本發(fā)明涉及一種玻璃纖維噴射紗用成膜劑及其制備方法(二)
背景技術：
：成膜劑(亦稱粘結劑)是玻璃纖維高速拉絲過程中所用的浸潤劑中的主要成分，它可使數(shù)百根玻璃纖維粘合起來，在纖維表面形成一層保護膜，并賦予玻璃纖維良好的浸潤性、硬挺性、成帶性、短切性和分散性等工藝性能，保護玻璃纖維在后道加工工序中不受損傷，從而滿足玻璃纖維制品各種成型工藝性能的要求。醋酸乙烯酯乳液是經(jīng)乳液聚合制得的高分子產品，分子量較大，往往超過10000，膜韌性好，對玻璃纖維保護作用好，能賦予原絲良好的切割性和硬挺性，它的特點是，價格相對較低，粘結性能相對較好，集束性優(yōu)良且易于切割。它的缺點是，陰離子型的PVAc乳液與玻璃纖維浸潤劑中的陽離子型潤滑劑、抗靜電劑匹配性不好，嚴重影響浸潤劑的穩(wěn)定性，并影響紗的質量；非離子型的PVAc中含有聚乙烯醇保護膠體，制成的玻璃纖維紗或氈在不飽和聚酯中的浸透相當慢，影響玻璃鋼制品的生產速度和產品質量。環(huán)氧基團化學活潑性強，為高極性基團，分子鏈中還含有極性強的醚基與羥基，對其它分子產生很強的吸引力，所以環(huán)氧樹脂具有極好的粘結力，環(huán)氧樹脂作為浸潤劑的成膜劑，對玻璃纖維粘結集束作用好，同時能賦予玻璃纖維無捻粗紗良好的浸透性。聚醋酸乙烯酯成膜劑在對液體樹脂的浸潤性及復合材料的透明度方面并不優(yōu)越，而醋酸乙烯單體在與環(huán)氧樹脂共聚后可以改變成膜劑的性能。中文專利公開號CN104558366A公開發(fā)表了一種陽離子聚醋酸乙烯酯乳液及其合成方法，其中采用了陽離子乳化劑、反應型陽離子乳化劑與高分子乳化劑的混合乳化體系，制得了能夠長期穩(wěn)定存儲的乳液，并且黏附性、浸透性好賦予纖維原絲良好的切割性和硬挺性。中文專利公開號CN103159887A公開發(fā)表了改性聚醋酸乙烯酯玻璃纖維成膜劑的制備方法，及玻璃纖維成膜劑，其中提供一種玻璃纖維噴射紗用成膜劑的制備方法，所制得的成膜劑可與抗靜電劑，潤滑劑，硅烷偶聯(lián)劑等助劑復配，制備出穩(wěn)定性好，浸透速度快的玻璃纖維浸潤劑。中文專利公開號CN101817970A公開發(fā)表了一種羥基氯乙烯-醋酸乙烯酯改性環(huán)氧樹脂復合物及其制備方法，其中針對雙酚A型環(huán)氧樹脂固化物質脆，沖擊強度低，容易產生應力開裂等缺點，發(fā)明了一種以羥基氯乙烯-醋酸乙烯酯為改性劑，對雙酚A型液態(tài)環(huán)氧樹脂進行改性的方法，提高了環(huán)氧樹脂韌性和強度?，F(xiàn)有專利發(fā)明及科技論文已有提到對醋酸乙烯酯合成方法的改進，以及用含有C＝C的有機硅改性，并沒有提到環(huán)氧樹脂改性方法，環(huán)氧樹脂雖然沒有不飽和雙鍵，但含有醚鍵，其鄰位上的a-H原子和叔碳原子上的H原子相對較活潑，在引發(fā)劑自由基的作用下可形成自由基，從而引發(fā)接枝反應。也有發(fā)明專利提到用羥基氯乙烯-醋酸乙烯酯改性環(huán)氧樹脂來提高環(huán)氧樹脂固化物的韌性和強度，并沒有涉及到應用于玻璃纖維成膜劑的環(huán)氧樹脂改性聚醋酸乙烯酯乳液以及乳液聚合方法。(三)技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種浸潤性、硬挺性、粘結性、集束性良好的玻璃纖維噴射紗用成膜劑及其制備方法。本發(fā)明采用如下技術方案：一種玻璃纖維噴射紗用成膜劑，由如下重量百分數(shù)的組分制成：優(yōu)選的，所述玻璃纖維噴射紗用成膜劑由如下重量百分數(shù)的組分制成：本發(fā)明所述的聚乙烯醇可選自牌號BP-20、BP-17、BF-17中的一種或兩種以上任意比例的混合物。所述的乳化劑為非離子型乳化劑壬基酚聚氧乙醚NP-10、NP-20，脂肪醇聚氧乙醚等。所述的環(huán)氧樹脂為二酚基丙烷類環(huán)氧樹脂E54、E51、E44等，或者環(huán)氧當量在150-200之間的甘油環(huán)氧樹脂。所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。本發(fā)明還提供了一種所述玻璃纖維噴射紗用成膜劑的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟：(1)種子乳液的制備：按照配方，向反應瓶中加入去離子水以及保護膠體聚乙烯醇，升溫至80-90℃攪拌2-3h，聚乙烯醇完全溶解后，降溫至50-60℃，加入乳化劑以及碳酸氫鈉，攪拌30-40min，碳酸氫鈉完全溶解后，加入總量20-30％的引發(fā)劑，攪拌30-40min，升溫至68-72℃，滴加總量15-20％的混合單體(即：醋酸乙烯酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸的混合物)，反應30-50min，得到種子乳液；(2)成膜劑的制備：向步驟(1)所得種子乳液中滴加剩余的混合單體和剩余的引發(fā)劑，滴完后升溫至80-85℃，保溫1.5h，之后降溫至40℃以下，過濾出料，即得所述的成膜劑。所述的制備方法中，推薦所述的引發(fā)劑配制成水溶液的形式加入。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：提供了一種浸潤性、硬挺性、粘結性、集束性良好的玻璃纖維噴射紗用成膜劑。(四)具體實施方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。以下實施例中所用到的各原料來源如下：醋酸乙烯酯塞拉尼斯(南京)化工有限公司工業(yè)級；丙烯酸江陰澤峰化工有限公司工業(yè)級；乳化劑摩田化學化學純；聚乙烯醇長春化工工業(yè)級；環(huán)氧樹脂塞拉尼斯(南京)化工有限公司工業(yè)級。實施例1(1)種子乳液的制備：向反應瓶中加入95克去離子水，加入保護膠體聚乙烯醇(BF-17)3克，升溫至90℃攪拌2h，聚乙烯醇(BF-17)完全溶解，降溫至55℃，加入乳化劑A壬基酚聚氧乙醚2克、乳化劑B脂肪醇聚氧乙醚1.5克、碳酸氫鈉0.25克，攪拌35min，碳酸氫鈉完全溶解，將引發(fā)劑過硫酸銨0.5克加到15克去離子水中溶解，先加入引發(fā)劑水溶液3.2克，攪拌30min，升溫至70℃，稱取VAc90克、環(huán)氧樹脂(E51)25克、丙烯酸1.5克，攪拌均勻得到混合單體，先滴加17.4克混合單體，10min滴完，反應50min，至不再回流，得到種子乳液。(2)成膜劑的制備：向種子乳液中滴加剩余的混合單體，4h滴完，滴加過程中每15min滴加0.6克引發(fā)劑水溶液，單體滴加完后一次性加入剩余的引發(fā)劑水溶液，攪拌15min后升溫至80℃，保溫1.5h。之后降溫至40℃以下，過濾出料，即得成膜劑(乳液狀)。所得乳液狀成膜劑粒徑1.374μm，固含量：50.9％，pH值：4.30，丙酮溶解率：86.2％。實施例2～5操作方法同實施例1，具體配方及結果不同處見表1表1實施例2～5成膜劑配方及產品性能(3)玻璃纖維應用測試浸潤劑的制備：15％本發(fā)明成膜劑，0.2-0.4％硅烷偶聯(lián)劑，0.2-0.5％潤滑劑，0.1-0.3％抗靜電劑，0.1-0.2％pH調節(jié)劑，83.6-84.4％水。將上述浸潤劑對玻璃纖維在65-85m/min的速度下進行涂覆，生產的纖維性能檢測如表2所示：表2應用本發(fā)明成膜劑及現(xiàn)有成膜劑制得的玻璃纖維的性能檢測結果實施例浸透時間/s硬挺度/mm毛羽/％短切開叉率/％112125-1300.0811.5220130-1350.0952.1310123-1280.0210.5413128-1330.0791.3518129-1340.0573.0現(xiàn)有成膜劑25115-1200.25511所述的現(xiàn)有成膜劑購自塞拉尼斯，型號1971。當前第1頁1 2 3