一种玻璃纤维成膜剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃纤维成膜剂的制备方法，包括以下步骤：将聚苯醚和有机溶剂混合，升温至100～105℃，得到树脂溶液；向所述树脂溶液中加入乳化剂，在高速剪切作用下加入水，利用相反转法制备得到玻璃纤维成膜剂。与现有技术相比，本发明专利技术首次以聚苯醚为原料制备得到了玻璃纤维成膜剂，由于聚苯醚具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高和电性能优良等优点，从而保证了使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维具有良好的力学性能。并且，由于以聚苯醚为原料制备的成膜剂与后期待增强的聚苯醚树脂在结构上接近，从而保证了使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维与后期待增强的聚苯醚树脂之间有良好的界面结合力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻纤制造
，更具体地说，涉及。
技术介绍
玻璃纤维浸润剂是用于玻璃纤维表面涂覆的一种表面处理剂，对玻璃纤维的制造至关重要，决定了纤维的作业性能和纤维在复合材料中的表现。浸润剂是由成膜剂、偶联剂和抗静电剂等混合形成的多组分水溶液或乳液，能有效润滑玻璃纤维表面，使玻璃纤维光滑、柔软、耐磨，并赋予后期复合材料卓越的性能。浸润剂的作用主要表现在以下几个方面润滑保护作用、粘结集束作用、防止玻璃纤维表面静电荷的积累以及使玻璃纤维获得与基材良好的相容性等。在浸润剂的作用下，玻纤制品具有理想的物理性能、力学性能、化学性能、电学性能以及耐老化性能等应用性能。成膜剂是玻纤浸润剂中最重要的组分，可以在玻纤表面形成一种具有一定柔软性、延伸性和耐摩擦性等性能的连续均匀的薄膜，对及玻纤后期的使用性能有极其重要的作用。目前在玻璃纤维中使用的成膜剂主要分为四大类，包括环氧类成膜剂、聚酯类成膜剂、聚氨酯类成膜剂和聚醋酸乙烯酯类成膜剂。其中，环氧树脂成膜剂主要为小分子量环氧树脂成膜剂，而高分子量环氧树脂在常温下为固体，熔点较高，乳化困难，有机溶剂添加量较大，对乳化条件和设备要求极为苛刻，从而限制了它的使用；聚酯类成膜剂的合成工艺复杂，需要高温反应且生产周期长，成本较高，限制了聚酯类成膜剂的推广；聚氨酯类成膜剂的原料价格昂贵，成本过高，应用范围也比较狭窄；聚醋酸乙烯酯类成膜剂的分子量较低， 不易赋予原丝良好的硬挺度和切割性能，并且价格较高。聚苯醚是20世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2，6- 二甲基-1,4_ 苯醚，简称 PPO (Polyphenylene Oxide)或 PPE (Polypheylene ether),又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。聚苯醚不仅具有优良的物理力学性能、电气绝缘性及耐热性，而且其高温下的耐蠕变性较好。因此，本专利技术人考虑，以聚苯醚为原料制备玻璃纤维成膜剂，提高使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维的力学性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供， 使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维与后期待增强的聚苯醚树脂之间有良好的界面结合力， 使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维具有良好的力学性能。为了解决以上技术问题，本专利技术提供，包括以下步骤步骤a)将聚苯醚和有机溶剂混合，升温至100 105°C，得到树脂溶液；步骤b)向所述树脂溶液中加入乳化剂，在高速剪切作用下加入水，继续高速剪切得到玻璃纤维成膜剂。优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯或丙二醇甲醚。优选的，所述聚苯醚与有机溶剂的质量比为I : (0. I 0. 5)。优选的，所述乳化剂为脂肪醇醚类乳化剂。优选的，所述步骤a)的保温时间为3 5h。优选的，所述向树脂溶液中加入乳化剂在90 100°C下进行。优选的，所述水的温度为90 100°C。优选的，所述步骤b)具体为步骤bl)向所述树脂溶液中加入乳化剂，得到混合溶液；步骤b2)在高速剪切作用下向所述混合溶液中加入水，继续高速剪切得到玻璃纤维成膜剂。相应的，本专利技术还提供一种上述技术方案制备的玻璃纤维成膜剂。相应的，本专利技术还提供一种浸润剂，包括上述技术方案所述的玻璃纤维成膜剂。本专利技术提供，包括以下步骤将聚苯醚和有机溶剂混合，升温至100 105°C，得到树脂溶液；向所述树脂溶液中加入乳化剂，在高速剪切作用下加入水，继续高速剪切，利用相反转法制备得到玻璃纤维成膜剂。与现有技术相比，本专利技术首次以聚苯醚为原料制备得到了玻璃纤维成膜剂，由于聚苯醚具有刚性大、耐热性高、 难燃、强度较高和电性能优良等优点，从而保证了使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维具有良好的力学性能。并且，由于以聚苯醚为原料制备的成膜剂与后期待增强的聚苯醚树脂在结构上接近，从而保证了使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维与后期待增强的聚苯醚树脂之间有良好的界面结合力。具体实施例方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了，其特征在于，包括以下步骤步骤 a)将聚苯醚和有机溶剂混合，升温至100 105°C，得到树脂溶液；步骤b)向所述树脂溶液中加入乳化剂，在高速剪切作用下加入水，继续高速剪切，得到玻璃纤维成膜剂。本专利技术以聚苯醚作为制备玻璃纤维成膜剂的原料，聚苯醚(PPO)不仅具有优良的物理力学性能、电气绝缘性及耐热性，而且其高温下的耐蠕变性较好。聚苯醚是20 世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2，6_ 二甲基-1，4-苯醚，简称 PPO (Polyphenylene Oxide)或 PPE (Polypheylene ether),又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚，结构式如下 另外，本专利技术对于采用的有机溶剂并无特别限制，可以采用领域人员熟知的有机溶剂，优选米用与聚苯醚相容性好的有机溶剂，如甲苯、二甲苯或丙二醇甲醚，更优选米用与聚苯醚相容性好的环保型有机溶剂，最优选为丙二醇甲醚(2-MP)。丙二醇甲醚是一种低毒高级工业溶剂，分子中既有醚键，又有羰基，羰基又形成了酯的结构，同时又含有烷基。因此，丙二醇甲醚在同一分子中既有非极性部分，又有极性部分，这两部分的官能团既相互制约排斥，又各自起到其固有的作用，从而对非极性物质和极性物质均有很强的溶解能力。从聚苯醚的性质方面考虑，本专利技术将聚苯醚和有机溶剂混合后升温至100 105°C，优选为102 105°C，更优选为105°C ;保温时间优选为3 5h，更优选为5h。在该温度下将聚苯醚与溶剂混合，聚苯醚溶解，形成粘稠的液体即树脂溶液，保证了相反转法制备玻璃纤维成膜剂的顺利进行。同时，聚苯醚与有机溶剂的质量比是影响树脂溶液的粘度的重要因素，进而影响成膜剂的最终的性质。本专利技术采用的聚苯醚与有机溶剂的质量比优选为I : (0. I 0. 5)，更优选为I : (0.2 0.3)，更优选为I : 0.2。制备得到树脂溶液后，进行制备玻璃纤维成膜剂的步骤，所述步骤b)具体为步骤bl)向所述树脂溶液中加入乳化剂，得到混合溶液；步骤b2)在高速剪切作用下向所述混合溶液中加入水，继续高速剪切，制备得到玻璃纤维成膜剂。在制备玻璃纤维成膜剂过程中，在高速剪切过程中实现了相反转。相反转法即通过相反转将聚合物从油包水状态转变成水包油状态，是一种制备高分子树脂乳液的有效方法，可将高分子树脂借助于外加乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液。对于本专利技术而言，由于PPO树脂的熔点较高，即使加热到软化点，树脂也会遇冷瞬间转变成树脂状，无法形成流动性较好的液体，因此，本专利技术向所述树脂溶液中加入乳化剂，采用相反转法对PPO树脂的乳化。作为优选，本专利技术优选采用浊点较高、乳化能力较好的乳化剂，更优选为环保型脂肪醇醚类乳化剂。按照本专利技术，所述向树脂溶液中加入乳化剂优选在90 100°C下进行，更优选为 95 100°C，更优选为95°C。因此，在步骤a)制备得到树脂溶液后，优选进行降温，优选降至 95°C后向所述树脂溶液中加入乳化剂。另外，步骤b)中，所述水的温度优选为90 100°C， 更优选为95 100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐，
申请(专利权)人：重庆国际复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：