环氧树脂成膜剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种环氧树脂成膜剂及其制备方法。该制备方法包括：a)、将环氧树脂溶解于润滑剂中，所述环氧树脂与润滑剂的重量比为(55～75)∶(20～35)，得到环氧树脂溶液；b)、向所述环氧树脂溶液中加入活性胺，所述活性按与所述环氧树脂的重量比为(2.5～10)∶(55～75)；c)、向步骤b得到的混合溶液中加入冰醋酸进行反应，得到含有季铵盐改性环氧树脂的混合溶液；d)、向步骤c得到的混合溶液中加入水混合均匀，得到环氧树脂成膜剂。本发明专利技术提供的环氧树脂成膜剂以润滑剂为反应介质，其不挥发，对环境污染和操作人员健康损坏小，且可直接作为浸润剂的润滑剂组分，提高原料的利用率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻纤制造领域，特别涉及一种。
技术介绍
玻纤用浸润剂是以水或有机介质为介质，以成膜剂、偶联剂、抗静电剂等为溶质的多组分水溶液或乳液，在玻璃纤维的生产和应用过程中具有非常重要的作用，用于增强纤维束的粘合性、涂覆性和耐起绒性，使玻璃纤维表面平滑，增加柔软性和耐磨性，更容易卷绕且缠绕时不易损伤。成膜剂是浸润剂中的重要组成部分，在浸润剂中所占比重最大，其作用在于玻纤生产和加工过程中保护玻璃纤维，并赋予玻璃纤维某些特殊的性能，如硬挺型、短切性和浸润性等，以满足不同品种玻纤的加工工艺要求。成膜剂的性能直接决定了浸润剂的效果，对原丝和纱的性能品质都具有重要影响。现有的成膜剂主要为环氧树脂成膜剂。近年来，随着人们环保意识的增强，以水为溶剂和分散介质的环氧树脂乳液成膜剂的有机溶剂使用量低、清洗方便，具有较好的环保性能，成为环氧树脂成膜剂的应用和发展的主要方向。乳液型的环氧树脂成膜剂包括外乳化型和自乳化型。其中，外乳化型环氧树脂是将环氧树脂加热熔融后加入乳化剂，在强烈的搅拌下加水乳化。自乳化型环氧树脂成膜剂是在环氧树脂分子链上引入亲水基团，提高其在水中的分散性，使其无需外加乳化剂也能分散于水中。相对于外乳化型环氧树脂成膜剂，自乳化型酚醛树脂乳液成膜剂的环保性能更为优越。但是，其在环氧树脂分子链上引入亲水基团进行改性的工序中，需要使用大量的易挥发有机溶剂。这些有机溶剂不仅会对环境造成污染，还会对操作人员的健康构成威胁。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种，该环氧树脂成膜剂为自乳化型，且不使用挥发性有机溶剂，环保性能好。有鉴于此，本专利技术提供一种环氧树脂成膜剂的制备方法，包括a)、将环氧树脂溶解于润滑剂中，所述环氧树脂与润滑剂的重量比为(55 75) (20 35)，得到环氧树脂溶液；b)、向所述环氧树脂溶液中加入活性胺，所述活性按与所述环氧树脂的重量比为 (2. 5 10) (55 75)；C)、向步骤b得到的混合溶液中加入冰醋酸进行反应，得到含有季铵盐改性环氧树脂的混合溶液；d)、向步骤C得到的混合溶液中加入水混合均勻，得到环氧树脂成膜剂。优选的，所述环氧树脂为分子量为500 700的双酚A环氧树脂。优选的，所述季铵盐改性氧化树脂的环氧当量为观00 3200。优选的，所述润滑剂为聚乙二醇酯。优选的，所述活性按为乙二醇醇胺、二乙胺、N-甲基乙醇胺、四乙烯五胺或三乙烯二胺。优选的，步骤a中所述溶解的温度为100°C 110°C。优选的，所述步骤b)具体为在70V 80°C，向所述环氧树脂中加入活性胺，然后升温至120°C 130°C，所述活性按与所述环氧树脂的重量比为(2. 5 10) (55 75)。优选的，步骤c所述反应的温度为100°C 110°C。优选的，还包括将所述环氧树脂成膜剂在60V 70°C保温0.釙 浊。相应的，本专利技术还提供一种由上述方法制备的环氧树脂成膜剂。本专利技术提供一种环氧树脂成膜剂的制备方法，该方法是先使用润滑剂溶解环氧树脂，再向环氧树脂中依次活性胺和冰醋酸，使用活性胺和冰醋酸对环氧树脂进行改性，在环氧树脂分子链上引入亲水基团季铵基和羟基，提高环氧树脂在水中的分散性，由此制得自乳化型环氧树脂成膜剂。由于本专利技术提供的环氧树脂成膜剂以润滑剂为反应介质，其不挥发，对环境污染和操作人员健康损坏小，且可直接作为浸润剂的润滑剂组分，提高原料的利用率，降低生产成本。因此，采用本专利技术提供的方法制备环氧树脂成膜剂，无需使用易挥发性溶剂，环保性能优异，对操作人员的健康损害小。本专利技术还提供一种由上述方法制备的成膜剂，该成膜剂中的季铵盐改性环氧树脂含有亲水基团季铵基和羟基，是一种自乳化型成膜剂，且不含易挥发有机溶剂，环保性能好，使用安全，适合用作配置玻璃纤维直接纱增强酚醛树脂的浸润剂。具体实施例方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种环氧树脂成膜剂的制备方法，包括a)、将环氧树脂溶解于润滑剂中，所述环氧树脂与润滑剂的重量比为(55 75) (20 35)，得到环氧树脂溶液；b)、向所述环氧树脂溶液中加入活性胺，所述活性胺与所述环氧树脂的重量比为 (2. 5 10) (55 75)；c)、向步骤b得到的混合溶液中加入冰醋酸进行反应，得到含有季铵盐改性环氧树脂的混合溶液；d)、向步骤c得到的混合溶液中加入水混合均勻，得到环氧树脂成膜剂。上述制备工艺中，步骤a是将环氧树脂溶解配置环氧树脂溶液的过程。在此工序中，本专利技术不使用挥发性有机溶剂，而是使用润滑剂。选用润滑剂作为溶解介质的原因在于首先，润滑剂不具有挥发性，较为环保，不易对操作人员的身体造成损害；其次，润滑剂是浸润剂的必要组分，因此，使用的润滑剂后期无需去除，可直接用来配置浸润剂。因此，润滑剂不仅作为后续反应的反应介质，其还可直接作为浸润剂的润滑剂组分。环氧树脂优选采用双酚A型环氧树脂，其对玻璃纤维具有较好的浸润效果，更优选采用为分子量为500 700的双酚A环氧树脂。润滑剂优选采用聚乙二醇酯，其与环氧树脂具有较好的相容性，化学性能较为稳定，不易与其他助剂发生反应。为了加入溶解，步骤a的溶解温度优选设为100°C 110°C。步骤b是使用活性胺对环氧树脂进行改性的工序，向环氧树脂溶液中加入活性胺后，活性胺与环氧树脂发生开环反应，改性后的环氧树脂上含有叔胺基团和羟基，使得环氧树脂的亲水性大大提高。其中，活性按优选采用反应活性较高的乙二醇醇胺、二乙胺、N-甲基乙醇胺、四乙烯五胺或三乙烯二胺。由于活性胺在高温下易挥发，因此步骤b中加入活性胺的工序中温度不宜过高，优选为70°C 80°C，当活性胺加入完毕后为了提高反应速率，优选再将温度升高至 120°C 130°C，以缩短反应时间。为此，步骤b优选按照如下方式进行在70 V 80°C，向所述环氧树脂中加入活性胺，然后升温至120°C 130°C，所述活性按与所述环氧树脂的重量比为O. 5 10) (55 75)。当活性胺反应完全后，活性按转化为叔胺，叔胺会催化环氧基团与羟基发生反应， 随着这种反应的进行会使产物由线型结构转为体型结构，这将会使产品对玻纤的浸透性能大大降低，为此，本专利技术需要继续进行c步骤，向反应液中加入冰醋酸，使用冰醋酸破坏掉叔胺，将其转化为季铵，得到季铵盐改性环氧树脂。步骤c的反应温度优选设为100°C 110°C。为了获得浸透速率适中的成膜剂，本专利技术优选控制季铵盐改性氧化树脂的环氧当量为观00 3200，环氧当量过高其对玻璃纤维的浸透速率搅拌，环氧当量过低则，浸透速率过快，后期易与助剂发生反应，并且力学性能较差，硬度低。按照步骤c可到含有季铵盐改性的环氧树脂，由于该环氧树脂具有亲水基团季铵基和羟基，依次与水具有较好的相容性，是一种自乳化型环氧树脂，因此只需将其与水混合均勻便可得到成膜剂。为了使上述季铵盐改性的环氧树脂乳化均勻，本专利技术还优选将其与水混合后在60V 70°C保温0. 5h 2h。本领域技术人员可以理解，为了使反应物混勻，反应更加充分，上述反应优选在在搅拌状态下进行。搅拌可以采用本领域技术人员熟知的工序进行，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙浩，王乐，
申请(专利权)人：重庆国际复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：