一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维和应用技术

本发明专利技术提供了一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维和应用。该玻璃纤维浸润剂包括有效组分和水，固含量为3.0～12.0％；有效组分包括硅烷偶联剂、成膜剂、交联剂、相容剂和抗静电剂；以占玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，玻璃纤维浸润剂的有效组分包括：硅烷偶联剂5.0～15.0％，成膜剂40.0～70.0％，交联剂10.0～35.0％，相容剂1.0～12.0％，抗静电剂2.0～8.0％；其中，相容剂为同时含有极性与非极性基团的双亲性聚合物乳液。应用本发明专利技术可以有效解决现有技术中在尼龙树脂中添加高含量玻璃纤维时易产生浮纤现象的问题。含量玻璃纤维时易产生浮纤现象的问题。含量玻璃纤维时易产生浮纤现象的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维和应用


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维浸润剂领域，具体而言，涉及一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维和应用。

技术介绍

[0002]聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，是一类大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。由于尼龙具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽等特点，成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。对于玻璃纤维增强树脂复合材料，其力学性能比纯尼龙树脂有大幅提升，因此广泛应用于汽车交通、家用电器、机械工业等各个领域。
[0003]随着市场对玻璃纤维增强尼龙复合材料力学性能的更高需求，需要在尼龙树脂中加入更高含量的玻璃纤维以满足实际应用需求。然而，高含量的玻璃纤维在尼龙树脂中不易均匀分散，导致体系流动性较差且流动不均，在制品表面易于出现玻璃纤维外露现象，即浮纤。浮纤不仅影响制品外观光滑性与美观性，也会降低制品的力学性能，从而限制了玻璃纤维增强尼龙在外观和力学性能要求较高领域的应用。
[0004]浮纤现象的形成，不仅与材料组成和特性有关，也与成型加工过程有关，有着较大的复杂性和不确定性。从玻璃纤维材料角度来看，玻璃纤维引起浮纤现象主要是由于玻璃纤维在尼龙树脂中分散性不良以及与树脂的相容性差所致。对于玻璃纤维而言，其表面通常涂覆一层功能性的化学药剂(行业内称为浸润剂)复合涂层，以保证玻璃纤维在生产与使用中的顺畅性，并提高与基体树脂的界面结合。因此，开发高效的浸润剂以提高玻璃纤维在尼龙树脂中的分散性以及提高与树脂的相容性具有重要意义。中国专利CN201710261902.4公开了提供一种增强尼龙树脂的玻璃纤维用浸润剂，对相关问题进行了一定的研究，但该专利只解决了玻璃纤维与尼龙树脂的相容性问题，未能解决高含量玻璃纤维在尼龙树脂中的分散性问题。此外，目前外部尚未见增强尼龙用的高分散性玻璃纤维及其浸润剂等涉及
技术实现思路
的相关报道。
[0005]因此有必要专利技术一种能在保证增强尼龙树脂材料力学性能前提下显著改善浮纤现象的玻璃纤维浸润剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维和应用，以解决现有技术中在尼龙树脂中添加高含量玻璃纤维时易产生浮纤现象的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种玻璃纤维浸润剂，该玻璃纤维浸润剂包括有效组分和水，玻璃纤维浸润剂的固含量为3.0～12.0％；有效组分包括硅烷偶联剂、成膜剂、交联剂、相容剂和抗静电剂；以占玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，玻璃纤维浸润剂的有效组分包括：硅烷偶联剂5.0～15.0％，成膜剂40.0～70.0％，交联剂10.0～35.0％，相容剂1.0～12.0％，抗静电剂2.0～8.0％；其中，相容剂为同时含有极性与非极性基团的双亲性聚合物乳液。
[0008]进一步地，玻璃纤维浸润剂的固含量为4.0～11.0％；以占玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，玻璃纤维浸润剂的有效组分包括：硅烷偶联剂6.0～13.0％，成膜剂45.0～65.0％，交联剂16.0～32.0％，相容剂2.0～10.0％，抗静电剂3.5～7.0％。
[0009]进一步地，硅烷偶联剂为氨基类硅烷偶联剂；成膜剂为聚氨酯乳液；交联剂为异氰酸酯类交联剂和/或多羟基类交联剂。
[0010]进一步地，相容剂包括马来酸酐接枝聚苯醚乳液、马来酸酐接枝三元乙丙共聚物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯乳液、马来酸酐接枝聚乙烯乳液、马来酸酐接枝聚乙烯
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丁二烯共聚物乳液、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃乳液、乙烯
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马来酸酐共聚物乳液、马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物乳液、乙烯
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甲基丙烯酸丁酯
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丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物乳液和乙烯
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丙烯酸酯
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马来酸酐三元共聚物乳液中的一种或多种。
[0011]进一步地，抗静电剂为非离子型抗静电剂。
[0012]进一步地，成膜剂为环氧改性聚氨酯乳液、聚醚型聚氨酯乳液、聚酯型聚氨酯乳液中的一种或多种。
[0013]进一步地，以占玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，玻璃纤维浸润剂的有效组分为：
[0014]硅烷偶联剂9.0％，成膜剂55％，交联剂25％，相容剂6.5％，抗静电剂4.5％；其中，硅烷偶联剂为3
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氨丙基三乙氧基硅烷，成膜剂为聚醚型聚氨酯乳液，交联剂为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、聚醚多元醇和聚己内酯多元醇的混合物，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯的混合物，抗静电剂为多元醇酯；或
[0015]硅烷偶联剂10.0％，成膜剂58％，交联剂20％，相容剂7％，抗静电剂5％；其中，硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷和N
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(氨乙基)
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物，成膜剂为聚酯型聚氨酯乳液，交联剂为脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的混合物，相容剂为马来酸酐接枝聚苯醚、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和乙烯
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丙烯酸酯
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马来酸酐三元共聚物的混合物，抗静电剂为脂肪酰胺；或
[0016]硅烷偶联剂12.0％，成膜剂60％，交联剂16％，相容剂7.5％，抗静电剂4.5％；其中，硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷和3
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氨丙基三乙氧基硅烷的混合物，成膜剂为环氧改性聚氨酯乳液，交联剂为脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的混合物，相容剂为马来酸酐接枝聚苯醚、马来酸酐接枝三元乙丙共聚物和乙烯
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马来酸酐共聚物的混合物，抗静电剂为脂肪酸酯和脂肪酰胺的混合物；或
[0017]硅烷偶联剂12.0％，成膜剂55％，交联剂25％，相容剂3.5％，抗静电剂4.5％；其中，硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷和3
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氨丙基三乙氧基硅烷的混合物，成膜剂为聚酯型聚氨酯乳液，交联剂为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚己内酯多元醇的混合物，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯的混合物，抗静电剂为脂肪酰胺；或
[0018]硅烷偶联剂8.0％，成膜剂55％，交联剂25％，相容剂7％，抗静电剂5％；其中，硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷、3
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氨丙基三乙氧基硅烷和N
‑2‑
(氨乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物，成膜剂为环氧改性聚氨酯乳液和聚酯型聚氨酯乳液的混合物，交联剂为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃和马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物，
抗静电剂为脂肪酸酯和多元醇酯的混合物；或
[0019]硅烷偶联剂10.0％，成膜剂55％，交联剂2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述玻璃纤维浸润剂包括有效组分和水，所述玻璃纤维浸润剂的固含量为3.0～12.0％；所述有效组分包括硅烷偶联剂、成膜剂、交联剂、相容剂和抗静电剂；以占所述玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，所述玻璃纤维浸润剂的有效组分包括：硅烷偶联剂5.0～15.0％，成膜剂40.0～70.0％，交联剂10.0～35.0％，相容剂1.0～12.0％，抗静电剂2.0～8.0％；其中，所述相容剂为同时含有极性与非极性基团的双亲性聚合物乳液。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述玻璃纤维浸润剂的固含量为4.0～11.0％；以占所述玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，所述玻璃纤维浸润剂的有效组分包括：所述硅烷偶联剂6.0～13.0％，所述成膜剂45.0～65.0％，所述交联剂16.0～32.0％，所述相容剂2.0～10.0％，所述抗静电剂3.5～7.0％。3.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为氨基类硅烷偶联剂；所述成膜剂为聚氨酯乳液；所述交联剂为异氰酸酯类交联剂和/或多羟基类交联剂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐接枝聚苯醚乳液、马来酸酐接枝三元乙丙共聚物乳液、马来酸酐接枝聚丙烯乳液、马来酸酐接枝聚乙烯乳液、马来酸酐接枝聚乙烯
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丁二烯共聚物乳液、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃乳液、乙烯
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马来酸酐共聚物乳液、马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物乳液、乙烯
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甲基丙烯酸丁酯
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丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物乳液和乙烯
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丙烯酸酯
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马来酸酐三元共聚物乳液中的一种或多种。5.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述抗静电剂为非离子型抗静电剂。6.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述成膜剂为环氧改性聚氨酯乳液、聚醚型聚氨酯乳液、聚酯型聚氨酯乳液中的一种或多种。7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃纤维浸润剂，其特征在于，以占所述玻璃纤维浸润剂有效组分的总质量的百分比计，所述玻璃纤维浸润剂的有效组分为：所述硅烷偶联剂9.0％，所述成膜剂55％，所述交联剂25％，所述相容剂6.5％，所述抗静电剂4.5％；其中，所述硅烷偶联剂为3
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氨丙基三乙氧基硅烷，所述成膜剂为聚醚型聚氨酯乳液，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、聚醚多元醇和聚己内酯多元醇的混合物，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯的混合物，所述抗静电剂为多元醇酯；或所述硅烷偶联剂10.0％，所述成膜剂58％，所述交联剂20％，所述相容剂7％，所述抗静电剂5％；其中，所述硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷和N
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(氨乙基)
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物，所述成膜剂为聚酯型聚氨酯乳液，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的混合物，所述相容剂为马来酸酐接枝聚苯醚、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国明，张志坚，章建忠，许升，樊家澍，费振宇，赵星宇，
申请(专利权)人：巨石集团有限公司，
类型：发明
国别省市：