本發(fā)明涉及一種玻璃纖維成膜劑乳液制備方法和應(yīng)用,特別涉及一種含有納米SiO2粒子的玻璃纖維成膜劑乳液的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):玻璃纖維具有耐高溫,比重輕、絕緣好及延伸小等一系列優(yōu)異特性,是復(fù)合材料中應(yīng)用最廣泛、最重要的增強(qiáng)材料,已在建筑、化工和尖端科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。在玻璃纖維生產(chǎn)中,浸潤(rùn)劑是必不可少的表面處理劑。其作用主要表現(xiàn)在兩方面,一是對(duì)玻璃纖維的保護(hù)作用,另一個(gè)是賦予玻璃纖維與被增強(qiáng)材料的相容性,使玻璃纖維復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度與良好的外觀。浸潤(rùn)劑是由成膜劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑等多種物質(zhì)組成,其中成膜劑作為最主要的成分,用量最大,起到關(guān)鍵作用。成膜劑按照制備方法一般分為溶劑型和乳液型。溶劑型成膜劑使用時(shí)溶劑揮發(fā)易導(dǎo)致樹脂殘留在導(dǎo)輥上,玻璃纖維通過(guò)時(shí)會(huì)造成損傷,同時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)污染環(huán)境。隨著人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng),各國(guó)政府對(duì)使用的苯、甲苯等揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)限制越來(lái)越嚴(yán)格,目前國(guó)外已較少使用。乳液型成膜劑一般不易在導(dǎo)輥上殘留樹脂,又無(wú)溶劑污染環(huán)境。因此成膜劑從溶劑型轉(zhuǎn)變到水作為載體的乳液型是發(fā)展的必然趨勢(shì),從而備受重視。乳液的制備一般運(yùn)用常規(guī)的表面活性劑乳化穩(wěn)定,然而由于其為亞熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài),容易受溫度和PH值等外部其他因素的影響而產(chǎn)生分層、沉淀等,并且乳化劑的存在可能會(huì)影響復(fù)合材料力學(xué)性能及耐水性能。而Pickering乳液是利用固體粒子作為類乳化劑制備的一種穩(wěn)定乳液,利用固體顆粒吸附在油性液滴周圍起到隔絕的作用,其吸附具有不可逆轉(zhuǎn)性,制備的乳液穩(wěn)定,可減少乳化劑的用量,對(duì)此國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了廣泛的研究。因此利用Pickering乳化原理,不僅可以減少乳化劑的用量,還可以將納米粒子引入到乳液中。與此同時(shí)納米SiO2粒子具有尺寸效應(yīng)、大的比表面積、強(qiáng)的相互作用以及改性后與基體樹脂良好的相容性,可以形成非常理想的界面相,起到很好的引發(fā)微裂紋、吸收能量的作用。以往的研究者研制了許多其他纖維表面處理劑引入納米粒子。例如中科院山西煤化所專利CN1632217A將納米SiO2粒子引入到碳纖維乳液上漿劑中,采用此上漿劑對(duì)碳纖維上漿后,碳纖維的強(qiáng)度得到提高,纖維復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度也有大幅度提高。專利CN1830861A發(fā)明了一種有機(jī)無(wú)機(jī)表面涂層與超聲浸漬結(jié)合的技術(shù)應(yīng)用于玄武巖纖維,可以提高纖維的拉伸強(qiáng)度和耐溫性能,但其生產(chǎn)工藝繁瑣,工藝中應(yīng)用有機(jī)溶劑進(jìn)行涂覆,污染環(huán)境。而專利CN101704529A公布了一種制備兩親性納米SiO2粉體的制備方法,并利用這種改性粉體制備了穩(wěn)定的Pickering乳液,存放3個(gè)月未出現(xiàn)明顯破乳現(xiàn)象,但只適用于油酸、二甲苯等油性小分子,并未應(yīng)用于高分子聚合物樹脂乳化中?,F(xiàn)有資料文獻(xiàn)中,關(guān)于有機(jī)無(wú)機(jī)雜化玻璃纖維浸潤(rùn)劑的研究較少。為此根據(jù)Pickering乳化原理開發(fā)一種含有納米SiO2顆粒的玻璃纖維成膜劑乳液,必定對(duì)玻璃纖維工業(yè)具有重要意義。本發(fā)明的目的是提供一種用于改善玻璃纖維性能并含改性納米SiO2顆粒的成膜劑乳液的制備方法,可以提高玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度(ILSS),達(dá)到增強(qiáng)增韌的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了克服單純由乳化劑穩(wěn)定制備的乳液穩(wěn)定時(shí)間不長(zhǎng)及乳化劑用量過(guò)多的不足,本發(fā)明公開了一種含有改性納米SiO2粒子的玻璃纖維穩(wěn)定成膜劑乳液的制備方法。首先采用液相改性,通過(guò)控制硅烷偶聯(lián)劑的加入量及分散液PH值,制備出具有兩親性的改性納米SiO2粉體,并利用上述改性納米SiO2粉體與乳化劑協(xié)同乳化制備成膜劑乳液,該方法操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)施。本發(fā)明還提供了由本成膜劑乳液配制的浸潤(rùn)劑在玻璃纖維上的應(yīng)用。本發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的:一種納米SiO2粒子改性玻璃纖維成膜劑乳液,其特征是包括:主漿料、乳化劑、改性納米SiO2粒子、稀釋劑和去離子水,其中,乳化劑的質(zhì)量為主漿料質(zhì)量的4%~8%,稀釋劑的質(zhì)量為主漿料質(zhì)量的10%~50%,納米SiO2粒子的質(zhì)量為主漿料質(zhì)量的0.5%~3%,去離子水與主漿料的質(zhì)量比為60~90:10~40;所述主漿料是乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂。上述成膜劑乳液中,所述乙烯基樹脂為酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂V-158、異氰酸酯改性的丙烯酸型乙烯基酯樹脂V-3201;不飽和聚酯樹脂為不飽和聚酯樹脂V-196。上述成膜劑乳液中,所述乳化劑為混合乳化劑,由非離子表面活性劑A和離子表面活性劑B兩種表面活性劑兩兩復(fù)配組成,兩種乳化劑質(zhì)量比A:B=25~75:25~75;A為蓖麻油聚氧乙烯醚(EL-40或EL-20)或T-80、農(nóng)乳602;B為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)或十二烷基硫磺酸鈉(SDS),乳化劑均可在市場(chǎng)上購(gòu)買。所述改性納米SiO2粒子,其納米顆粒原生尺寸為20~40nm,所述納米SiO2粒子可以在市場(chǎng)上買到。所述的改性納米SiO2粒子,其所用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑,包括γ-氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑KH-570及γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷KH-560等。所述稀釋劑為丙酮、苯乙烯、正丁醇或甲乙酮。本發(fā)明的納米SiO2粒子改性玻璃纖維成膜劑乳液的制備方法是采用轉(zhuǎn)相乳化法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,步驟為:(1)納米SiO2粉體,在100℃下鼓風(fēng)干燥4h。將納米SiO2、乙醇、去離子水按質(zhì)量比1:2~5:18~23超聲混合,利用冰醋酸調(diào)節(jié)PH值至5,加入適量的硅烷偶聯(lián)劑,其用量占納米SiO2粒子質(zhì)量的2%-4%。超聲條件:頻率60KHz,功率200W,控制溫度在40℃~70℃,反應(yīng)時(shí)間120min~180min,抽濾,利用乙醇和去離子清洗,此步驟重復(fù)3次。將所得凝膠狀物質(zhì)在50℃條件下鼓風(fēng)干燥8h,取出輕微研磨得到改性納米SiO2粉體。(2)取改性納米SiO2粉體超聲分散在稀釋劑中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散15min。依次加入主漿料、乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為0.5~3:4~8:100混合,稀釋劑與主漿料的質(zhì)量比為10~50:100。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-40%,控制轉(zhuǎn)速在8000~11000r/min,控制攪拌時(shí)間為40min-60min,即得白色乳狀液。上述方法中所得納米SiO2改性玻璃纖維成膜劑乳液的固含量為10~40wt%。本發(fā)明的納米SiO2改性玻璃纖維成膜劑乳液的應(yīng)用,方法為:將上述成膜劑乳液與硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑等其他組分復(fù)配浸潤(rùn)劑,其固含量為6wt%,用浸漬法將浸潤(rùn)劑對(duì)玻璃纖維進(jìn)行涂覆,浸漬時(shí)間為10~30s,涂覆后玻璃纖維在80℃下烘干30min。如上所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)。如上所述應(yīng)用中,浸潤(rùn)劑在玻璃纖維表面的上漿率為1.0~1.5wt%。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1.該成膜劑為乳液型,以水作為介質(zhì),成本低,不污染環(huán)境。2.在成膜劑制備中采用改性納米SiO2粒子和乳化劑協(xié)同穩(wěn)定的方法,減少了乳液中乳化劑的用量,并將納米SiO2粒子引入到成膜劑乳液中,提高了玻璃纖維及其復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。3.納米SiO2改性成膜劑乳液具有乳化劑用量少、粒徑分布均勻、良好的耐溫性、耐酸堿性能及貯存穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。4.本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)施。附圖說(shuō)明圖1成膜劑乳液粒徑圖:實(shí)施例2;圖2耐磨裝置示意圖;圖3浸潤(rùn)劑涂覆玻璃纖維表面形貌圖:(a)玻璃纖維裸絲;(b)未含納米SiO2浸潤(rùn)劑:對(duì)比實(shí)例1;(c)含納米SiO2浸潤(rùn)劑:實(shí)施例2。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述,如無(wú)特別說(shuō)明,下述均為重量百分比。所用的乙烯基酯樹脂和不飽和聚酯樹脂為濟(jì)南易盛樹脂有限公司生產(chǎn)的乙烯基酯樹脂V-3201、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂V-158和不飽和聚酯樹脂V-196。乙烯基酯樹脂V-3201粘度為0.5±0.15Pa·s,酸值為10±3.5mgKOH/g,膠凝時(shí)間為15±5.0min,固含量為58±4.0%;乙烯基酯樹脂V-158粘度為0.4±0.14Pa·s,酸值為17±4.5mgKOH/g,膠凝時(shí)間為22±7.7min,固含量為61±3.5%;不飽和聚酯樹脂V-196粘度為0.3±0.15Pa·s,酸值為20±4.5mgKOH/g,膠凝時(shí)間為8±2min,固含量為63±2.5%浸潤(rùn)劑配制過(guò)程如下:將制備的成膜劑乳液稀釋至10%,其用量占浸潤(rùn)劑總量的4%,硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷A-151占浸潤(rùn)劑總量的1.2%,潤(rùn)滑劑和抗靜電劑各占浸潤(rùn)劑總量的0.5%和0.3%,用去離子水補(bǔ)充至總量,將以上各物質(zhì)攪拌均勻,所得浸潤(rùn)劑乳液固含量為6%。實(shí)施例1將適量納米SiO2粉體在100℃下預(yù)熱4h。按照納米SiO2粒子:乙醇:去離子水質(zhì)量比為1:3:20,稱取納米SiO2粒子、乙醇、去離子水。稱取硅烷偶聯(lián)劑KH-550,其用量占納米SiO2質(zhì)量的4%,用冰醋酸調(diào)節(jié)PH=5.0,在70℃,60KHz,200W下超聲分散反應(yīng)120min,抽濾,并用乙醇和去離子水洗滌3次,去掉多余未反應(yīng)接枝的偶聯(lián)劑。在50℃下烘干反應(yīng)8小時(shí),冷卻備用。稱取經(jīng)KH-550改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑甲乙酮中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂V-158、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為1:8:100,稀釋劑甲乙酮與主漿料的質(zhì)量比為10:100,混合乳化劑為CTAB與EL-40按比例50:50混合得到。在8000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,控制轉(zhuǎn)速在8000r/min,繼續(xù)攪拌40min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間10s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。測(cè)試和評(píng)價(jià)方法如下:(乳液穩(wěn)定性、耐磨性能、斷裂強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度)1.浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性采用離心機(jī)在室溫下測(cè)定不同浸潤(rùn)劑乳液的離心穩(wěn)定性,離心穩(wěn)定性分級(jí)如下:Ⅰ級(jí):在1500r/min×20min下分層;Ⅱ級(jí):在2000r/min×20min下分層;Ⅲ級(jí):在2500r/min×20min下不分層;Ⅳ級(jí):在3000r/min×20min下不分層;Ⅴ級(jí):在3500r/min×20min下不分層;Ⅵ級(jí):在3500r/min×30min下不分層。2.乳液耐溫性能取10ml浸潤(rùn)劑乳液倒入試管中,將試管放入水浴箱中,逐步提高水浴溫度,記錄乳液分層破乳時(shí)水浴溫度。3.乳液耐酸堿性能取2個(gè)試管,分別裝入10mL乳液試樣,向兩試管中分別逐滴加入酸(0.1mol/L的HCl)或堿(0.1mol/L的NaOH)并搖動(dòng),靜止3min,使PH值逐步降低或升高,觀察乳液穩(wěn)定性變化情況,記錄乳液破乳分層時(shí)的PH值,并以PH值范圍作為乳液耐酸堿能力的指標(biāo)。4.玻璃纖維耐磨性能如圖2所示的耐磨裝置,導(dǎo)絲輥直徑為10mm,不銹鋼輥直徑為15mm,兩個(gè)導(dǎo)絲輥與不銹鋼輥的夾角為120°。載重G為100g,玻璃纖維束以每分鐘120次的速率勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng),并與不銹鋼輥反復(fù)摩擦,記錄纖維磨斷時(shí)的次數(shù)。5.玻璃纖維斷裂強(qiáng)度玻璃纖維束的拉伸斷裂強(qiáng)力參照GB/T7690.3-2001,在WDW-30型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。取50cm的纖維束,兩個(gè)端頭固定在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上。每種試樣重復(fù)10次,取平均值。拉伸斷裂強(qiáng)度計(jì)算如下:拉伸斷裂強(qiáng)度(N/tex)=最大拉伸強(qiáng)力(N)/TEX(tex)6.玻璃纖維復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度(ILSS)玻璃纖維復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度按照GB3357-1982測(cè)定所得。制備的單向玻璃纖維增強(qiáng)樹脂樣品的參數(shù)為:樣品尺寸為厚3mm×寬6mm×長(zhǎng)25mm,跨度與厚度比為5,加載速度為2mm/min。實(shí)施例2納米SiO2粉體改性方法同例1。稱取經(jīng)KH-550改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑苯乙烯中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料不飽和聚酯樹脂V-196、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為0.5:8:100,稀釋劑苯乙烯與主漿料的質(zhì)量比為10:100,混合乳化劑為SDS與T-80按比例25:75混合得到。在8000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,控制轉(zhuǎn)速在8000r/min,繼續(xù)攪拌30min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間20s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。實(shí)施例3納米SiO2粉體改性方法同例1。稱取經(jīng)KH-550改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑正丁醇中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂V-158、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為3:4:100,稀釋劑正丁醇與主漿料的質(zhì)量比為20:100,混合乳化劑為SDS與EL-20按比例50:50混合得到。在11000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,控制轉(zhuǎn)速在11000r/min,繼續(xù)攪拌40min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間15s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。實(shí)施例4將適量納米SiO2粉體在100℃下預(yù)熱4h。按照納米SiO2粒子:乙醇:去離子水質(zhì)量比為1:5:23,稱取納米SiO2粒子、乙醇、去離子水。稱取硅烷偶聯(lián)劑KH-570,其用量占納米SiO2質(zhì)量的3%,用冰醋酸調(diào)節(jié)PH=5.0,在60℃,60KHz,200W下超聲分散反應(yīng)180min,抽濾,并用乙醇和去離子水洗滌3次,去掉多余未反應(yīng)接枝的偶聯(lián)劑。在50℃下烘干反應(yīng)8小時(shí),冷卻備用。稱取經(jīng)KH-570改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑丙酮中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料乙烯基酯樹脂V-3201、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為1:5:100,稀釋劑丙酮與主漿料的質(zhì)量比為50:100,混合乳化劑為SDS與農(nóng)乳602按比例25:75混合得到。在8000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,控制轉(zhuǎn)速在8000r/min,繼續(xù)攪拌40min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間10s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。實(shí)施例5納米SiO2粉體改性方法同例4。稱取經(jīng)KH-570改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑丙酮中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂V-158、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為2:6:100,稀釋劑丙酮與主漿料的質(zhì)量比為30:100,混合乳化劑為CTAB與T-80按比例75:25混合得到。在10000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,控制轉(zhuǎn)速在10000r/min,繼續(xù)攪拌30min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間10s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。實(shí)施例6納米SiO2粉體改性方法同例4。稱取經(jīng)KH-570改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑苯乙烯中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料不飽和聚酯樹脂V-196、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為2:4:100,稀釋劑苯乙烯與主漿料的質(zhì)量比為40:100,混合乳化劑為CTAB與EL-20按比例25:75混合得到。在10000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,控制轉(zhuǎn)速在10000r/min,繼續(xù)攪拌40min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間10s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。實(shí)施例7將適量納米SiO2粉體在100℃下預(yù)熱4h。按照納米SiO2粒子:乙醇:去離子水質(zhì)量比為1:2:18,稱取納米SiO2粒子、乙醇、去離子水,稱取硅烷偶聯(lián)劑KH-560,其用量占納米SiO2質(zhì)量的2%。用冰醋酸調(diào)節(jié)PH=5.0,在40℃,60KHz下超聲分散反應(yīng)150min,抽濾,并用乙醇和去離子水洗滌3次,去掉多余未反應(yīng)接枝的偶聯(lián)劑。在50℃下烘干反應(yīng)8小時(shí),冷卻備用。稱取經(jīng)KH-560改性納米SiO2粒子超聲分散在稀釋劑丙酮中,超聲條件:頻率70KHz,功率200W,超聲分散時(shí)間15min。依次加入主漿料乙烯基酯樹脂V-3201、混合乳化劑,在高速攪拌條件下混合均勻。其中,改性納米SiO2粉體:乳化劑:主漿料質(zhì)量比為1:4:100,稀釋劑丙酮與主漿料的質(zhì)量比為30:100,混合乳化劑為CTAB與EL-40按比例25:75混合得到。在8000r/min的恒定速率下高速攪拌20min,攪拌混合均勻。緩慢逐滴加入去離子水,直至總固含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,控制轉(zhuǎn)速在8000r/min,繼續(xù)攪拌30min,即得乳白色成膜劑乳液。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間15s,然后置于80℃烘箱中干燥30min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。比較例1在制備成膜劑乳液的過(guò)程中不加改性納米SiO2粒子,其他條件同實(shí)施例1。將這種成膜劑乳液稀釋,配置浸潤(rùn)劑乳液,其乳液固含量為6%。用浸漬法將該濃度的浸潤(rùn)劑涂覆于玻璃纖維上,浸膠時(shí)間10s,然后置于80℃烘箱中干燥60min。室溫下測(cè)定該浸潤(rùn)劑乳液穩(wěn)定性、涂覆后玻璃纖維的耐磨性能以及玻璃纖維斷裂強(qiáng)度及其增強(qiáng)乙烯基樹脂的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。比較例2在制備成膜劑乳液的過(guò)程中加入未改性納米SiO2粒子,其他條件同實(shí)施例4。比較例3室溫下測(cè)定未涂覆浸潤(rùn)劑的玻璃纖維耐磨次數(shù)以及未涂覆浸潤(rùn)劑玻璃纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂V-3201的層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。表1