本发明专利技术涉及用于强化进料，玻璃纤维较优的水性上浆组合物，该组合物包括硅烷耦合剂、每条链包括2-8个反应性环氧基团且与选自PET和PBT的热塑性聚酯基质树脂相容的环氧膜形成聚合物，以及次磷酸盐，该次磷酸盐占该组合物的重量的5-30%，优选7-25%，更优选10-20%，最优选12-18%。使用本发明专利技术的上浆组合物涂覆的玻璃纤维强化的热塑性聚酯树脂表现出改良的防污性及改良的拉伸断裂伸长率。该上浆组合物进一步提高了经上浆的纤维的可加工性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于强化进料，玻璃纤维较优的水性上浆组合物，该组合物包括硅烷耦合剂、每条链包括2-8个反应性环氧基团且与选自PET和PBT的热塑性聚酯基质树脂相容的环氧膜形成聚合物，以及次磷酸盐，该次磷酸盐占该组合物的重量的5-30%，优选7-25%，更优选10-20%，最优选12-18%。使用本专利技术的上浆组合物涂覆的玻璃纤维强化的热塑性聚酯树脂表现出改良的防污性及改良的拉伸断裂伸长率。该上浆组合物进一步提高了经上浆的纤维的可加工性。【专利说明】专利技术背景 本专利技术涉及用于强化材料或进料的上浆组合物，该强化材料或进料意欲用作聚合基质材料(更具体而言为热塑性聚合材料(例如热塑性聚酯材料，更具体而言为聚对苯二甲酸乙二醇酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))的强化材料的微粒进料，包括玻璃或砂、天然纤维(例如竹纤维)或矿物纤维(更具体而言为玄武岩、碳或玻璃纤维)。本专利技术进一步涉及使用本专利技术的上浆组合物处理的强化材料，更具体而言为矿物纤维(较佳为玻璃纤维)，且关于使用经本专利技术的上浆组合物处理的这些进料(优选玻璃纤维)强化的热塑性聚合材料(例如聚酯材料，更具体而言为聚对苯二甲酸乙二醇酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))。最后，本专利技术涉及用于处理强化材料及用于制造强化的聚酯基质材料的过程。已知通常通过加入强化材料或进料(通常系微粒矿物进料(例如玻璃或砂)或天然或矿物纤维(包含碳纤维或玻璃纤维))来改良热塑性材料的机械性质。通过连续使熔融矿物(岩石或玻璃)流经所谓的轴衬来产生矿物纤维(且更具体而言为玻璃纤维)。在玻璃纤维的情形下，可使用不同品质的玻璃；最常用品质为常用于绝缘体等的所谓的E-玻璃(称为电玻璃)，如可自Owens Corning获得的Advantex玻璃。然后可将所获得长丝聚集成束并以期望的长度切短，然后与基质树脂混合。然而，已显而易见，可通过由改良强化材料与其意欲强化的聚合基质问的粘着来优化该进料或强化材料的强化性质。因此，建议使用所谓的胶料或上浆组合物处理强化材料。此上浆组合物意欲使强化材料更易于与拟强化的聚合基质材料相容并改良相关强化材料的可加工性。在下面的描述中，以玻璃纤维进料作为参照。此处应强调，所述技术亦适应于其它矿物纤维(例如碳纤维及由玄武岩或其它岩石制得的纤维)，且本说明及权利要求并不限于玻璃进料或玻璃纤维。在纤维的情形下，较佳地，在纤维配置成多个(数百至数千个)单独的连续的纤维束前对其进行处理，然后以期望的长度切短该纤维且干燥并与熔融的聚合树脂材料混合。此混合步骤可在(例如)挤出机中实现，由此破坏短切束片段的完整性，将纤维片段分散于整个熔融树脂中并形成纤维/树脂粒料，然后可将其进一步处理成复合物件。最近，用于不同应用中的热塑性树脂的需要不断增长。纤维强化的热塑性树脂亦在模制应用中引起愈来愈多的关注。为增加其生产力，复合工业试图改良复合挤出机生产量且亦倾向于转向使用所谓的mega-复合机。此需要增加每时间单位中供给至挤出机的纤维量，同时增加了绒毛形成的倾向，此继而影响纤维传输。在新近的处理设备中，通过气动系统传输经切短的强化纤维束，此往往会干燥经切短的纤维束，由此进一步增加形成绒毛的风险。在纤维的情形下，用于致使与聚酯基质树脂相容的上浆组合物具有使经处理的纤维在某些条件下易于带静电的趋势。静电进一步影响纤维的传输或供给。愈来愈多地通过搭扣配合组装由强化的热塑性树脂制得的对象部件，需要改良的机械性质，例如改良的断裂伸长率。另外，尽管在稳定热塑性树脂材料方面取得众多进步，但仍需改良对于染色或褪色(更特别地，强化的热塑性树脂材料的染色或褪色)的稳定性，尤其是由于施加于强化材料上的上浆组合物所致。熟习此项技术者已知次磷酸盐可改良含有其的聚合物树脂的某些特性。JP-2116648提出在玻璃纤维束上以介于0.05-1.5重量％纤维的量喷洒次磷酸或其盐(例如次磷酸钙)，从而在使用该经处理纤维强化除聚苯硫醚外的热塑性树脂(包括热塑性聚酯树脂(例如PBT)、聚烯烃树脂或聚酰胺树脂)时改良树脂基质的防污性。类似地，EP-0344436提出在聚苯硫醚树脂中以介于0.01-5重量％树脂组合物的量加入次磷酸或其盐以改良抗冲击性或防污性。在一较佳实施例中，以介于0.05-1.5重量％纤维的量将次磷酸或其盐附着于玻璃纤维束上，从而在使用该经处理纤维强化聚苯硫醚树脂基质时，改良该树脂的防污性。EP-0381125涉及具有改良的氧化稳定性的聚合物组合物，例如上浆组合物。为改良氧化稳定性，建议添加少量的抗氧化剂或还原剂(低于上浆组合物的3重量％)，其中，次磷酸钠被认为是合适的“低温抗氧化剂”。除表A中较佳的实施例及表1的例示组合物外，以及通用的方式披露了聚合组合物。然而，这些文献并未揭示或建议本专利技术组合物，且亦并未揭示或建议如何构想进一步改良矿物强化的PET或PBT基质的机械性质(例如断裂伸长率)的上衆组合物，且亦并未揭示或建议如何减小绒毛形成及经上衆纤维的静电行为。US-6280571建议通过以0.01_75w%的量(基于聚合物加稳定剂的总重量)添加磷酸或次磷酸或其盐来防止某些水溶性聚合物的热降解。 W095/25074揭示使用上浆组合物处理的玻璃纤维，该上浆组合物具有有机官能性无机偶合剂(占组合物中不挥发物的约I重量％至约30重量％)、聚烯烃相容膜形成酸修饰的聚烯烃(占组合物中不挥发物的约50重量％至约90重量％)、一或多种稳定剂(占组合物中不挥发物的约I重量％至25重量％，包含次磷酸盐)及载体(例如水)。亦可添加其它添加剂，例如乳化剂、消泡剂及表面活性剂。建议可有利地使用该经处理纤维强化聚丙烯、聚乙烯及聚对苯二甲酸烯烃酯、聚酰胺及其它物质。与W095/25074系相同专利家族的US-6207737更具体地揭示了用于强化(例如)聚酯(例如PBT及PET)的玻璃纤维所用的水性上浆组合物，其包括偶合剂(例如官能性有机硅烷)、酸或酸酐修饰的聚烯烃膜形成材料，及有效抵抗氧化现象的稳定剂(例如选自碱金属次磷酸盐、碱土金属次磷酸盐、次磷酸铵的次磷酸盐及其混合物，较佳为钠及钾的次磷酸盐)以及可能的表面活性剂。相同专利家族的US-5646207揭示了类似的组合物。尽管膜形成聚合物可选自一系列聚合物，但实例仅揭示了酸修饰的聚丙烯聚合物。该文件并未揭示本专利技术的具体组合物，且亦并未揭示如何以上浆组合物形式将其最佳地施加于矿物进料上以达成本专利技术的目的；在任一情形下，所例示的上浆组合物与本专利技术组合物明显不同，且以单一混合物形式施加。其并未揭示如何减少绒毛形成及如何改良经上浆纤维的静电行为。即使在实例中评估了强化的聚合物基质的不同机械性质，但所选基质聚合物与在本专利技术中出现的任一基质聚合物不同，且机械性质的任意变化几乎不能归因于混合物的确切因素或组份。类似地，EP-0356655亦涉及用于纤维的化学处理及该纤维在强化聚合物基质中的用途。所揭示的上浆组合物并未显现与本专利技术相同的组成。另外，其含有介于0.001重量％至I重量％的间的较低量的次磷酸盐作为抗氧化剂。同样地，该文件同样并未揭示如何减小绒毛形成及如何改良经上浆纤维的静电行为。US-5130198揭示用于聚酯基质(例如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于强化进料的水性上浆组合物，其包括硅烷偶合剂；环氧膜形成聚合物，其包括2至8个、较佳地3至8个反应性环氧基团／链，该环氧聚合物与热塑性聚酯基质树脂相容；及次磷酸盐，其量为该组合物的总固体的5w%至30w%，较佳地为该组合物的7w%至25w%、更佳地10w%至20w％及最佳地12w％至18w％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：纳迪亚·马森，威利·皮瑞特，
申请(专利权)人：三B玻璃纤维公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE
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