[发明专利]一种玻璃纤维成膜剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻纤制造技术领域，更具体地说，涉及一种玻璃纤维成膜剂的制备方法。

背景技术

玻璃纤维浸润剂是用于玻璃纤维表面涂覆的一种表面处理剂，对玻璃纤维的制造至关重要，决定了纤维的作业性能和纤维在复合材料中的表现。浸润剂是由成膜剂、偶联剂和抗静电剂等混合形成的多组分水溶液或乳液，能有效润滑玻璃纤维表面，使玻璃纤维光滑、柔软、耐磨，并赋予后期复合材料卓越的性能。浸润剂的作用主要表现在以下几个方面：润滑保护作用、粘结集束作用、防止玻璃纤维表面静电荷的积累以及使玻璃纤维获得与基材良好的相容性等。在浸润剂的作用下，玻纤制品具有理想的物理性能、力学性能、化学性能、电学性能以及耐老化性能等应用性能。

成膜剂是玻纤浸润剂中最重要的组分，可以在玻纤表面形成一种具有一定柔软性、延伸性和耐摩擦性等性能的连续均匀的薄膜，对及玻纤后期的使用性能有极其重要的作用。目前在玻璃纤维中使用的成膜剂主要分为四大类，包括环氧类成膜剂、聚酯类成膜剂、聚氨酯类成膜剂和聚醋酸乙烯酯类成膜剂。其中，环氧树脂成膜剂主要为小分子量环氧树脂成膜剂，而高分子量环氧树脂在常温下为固体，熔点较高，乳化困难，有机溶剂添加量较大，对乳化条件和设备要求极为苛刻，从而限制了它的使用；聚酯类成膜剂的合成工艺复杂，需要高温反应且生产周期长，成本较高，限制了聚酯类成膜剂的推广；聚氨酯类成膜剂的原料价格昂贵，成本过高，应用范围也比较狭窄；聚醋酸乙烯酯类成膜剂的分子量较低，不易赋予原丝良好的硬挺度和切割性能，并且价格较高。

聚苯醚是20世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2，6-二甲基-1，4-苯醚，简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)，又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。聚苯醚不仅具有优良的物理力学性能、电气绝缘性及耐热性，而且其高温下的耐蠕变性较好。因此，本发明人考虑，以聚苯醚为原料制备玻璃纤维成膜剂，提高使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维的力学性能。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种玻璃纤维成膜剂的制备方法，使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维与后期待增强的聚苯醚树脂之间有良好的界面结合力，使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维具有良好的力学性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种玻璃纤维成膜剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将聚苯醚和有机溶剂混合，升温至100～105℃，得到树脂溶液；

步骤b)向所述树脂溶液中加入乳化剂，在高速剪切作用下加入水，继续高速剪切得到玻璃纤维成膜剂。

优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯或丙二醇甲醚。

优选的，所述聚苯醚与有机溶剂的质量比为1∶(0.1～0.5)。

优选的，所述乳化剂为脂肪醇醚类乳化剂。

优选的，所述步骤a)的保温时间为3～5h。

优选的，所述向树脂溶液中加入乳化剂在90～100℃下进行。

优选的，所述水的温度为90～100℃。

优选的，所述步骤b)具体为：

步骤b1)向所述树脂溶液中加入乳化剂，得到混合溶液；

步骤b2)在高速剪切作用下向所述混合溶液中加入水，继续高速剪切得到玻璃纤维成膜剂。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案制备的玻璃纤维成膜剂。

相应的，本发明还提供一种浸润剂，包括上述技术方案所述的玻璃纤维成膜剂。

本发明提供一种玻璃纤维成膜剂的制备方法，包括以下步骤：将聚苯醚和有机溶剂混合，升温至100～105℃，得到树脂溶液；向所述树脂溶液中加入乳化剂，在高速剪切作用下加入水，继续高速剪切，利用相反转法制备得到玻璃纤维成膜剂。与现有技术相比，本发明首次以聚苯醚为原料制备得到了玻璃纤维成膜剂，由于聚苯醚具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高和电性能优良等优点，从而保证了使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维具有良好的力学性能。并且，由于以聚苯醚为原料制备的成膜剂与后期待增强的聚苯醚树脂在结构上接近，从而保证了使用该玻璃纤维成膜剂的玻璃纤维与后期待增强的聚苯醚树脂之间有良好的界面结合力。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。