玻璃纱施胶组合物,使用这种组合物的方法以及得到的产品技术

本发明专利技术涉及一种玻璃纱施胶组合物，该组合物由一种溶液组成，其溶液的溶剂含量低于或等于５重量％，这种溶液含有至少４５重量％能聚合的组分，这些可聚合的组分中至少４０重量％组分的分子量是７５０－５０００，并且这些可聚合的组分含有至少一种能聚合的混合物：一种或多种具有至少一个丙烯酸和／或甲基丙烯酸官能的组分，和一种或多种具有至少一个伯胺和／或仲胺反应性官能的组分。本发明专利技术涉及使用这种组合物的方法，用这种组合物涂布的纱和用这些纱得到的复合材料。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,使用这种组合物的方法以及得到的产品的制作方法
本专利技术涉及增强纤维领域，特别涉及用于制造复合材料的增强纤维领域。本专利技术涉及，使用这种组合物制造所述纱的方法，所得到的玻璃纱以及用这些纱制造的复合材料。使用从拉纱模口流出的熔融玻璃流以已知方式制造出增强玻璃纱。这些流拉伸成连续单丝(filament)形式，然后这些单丝汇集成基础纱，这时收集这些纱(fil)。在它们汇集成纱形式前，这些单丝通常通过施胶构件涂布一种施胶组合物。这种施胶沉积层是非常重要的，因为它能够得到纱，还能够在制造复合材料时有效使用这些纱。施胶的一般功能如下防止纱磨损，因此同时避免它们在生产与选择性使用时被折断；能够将如此形成的纱与待增强的有机和/或无机材料结合起来，特别有利于用这些材料润湿和浸渍这些纱。一般地，施胶还有利于玻璃与待增强材料之间的粘合，这样能够得到具有改善机械性能的复合材料。施胶还可以保证纱的完整性，即可以使纤维在纱内部彼此粘连在一起。特别在纱受到强应力的这些应用中，例如织物应用，就寻求这种完整性。事实上，彼此间不太相连的单丝易于折断，这样会影响纺织机器的良好运行。另外，已知未整合的纱难以操作。一般地，施胶组合物还应该能经受在纱通过拉制设备时产生的剪切力，还能润湿纤维表面，在高拉伸速度，约每秒几十米的条件下也是如此。另外，建议选择施胶组合物，其中它们随时间推移都保持其开始的性能。这些组合物不应该在储存温度(一般低于30℃)下能够进行反应，或甚至在更高温度下，例如在拉纱模下(约80-100℃)可能遇到的情况也是如此，因为这时粘度的增加难以，甚至不可能在单丝上进行施胶。最通常使用的施胶料是低粘度的含水施胶料，这种施胶料易于使用，但在单丝上要涂大量的施胶料。水一般是施胶料重量的80％以上，这样在使用这些纱之前必须干燥纱，因为其中的水可能引起纱与待增强材料之间粘合性降低。热处理干燥是一种时间长费用高的操作，其操作必须非常适应于纱的生产条件。施胶纱的这样一种处理不是中性的。施胶纱特别地呈线圈形式时，因无规律的和/或选择性的迁移，纱着色和线圈变形，可能造成施胶料组分分配的变化。在没有干燥的情况下也观察到涂有含水施胶料的细纱(单位长度质量或纤度小于600特(克/千米))直边线圈(或层)的变形。为了解决上述问题，曾提出所述的无水施胶组合物，即含有5重量％溶剂的施胶组合物。例如在下述专利申请中描述过这样一些组合物在FR-A-2 727 972中，提出一种，它在紫外光或电子束作用下进行聚合。这种组合物的粘度小于或等于400厘泊，它含有一种可聚合的基本系统，该系统含有至少一种分子量低于750的有至少一个环氧官能的组分，和含有至少60重量％一种或多种分子量低于750的组分，这些组分有至少一个环氧官能、羟基、乙烯基醚、丙烯酸或甲基丙烯酸官能。在FR-A-2 772 369中，描述了一种，在组合物涂在纱上后不需要干燥步骤。这种组合物含有至少60重量％能聚合的组分，这些组分中至少60％组分的分子量低于750，这些可聚合组分含有至少一种混合物，其中一种或多种组分含有至少一个丙烯酸和/或甲基丙烯酸反应官能，另外一种或多种组分含有至少一个伯胺和/或仲胺官能，这些组分中至少20％组分具有至少两个丙烯酸、甲基丙烯酸、伯胺和/或仲胺反应性官能。这些列出的无水组合物含有很高比例的在室温下能聚合的单体。由于时间过去很快，一般在单丝上沉积组合物与绕纱之间为一秒以下，这些线圈一般涂布未完全聚合的施胶料。在为了形成直边卷装(粗纱)而直接绕纱的条件下，聚合动力学不足以能够有效封塞第一层纱。在积累的后面多层作用下，下面这些层易于下沉，于是在缠绕过程中引起卷装尺寸特性改变。这些观察到的缺陷(变形、长度增加等)使得卷装不适合于在这些设备上使用。在所公开的条件下，施胶组合物应该能够以液态沉积在纤维上，并且在绕纱期间能够快速转变成胶凝化状态。达到胶凝化状态所必需的时间取决于涂布时的温度，可以是高于100℃的温度。一般地，在室温(约25℃)下测量的胶凝时间是10-40分钟，优选地15-30分钟时，这样的施胶组合物是令人满意的。另外，如前面所指出的，在可以高于100℃的涂布温度下，施胶组合物中存在的这些单体因其相对高的蒸汽压而易于蒸发。由此可见，在组合物中单体含量降低，因此施胶量和组成随着纱而变化。另外，挥发性化合物和某些单体，特别地胺化单体可能对使用这些化合物的人身安全构成危险。本专利技术的目的是一种新的施胶组合物，该组合物能安全、快速和均匀地沿其整个长度涂布玻璃纱，得到在适当支持件上合理的卷装(包)，这种组合物可使纱变得易于操作，并且赋予它们与以后处理相容的柔韧性，同时保持其完整性。本专利技术另一个目的涉及使用前段定义的组合物施胶的玻璃纱，所述纱在其整个长度都具有不变的机械性能，并且适合于增强有机材料和/或无机材料，用于制造复合材料，特别绕制的空芯体，车辆用织物和外观增强网格。本专利技术的施胶组合物是由一种溶液组成，其溶剂含量低于5重量％，这种溶液含有至少45重量％能聚合的组分，这些可聚合的组分中至少40重量％组分的分子量是750-5000，并且这些可聚合的组分含有至少一种能聚合的混合物-一种或多种具有至少一个丙烯酸和/或甲基丙烯酸反应性官能团的组分，-和一种或多种具有至少一个伯胺和/或仲胺反应性官能团的组分。一般地并优选地，至少40重量％能聚合的组分具有至少两个选自丙烯酸、甲基丙烯酸、伯胺和/或仲胺的反应性官能团。在本专利技术中，下面的表达具有下述的意义关于《溶剂》，应当理解是水和为使某些可聚合组分溶解而能使用的有机溶剂。一种或多种有限量溶剂的存在不需要为除去它们而进行特别的处理。在大多数情况下，本专利技术施胶料是完全无溶剂的。关于《聚合》、《可聚合的》、《聚合作用》等，分别应当理解是《聚合和/或交联》、《可聚合的和/或可交联的》、《聚合作用和/或交联作用》等。关于《反应性官能团》，应当理解是能够参与施胶聚合反应的官能，该聚合反应可以在室温或在更高的温度(热聚合反应)下进行。关于《可聚合的组分》，应当理解是能够获得所期望施胶聚合结构必不可少的组分。在下文中，关于《(甲基)丙烯酸组分》和《伯胺和/或仲胺组分》，分别理解是《具有至少一个丙烯酸反应性官能团和/或至少一个甲基丙烯酸反应官能团的组分》和《具有至少一个伯胺反应性官能团和/或至少一个仲胺反应官能团的组分》。在本专利技术施胶组合物中，可聚合组分是该组合物重量的40-100％，原则上45-80重量％，在大多数情况下，50-70重量％。这些可聚合组分总量在下文称之《基本系统》。优选地，基本系统主要(即在大多数情况下，50％以上，优选地至少75％，直到100重量％)是由一种或多种(甲基)丙烯酸组分和一种或多种伯胺和/或仲胺组分组成的，使用这种组分混合物在聚合反应后能够得到显著参与聚合施胶结构的共聚物。另外，基本系统含有至少40重量％(优选地至少45重量％，直到85重量％)一种或多种分子量750-5000的组分。特别地，至少40重量％，优选地至少50重量％，直到95重量％一种或多种(甲基)丙烯酸组分和一种或多种伯胺和/或仲胺组分的分子量为750-5000。确切地说，在本专利技术的定义中，彼此独立地评价了不同的比率，同一组分可能涉及多个比率。优选地，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
用施胶组合物涂布的玻璃纱，该组合物由一种溶液组成，其溶液的溶剂含量低于５重量％，这种溶液含有至少４５重量％能聚合的组分，这些可聚合的组分中至少４０重量％组分的分子量是７５０－５０００，并且这些可聚合的组分含有至少一种能聚合的混合物：－一 种或多种具有至少一个丙烯酸和／或甲基丙烯酸反应性官能团的组分，－和一种或多种具有至少一个伯胺和／或仲胺反应性官能团的组分。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：P穆瓦罗，
申请(专利权)人：法国圣戈班韦特罗特斯有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]