專利名稱：高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及玻璃纖維增強熱固性樹脂技術領域，特別是滿足高端客戶需求的高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑。
背景技術：
在歐美國家，采用噴射工藝生產FRP產品，由于環(huán)保要求的提高，生產使用的不飽和聚酯樹脂的苯乙烯含量不斷的降低，逐步的由40％的苯乙烯含量降低到30％，甚至28％。苯乙烯含量的降低，意味著玻璃纖維在使用過程中，浸透速度會變的越來越慢，大大的影響了生產的效率。石油價格的上漲已成不可逆轉的趨勢，不斷降低樹脂中苯乙烯的使用量，增加FRP組成中的填料和玻璃纖維用量，而且保持原來的(或降低)制造成本。這無疑對玻璃纖維產品的使用性能提出了更高的要求。維持噴射用無捻粗紗的生命力，就需要根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢，設計出滿足市場需求的產品。而對于玻璃纖維產品來說，浸潤劑作為玻璃纖維的處理劑，起到保護纖維，滿足生產使用性能的作用，決定著產品性能的高低和優(yōu)劣。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種無捻粗紗浸潤劑的配方，采用該配方生產噴射用無捻粗紗，不但能滿足噴射工藝使用要求，而且浸透速度快，能達到較高玻璃纖維含量，從而可以提高客戶的生產效率，降低生產成本，為客戶創(chuàng)造最大的經濟效益。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是該高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于包括偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗靜電劑A、抗靜電劑B、成膜劑A、成膜劑B、pH值調節(jié)劑，以上物質有效成分重量占浸潤劑總重量的5～15％，其余物質為水，水(原料自身帶的水加上配制浸潤劑加入的水)的含量占浸潤劑總重量的85～95％，玻璃纖維的L.O.I(玻璃纖維的可燃物含量，即浸潤劑涂附在玻璃纖維上的量占玻璃纖維重量的比例，下同)控制在0.5～1.5％，偶聯(lián)劑采用硅烷偶聯(lián)劑，占浸潤劑有效成分重量的1～10％，潤滑劑采用水溶性的油脂類潤滑劑，占浸潤劑有效成分重量的1～10％，抗靜電劑A采用具有較強吸水能力的有機鹽類物質，占浸潤劑有效成分重量的1～5％，抗靜電劑B采用具有較強吸水能力無機鹽類物質，占浸潤劑有效成分重量的1～5％，成膜劑A和成膜劑B配對組合且成比例，通常成膜劑A/成膜劑B的組合采用環(huán)氧/聚酯、聚酯/PVAc、PVAc/聚氨酯三種之一，成膜劑A占浸潤劑有效成分重量的10～85％，成膜劑B占浸潤劑有效成分重量的85～10％，pH值調節(jié)劑用于偶聯(lián)劑的分散和水解，通常采用酸，pH值調節(jié)劑占浸潤劑有效成分重量的0.1～5％。
本發(fā)明所述的硅烷偶聯(lián)劑采用A-172、A-174、A-1100中的一種，硅烷偶聯(lián)劑占浸潤劑有效成分重量的2～8％。
本發(fā)明所述的抗靜電劑A采用具有較強吸水能力的有機鹽類物質，抗靜電劑B采用具有較強吸水能力無機鹽類物質。
本發(fā)明所述的成膜劑A/成膜劑B組合配方的比例采用80/20、70/30、60/40、50/50中的一種。
本發(fā)明所述的pH值調節(jié)劑采用鹽酸、硫酸、醋酸、甲酸中的一種。
本發(fā)明所述的潤滑劑占浸潤劑有效成分重量的2～5％。
本發(fā)明所述的L.O.I控制在0.8～1.4％。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，能在滿足噴射工藝要求的情況下提高浸透速度，達到較高玻璃纖維含量，提高客戶的生產效率，降低生產成本，為客戶創(chuàng)造最大的經濟效益。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明進行具體的說明，但本發(fā)明的內容并不受以下實施例的任何制約。
本發(fā)明實施例高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑包括偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗靜電劑A、抗靜電劑B、成膜劑A、成膜劑B、pH值調節(jié)劑，其余為水，水的含量占浸潤劑總重量的85～95％，浸潤劑有效成分重量(偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗靜電劑A、抗靜電劑B、成膜劑A、成膜劑B、pH值調節(jié)劑均不含水時的純重量和，下同)占浸潤劑總重量的15～5％，且L.O.I控制在0.5～1.5％，其中偶聯(lián)劑采用硅烷偶聯(lián)劑，占浸潤劑有效成分重量的1～10％，潤滑劑采用水溶性的油脂類潤滑劑，占浸潤劑有效成分重量的1～10％，抗靜電劑A采用具有較強吸水能力的有機鹽類物質，占浸潤劑有效成分重量的1～5％，抗靜電劑B采用具有較強吸水能力無機鹽類物質，占浸潤劑有效成分重量的1～5％，成膜劑A和成膜劑B配對組合且成比例配合，通常成膜劑A/成膜劑B的組合采用環(huán)氧/聚酯、聚酯/PVAc(聚醋酸乙烯乳液)、PVAc(聚醋酸乙烯乳液)/聚氨酯三種之一，成膜劑A占浸潤劑有效成分重量的10～85％，成膜劑B占浸潤劑有效成分重量的85～10％，pH值調節(jié)劑用于偶聯(lián)劑的分散和水解，通常采用酸，占浸潤劑有效成分重量的0.1～5％。
1.本發(fā)明實施例的偶聯(lián)劑一般采用硅烷偶聯(lián)劑，可為含乙烯、丙烯酸、氨基等有機官能團的硅烷偶聯(lián)劑，一般可選用的產品牌號有A-172，A-174，A-1100等，偶聯(lián)劑的作用，不但在拉絲過程保護纖維，而且在與基體樹脂偶聯(lián)，起玻璃纖維和基體樹脂間的偶聯(lián)作用。使用量一般在浸潤劑有效成分重量的1～10％之間，2～8％范圍更加合適，保證有足夠的含量，起到保護纖維和偶聯(lián)作用。合適的偶聯(lián)劑選擇，可以使生產出來的FRP產品具有良好的機械性能和耐水煮性能。
2.本發(fā)明實施例的潤滑劑可采用水溶性的有機化合物(潤滑用的水溶油脂類)，一般紡織用的潤滑劑可借鑒到生產玻璃纖維中，一般采用的比例為浸潤劑有效成分重量的1～10％，潤滑劑的用量以滿足玻璃纖維在拉絲、后處理、使用過程的潤滑效果為標準，設計的原則是夠用就可，太多的潤滑劑會影響原絲間的粘結效果，降低紗束的硬挺性，影響紗在噴射過程中分散效果，潤滑劑最佳的用量范圍為浸潤劑有效成分重量的2～5％。
3.本發(fā)明實施例的抗靜電劑A為具有較強吸水能力的有機鹽類物質，抗靜電劑B為具有較強吸水能力無機鹽類物質，采用兩種抗靜電劑，可加強紗在使用過程中的抗靜電效果。由于噴射紗使用的客戶遍布世界各地，不同時間不同地域的氣候會有不同，玻璃纖維本身沒有導電性能，玻璃纖維在噴射使用過程中與接觸點的摩擦，將產生靜電，如果玻璃纖維表面沒有導電成分，噴射短切出來的紗將會四處飛揚和粘附，嚴重影響產品的使用性能。本發(fā)明采用雙抗靜電劑配方體系，可保證產品在世界各地，不同氣候的使用沒有靜電影響，保證了產品的重量和適用穩(wěn)定性。抗靜電劑的用量一般在浸潤劑有效成分重量的1～5％的比例，具體的比例，根據(jù)實驗測試結果確定用量。
4.本發(fā)明實施例的成膜劑A與成膜劑B配對使用，成膜劑作為浸潤劑的主要成分起到保護纖維，將纖維集束，滿足噴射的使用要求。通常可選用的成膜劑有環(huán)氧類乳液、聚酯類乳液、聚醋酸乙烯類乳液、聚氨酯類乳液、丙烯酸類乳液。為了達到較快的浸透速度，又能滿足噴射的分散性，平躺性，需在以上幾類成膜劑中挑選合適的種類。一般比較常用的浸潤劑配合(成膜劑A/成膜劑B)環(huán)氧/聚酯，聚酯/PVAc(聚醋酸乙烯類乳液)，PVAc(聚醋酸乙烯類乳液)/聚氨酯，成膜劑A/成膜劑B的比例一般可為80/20，70/30，60/40，50/50，具體的比例可通過實驗確定。成膜劑的確定和比例的選擇，是本發(fā)明的實驗測試重點。
5.本發(fā)明實施例的Ph調節(jié)劑用于浸潤劑中的偶聯(lián)劑的分散(在一定的pH條件下水解)，具體看偶聯(lián)劑的種類和分散要求。配制好的浸潤劑，一般要求在一定的pH范圍存儲和使用，pH值的范圍一般可在3～11，通常會在3～7之間的酸性環(huán)境，一般使用的pH調節(jié)劑為酸，可為鹽酸、硫酸、醋酸、甲酸等酸。
6.本發(fā)明實施例的紗上的L.O.I(可燃物含量)一般控制在0.5～1.5％，具體的值需要根據(jù)原料本身的性能，從產品需要達到的性能指標和實驗測試結果來看，L.O.I在0.8～1.4％可滿足噴射的要求。
本發(fā)明實例配方的確定和實驗方法的說明參見表1，這些實例中為了達到浸透速度快，達到高的制品玻纖含量，又滿足噴射的要求，我們選用了聚酯/PVAc的成膜劑A/成膜劑B的組合，這樣的組合可保證快的浸透速度，又較大程度的控制浸潤劑的成本，浸潤劑有效成分重量占浸潤劑總重量的10％，水的含量占浸潤劑總重量的90％，潤滑劑采用蓖麻油酸脂，抗靜電劑A采用有機季胺鹽類物質，抗靜電劑B采用氯華胺鹽類物質，Ph調節(jié)劑采用鹽酸，pH值的范圍在3～7，L.O.I在0.8～1.4％。
表1是一些配方的實例和測試結果(其中的數(shù)值均為浸潤劑有效成分重量的百分比)


從以上的配方測試實例，我們可以從中看出，實例2、3基本符合設計的要求，但以上的比例仍有優(yōu)化的空間。
本發(fā)明實施例根據(jù)噴射工藝的技術特點，通過浸潤劑原料的選擇，配方的優(yōu)化，采用合適成熟的玻璃纖維生產工藝，生產出滿足高端要求客戶需求的無捻粗紗產品。
權利要求
1.一種高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于包括偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗靜電劑A、抗靜電劑B、成膜劑A、成膜劑B、pH值調節(jié)劑，其余為水，水的含量占浸潤劑總重量的85～95％，且L.O.I控制在0.5～1.5％，偶聯(lián)劑采用硅烷偶聯(lián)劑，占浸潤劑有效成分重量的1～10％，潤滑劑采用水溶性的油脂類潤滑劑，占浸潤劑有效成分重量的1～10％，抗靜電劑A采用具有較強吸水能力的有機鹽類物質，占浸潤劑有效成分重量的1～5％，抗靜電劑B采用具有較強吸水能力無機鹽類物質，占浸潤劑有效成分重量的1～5％，成膜劑A和成膜劑B配對組合且成比例，成膜劑A/成膜劑B的組合采用環(huán)氧/聚酯、聚酯/PVAc、PVAc/聚氨酯三種之一，成膜劑A占浸潤劑有效成分重量的10～85％，成膜劑B占浸潤劑有效成分重量的85～10％，pH值調節(jié)劑用于偶聯(lián)劑的分散和水解，通常采用酸，pH值調節(jié)劑占浸潤劑有效成分重量的0.1～5％。
2.根據(jù)權利要求1所述的高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于所述的硅烷偶聯(lián)劑采用A-172、A-174、A-1100中的一種，硅烷偶聯(lián)劑占浸潤劑有效成分重量的2～8％。
3.根據(jù)權利要求1所述的高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于所述的抗靜電劑A采用具有較強吸水能力的有機鹽類物質，抗靜電劑B采用具有較強吸水能力無機鹽類物質。
4.根據(jù)權利要求1所述高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于所述的成膜劑A/成膜劑B組合配方的比例采用80/20、70/30、60/40、50/50中的一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于所述的pH值調節(jié)劑采用鹽酸、硫酸、醋酸、甲酸中的一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于所述的潤滑劑占浸潤劑有效成分重量的2～5％。
7.根據(jù)權利要求1所述的高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑，其特征在于所述的L.O.I控制在0.8～1.4％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能噴射用無捻粗紗浸潤劑配方，包括偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗靜電劑A、抗靜電劑B、成膜劑A、成膜劑B、pH值調節(jié)劑，其余為水，水的含量占浸潤劑總重量的85～95％，浸潤劑有效成分重量占浸潤劑總重量的15～5％，且L.O.I控制在0.5～1.5％，各成分占浸潤劑有效成分重量的百分比為偶聯(lián)劑1～10％，潤滑劑1～10％，抗靜電劑A 1～5％，抗靜電劑B 1～5％，成膜劑A和成膜劑B配對組合且成比例配合，通常成膜劑A/成膜劑B的組合采用環(huán)氧/聚酯，成膜劑A 10～85％，成膜劑B 85～10％，pH值調節(jié)劑0.1～5％。本發(fā)明具有浸透速度快，噴射性能優(yōu)異，抗靜電性能優(yōu)良，制品的玻纖含量提高，可滿足全球不同客戶的需求，提高客戶的生產效率，降低生產的成本，為客戶創(chuàng)造最大的經濟效益。
文檔編號C08J5/08GK101092291SQ20071006926
公開日2007年12月26日 申請日期2007年6月12日 優(yōu)先權日2007年6月12日
發(fā)明者張毓強 申請人:巨石集團有限公司