[发明专利]中高温耐酸腐蚀玻璃纤维浸润剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可提升玻璃钢复合材料在中高温环境下的耐酸腐蚀性能的玻璃纤维浸润剂，特别适用于玻璃钢烟囱、烟道建造中的玻璃纤维增强材料的处理。

背景技术

玻璃纤维浸润剂一般为乳液状态，拉丝成型过程中经石墨辊涂敷在玻纤表面，烘干后包覆在玻璃纤维表面。浸润剂在拉丝和收卷过程中保护玻璃纤维不发生磨损、折断、飞丝现象，在使用过程中玻璃纤维浸润剂起到粘接纤维和基体材料(树脂)的桥梁作用。浸润剂配方技术一直是玻璃纤维制造业的核心技术之一，浸润剂配方选取是否合理直接影响最终产品的使用性能。

目前的玻璃纤维浸润剂主要包括纺织型浸润剂和增强型浸润剂两大类，纺织型浸润剂通常含有石蜡成份，主要考虑的是玻璃纤维成型工艺的需求；而增强型浸润剂则以提高材料性能为目的，是目前发展的主要方向。

增强型浸润剂主要包括成膜剂、偶联剂、抗静电剂、润滑剂和去离子水等组分。成膜剂是浸润剂的主要成份，重量百分比通常可达固含量的80-90％，种类包括环氧树脂、聚酯树脂、PVAC、丙烯酸酯等，其中以价格低廉的PVAC居多；偶联剂是一类含有有机和无机官能团的大分子化合物，主要起连接树脂和玻纤表面的作用，提高二者结合力，一般为固含量的1-5％，以硅烷类偶联剂为主；抗静电剂主要是避免摩擦产生的静电作用，通常用量为固含量的0.1-1.5％；润滑剂主要是避免纤维与导辊之间的摩擦，用量在固含量的0.1-1％；去离子水是浸润剂乳液的载体，一般占到整个乳液质量的80-90％。

随着对电力、化工行业脱硫脱销指标的提升，耐腐蚀的玻璃纤维增强树脂基复合材料正成为烟道烟囱建造的理想材料之一。但目前市场上的玻璃纤维增强材料以制造储罐、管道的通用型玻璃纤维为主。玻纤表面处理以含石蜡的纺织型浸润剂和含聚醋酸乙烯(PVAC)的增强型浸润剂为主，如专利含此类浸润剂的玻璃纤维制品在中高温酸性环境下界面结合力较弱，力学性能衰减明显；长期使用时石蜡和PVAC等成份会发生降解，使制品表面产生发白、起泡现象，影响玻璃钢烟囱烟道的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提供一种价格低廉、配制简单的中高温耐酸腐蚀玻璃纤维浸润剂及其制备方法，以提高玻璃钢烟囱、烟道的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：中高温耐酸腐蚀玻璃纤维浸润剂，其组分及其组分含量为：成膜剂乳液70-80份；偶联剂0.5-2份；抗静电剂0.1-0.3份；纳米二氧化硅0.5-1份；润滑剂0.05-0.1份，经混合制备而成，

其中，所述的成膜剂乳液的组分及其组分含量为：改性环氧树脂25-30份；乳化剂0.5-2份；去离子水65-70份，

其中，所述的改性环氧树脂的组分及组分含量为：双酚A型环氧树脂100份；甲基丙烯酸20-30份；过氧化苯甲酰0.01-0.03份；乙烯基三乙氧基硅烷20-30份；对二甲苯10-15份；二月桂酸二丁基锡0.01-0.03份，以上均为重量份计。

按上述方案，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂KH550或KH570。

按上述方案，所述的抗静电剂为LiCl或NH₄Cl。

按上述方案，所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或聚氧乙烯醚。

本发明中高温耐酸腐蚀玻璃纤维浸润剂的制备方法所采用的技术方案是，包括有以下步骤：

1)将100份双酚A型环氧树脂和0.01-0.03份过氧化苯甲酰投入四口烧瓶中，通入氮气进行保护，搅拌升温至80℃；然后滴加20-30份甲基丙烯酸，保温反应2-3小时；

2)将步骤1)所得的产物冷却到60℃，加入10-15份对二甲苯和0.01-0.03份二月桂酸二丁基锡，继续搅拌，按照2s/滴的速度滴加20-30份乙烯基三乙氧基硅烷，保温反应2-3小时，得到淡黄色改性环氧树脂预聚物；

3)将去离子水、乳化剂加入烧瓶中，充分搅拌并加热溶解，温度控制在80-90℃之间，搅拌速度在600-800转/分范围内；

4)将所得的改性环氧树脂预聚物缓慢加入步骤3)所得配置溶液中，保持温度为80-90℃，并且搅拌速度在600-800转/分范围内保持不变，待滴加完毕后，继续搅拌直到烧瓶内变为乳白色液体，所述的各物质的用量分别为：改性环氧树脂用量25-30份、乳化剂0.5-2份和去离子水65-70份；