧树脂以及双酚型环氧树脂中的至少一种；优选所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚
6.根据权利要求3所述的粘合剂组合物，其特征在于，所述第一环氧树脂与第二环氧树脂相同或者不同，各地独立地选自缩水甘油醚型化合物、酚醛型环氧树脂以及双酚型环氧树脂中的至少一种；优选选自双酚A型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、山梨醇缩水甘油醚和双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚中的一种或多种；更优选所述第一环氧树脂为山梨醇缩水甘油醚；所述第二环氧树脂为丙三醇缩水甘油醚。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，
8.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，
9.根据权利要求1或2所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述溶剂为水性溶剂，优选为水，更优选为去离子水。
10.根据权利要求3所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述第一溶剂和第二溶剂相同或者不同，各自独立地为水性溶剂，优选为水，更优选为去离子水。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述填料选自纳米二氧化硅、炭黑、纳米二氧化钛，纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化钙、纳米碳酸钙、碳纳米管、凹凸棒石、纳米纤维素、埃洛石、纳米芳纶纤维、玄武岩纤维、纳米晶须、氧化石墨烯、蒙脱石、云母、高岭土和水滑石的一种或多种；优选为凹凸棒石。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述填料为经填料表面改性剂处理后的填料；
13.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述橡胶胶乳选自丁吡胶乳、丁苯胶乳、丁苯吡胶乳、氯丁胶乳、丁腈胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、环氧化天然胶乳、天然胶乳和丙烯酸酯胶乳中的至少一种；优选地，所述橡胶胶乳为丁吡胶乳、丁苯胶乳及天然胶乳中的至少一种；所述橡胶胶乳的固含量为20～60wt％。
14.一种纤维的处理方法，包括：
15.根据权利要求14所述的处理方法，其特征在于，实施所述浸渍的温度为10-40℃，时间为2-60s；实施干燥的温度为100～170℃，时间为30～600s；实施所述固化的温度为180～260℃，时间为30～600s，使用前将所述浸胶液的pH调节为8.0-12.0。
16.一种纤维的处理方法，包括以下步骤：
17.根据权利要求16所述的处理方法，其特征在于，步骤A)中，实施所述浸渍的温度为10-40℃，时间为2-60s；步骤B)中，实施所述干燥的温度为100-170℃，时间为30～600s；步骤B)中，实施所述固化的温度为180-260℃，时间为30～600s。
18.根据权利要求16或17所述的处理方法，其特征在于，步骤C)中，实施所述浸渍的温度为10-40℃，时间为2-60s；步骤D)中，实施所述干燥的温度为100-170℃，时间为30～600s；步骤B)中，实施所述固化的温度为180-260℃，时间为30～600s。
19.根据权利要求16-18中任一...
【技术特征摘要】
1.一种用于纤维表面处理的粘合剂组合物，所述组合物按重量份包括以下成分或由以下成分组成：
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其特征在于，所述组合物按重量份包括以下成分或由以下成分组成：
3.根据权利要求1的粘合剂组合物，其特征在于，所述组合物包括：
4.根据权利要求1-3中任一项的粘合剂组合物，其特征在于，所述聚氨酯分散体树脂包括聚碳酸酯基氨基甲酸酯、聚酯基氨基甲酸酯、聚丙烯酸氨基甲酸酯、聚脲聚氨酯、1,5-萘二异氰酸酯(ndi)型聚氨酯、对苯二异氰酸酯(ppdi)型聚氨酯、二甲基联苯二异氰酸酯(todi)型聚氨酯或甲苯二异氰酸酯(tdi)型聚氨酯中的至少一种；优选为脂肪族聚氨酯分散体树脂和/或聚碳酸酯聚氨酯分散体树脂。
5.根据权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其特征在于，所述环氧树脂包括缩水甘油醚型化合物、酚醛型环氧树脂以及双酚型环氧树脂中的至少一种；优选所述环氧树脂选自双酚a型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、山梨醇缩水甘油醚和双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚中的一种或多种；更优选为丙三醇缩水甘油醚和/或山梨醇缩水甘油醚。
6.根据权利要求3所述的粘合剂组合物，其特征在于，所述第一环氧树脂与第二环氧树脂相同或者不同，各地独立地选自缩水甘油醚型化合物、酚醛型环氧树脂以及双酚型环氧树脂中的至少一种；优选选自双酚a型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、山梨醇缩水甘油醚和双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚中的一种或多种；更优选所述第一环氧树脂为山梨醇缩水甘油醚；所述第二环氧树脂为丙三醇缩水甘油醚。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，
8.根据权利要求1-3中任一项所述的粘结剂组合物，其特征在于，
9.根据权利要求1或2所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述溶剂为水性溶剂，优选为...
【专利技术属性】
技术研发人员：田明，李英哲，宁南英，张立群，王文才，于冰，王超君，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。