一种纤维表面处理的浸胶体系及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维表面处理的浸胶体系及其制备方法。所述浸胶体系包括一浴浸胶液和二浴浸胶液，一浴浸胶液是由包括以下组分的原料制备得到：去离子水、水溶性环氧树脂及封闭型异氰酸酯；所述二浴浸胶液是由包括以下组分的原料制备得到：去离子水、阴离子型水性聚氨酯分散液、固化剂及橡胶胶乳。相较于等离子体、紫外线引发接枝、氟化法等处理方法，本发明专利技术一浴处理具有反应条件不苛刻、设备简单，对纤维损伤小等优点；二浴相较于RFL体系、环氧树脂

【技术实现步骤摘要】
一种纤维表面处理的浸胶体系及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维增强橡胶复合材料
，具体是涉及一种纤维表面处理的浸胶体系及其制备方法。

技术介绍

[0002]纤维作为增强材料，经常用于与橡胶复合，广泛应用于轮胎、输送带、胶管等工业产品。随着科技发展，对聚酯纤维、芳纶纤维等高性能纤维需求越来越大，对纤维与橡胶的粘合性能要求越来越苛刻。高性能纤维各方面性能优异，但是其表面呈惰性，活性基团少，通常采用二浴法对纤维进行处理。一般一浴处理使纤维表面活化，产生活性基团，二浴采用传统的间苯二酚
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甲醛
‑
胶乳(RFL)浸胶体系。
[0003]然而，传统的一浴使用等离子体、紫外线引发接枝、氟化法等处理方法，具有反应条件苛刻、设备复杂，对纤维损伤大等缺点。传统的二浴采用间苯二酚
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甲醛
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胶乳(RFL)浸胶体系，其中含有的间苯二酚、甲醛等对人体危害大。
[0004]因此，目前急需一种纤维表面处理的浸胶体系，既能达到优于RFL浸胶体系的纤维与橡胶界面粘结强度的性能，又能解决使用间苯二酚、甲醛带来的毒害、浸胶液不易长期保存、使用工业条件苛刻等问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种纤维表面处理的浸胶体系及其制备方法。本专利技术对于纤维的表面处理是二浴法，其中一浴以封闭异氰酸酯、水溶性环氧树脂、去离子水配制浸胶液，相较于等离子体、紫外线引发接枝、氟化法等处理方法，本专利技术一浴处理具有反应条件不苛刻、设备简单，对纤维损伤小等优点。二浴以阴离子型水性聚氨酯分散液、橡胶胶乳为主要原料，相较于RFL体系、环氧树脂
‑
胶乳体系，本专利技术不使用间苯二酚、甲醛等对人体危害大的物质，粘合性能优于RFL浸胶体系，浸胶液稳定可以长期保存、长期使用、便于工业化连续生产等优点。
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种纤维表面处理的浸胶体系。
[0007]所述浸胶体系包括一浴浸胶液和二浴浸胶液；
[0008]所述一浴浸胶液是由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：
[0009]去离子水 100重量份；
[0010]水溶性环氧树脂1～5重量份；优选为1～2重量份；
[0011]封闭型异氰酸酯4～9重量份；优选为7～8重量份；
[0012]所述二浴浸胶液是由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：
[0013]去离子水 100重量份；
[0014]阴离子型水性聚氨酯分散液10～40重量份；优选为20～35重量份；
[0015]固化剂1～5重量份；优选为2～3重量份；
[0016]橡胶胶乳60～90重量份；优选为70～85重量份；
[0017]所述阴离子型水性聚氨酯分散液的固含量是25％～35％；优选为29％～31％。
[0018]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0019]所述阴离子型水性聚氨酯分散液的制备可采用现有技术的方法制备；本专利技术中，优选按以下步骤：
[0020](1)依次加入多元醇、异氰酸酯及催化剂二月桂酸二丁基锡反应生成预聚体；
[0021](2)向(1)所述预聚体中加入羧酸型水性聚氨酯扩链剂及1,4
‑
丁二醇进行扩链反应；
[0022](3)向(2)反应后溶液中加入三乙胺中和反应后加入去离子水搅拌，制备得到所述阴离子型水性聚氨酯分散液。
[0023]其中，
[0024]步骤(1)中，反应温度优选为60～70℃；
[0025]步骤(2)中，扩链反应温度优选为65～75℃；
[0026]步骤(3)中，中和反应温度优选为45～55℃。
[0027]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0028]所述多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚ε
‑
己内酯二醇、聚碳酸1，6
‑
己二醇酯二醇中的至少一种；优选为聚四氢呋喃醚二醇2000、聚丙二醇2000、聚乙二醇2000中的至少一种；和/或，
[0029]所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯；和/或，
[0030]所述羧酸型水性聚氨酯扩链剂为2,2
‑
二羟甲基丙酸、2,2
‑
二羟甲基丁酸中的一种。
[0031]上述阴离子型水性聚氨酯分散液的制备方法中，原料的用量优选采用以下范围，技术人员也可以根据实际情况进行调整。
[0032]以重量份计：
[0033][0034]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0035]所述水溶性环氧树脂为山梨醇缩水甘油醚、二酚基丙烷型环氧树脂、双酚A型液态环氧树脂、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂中的至少一种；和/或，
[0036]所述封闭型异氰酸酯是采用封端剂封端的异氰酸酯；
[0037]所述异氰酸酯为三甲基
‑
1，6
‑
六亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、四甲基二异氰酸酯、2，4
‑
甲苯二异氰酸酯、2，6
‑
甲苯二异氰酸酯、1，3
‑
苯二异氰酸酯、1，4
‑
苯二异
氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种，所述封端剂为己内酰胺、丁酮肟、苯酚中的至少一种。
[0038]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0039]所述固化剂为封闭型异氰酸酯或氨基树脂；
[0040]作为固化剂的封闭型异氰酸酯同前所述，即：
[0041]所述封闭型异氰酸酯是采用封端剂封端的异氰酸酯；
[0042]所述异氰酸酯为三甲基
‑
1，6
‑
六亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、四甲基二异氰酸酯、2，4
‑
甲苯二异氰酸酯、2，6
‑
甲苯二异氰酸酯、1，3
‑
苯二异氰酸酯、1，4
‑
苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种，所述封端剂为己内酰胺、丁酮肟、苯酚中的至少一种；
[0043]所述氨基树脂优选为HMMM；和/或，
[0044]所述橡胶胶乳的固含量为20％～40％，所述橡胶胶乳选自丁吡胶乳、丁苯胶乳、丁苯吡胶乳、氯丁胶乳、丁腈胶乳中的至少一种。
[0045]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0046]所述纤维为聚酯帘线、芳纶帘线、超高分子量聚乙烯纤维帘线中的一种或两种以上帘线的混编帘线。
[0047]本专利技术的目的之二是提供本专利技术的目的之一的浸胶体系的制备方法。
[0048]所述包括：
[0049]将水溶性环氧树脂加入到去离子水中搅拌，再加入封闭型异氰酸酯搅拌得到一浴浸胶液；将阴离子型水性聚氨酯分散液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维表面处理的浸胶体系，其特征在于所述浸胶体系包括一浴浸胶液和二浴浸胶液；所述一浴浸胶液是由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：去离子水
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100重量份；水溶性环氧树脂
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1～5重量份；封闭型异氰酸酯
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4～9重量份；所述二浴浸胶液是由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：所述阴离子型水性聚氨酯分散液的固含量是25％～35％。2.如权利要求1所述的浸胶体系，其特征在于：所述一浴浸胶液各组分以重量份计：去离子水
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100重量份；水溶性环氧树脂
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1～2重量份；封闭型异氰酸酯
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7～8重量份。3.如权利要求1所述的浸胶体系，其特征在于：所述二浴浸胶液各组分以重量份计：4.如权利要求1所述的浸胶体系，其特征在于：所述阴离子型水性聚氨酯分散液的固含量是29％～31％。5.如权利要求1所述的浸胶体系，其特征在于：所述阴离子型水性聚氨酯分散液是由包括以下步骤的方法制备而得：(1)依次加入多元醇、异氰酸酯及催化剂二月桂酸二丁基锡反应生成预聚体；(2)向步骤(1)得到的预聚体中加入羧酸型水性聚氨酯扩链剂及1,4
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丁二醇进行扩链反应；(3)向步骤(2)反应后的溶液中加入三乙胺中和反应，加入去离子水搅拌，制备得到所述阴离子型水性聚氨酯分散液。6.如权利要求5所述的浸胶体系，其特征在于：所述多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚ε
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己...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文才，梁天泽，张博，田明，温世鹏，张立群，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：