[发明专利]环氧树脂成膜剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻纤制造领域，特别涉及一种环氧树脂成膜剂及其制备方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种环氧树脂成膜剂及其制备方法，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，本发明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匀，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2800～3200。

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℃～110℃。

优选的，所述步骤b)具体为：

在70℃～80℃，向所述环氧树脂中加入活性胺，然后升温至120℃～130℃，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℃～110℃。

优选的，还包括：将所述环氧树脂成膜剂在60℃～70℃保温0.5h～2h。

相应的，本发明还提供一种由上述方法制备的环氧树脂成膜剂。

本发明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。由于本发明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，采用本发明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。

本发明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。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明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发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种环氧树脂成膜剂的制备方法，包括：