[发明专利]一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用，属于浸润剂技术领域。上述玻璃纤维浸润剂由以下组分组成：硅烷偶联剂、不饱和聚酯树脂乳液、水性环氧树脂乳液、表面活性剂、pH调节剂、抗氧化剂、去离子水；所述硅烷偶联剂为质量比为1:1:0.5‑1的苯胺甲基三乙氧基硅烷、二乙烯基三胺基丙基三乙氧基硅烷和γ‑(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷的混合物；所述表面活性剂为质量比1:0.8‑1的脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油酸乙二醇双酯硫酸钠的混合物。本发明浸润剂与树脂相容性好，并通过特定组成和配比的硅烷偶联剂，使得玻璃纤维与尼龙66树脂基体之间具有较好的粘结性，制备的复合材料具有良好的机械性能和较高的热变形温度。

技术领域

本发明涉及浸润剂技术领域，特别是指一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用。

背景技术

工信部要求2020年达到油耗5L/100km的目标，而2015年约有1/4企业未能达到当年目标，工信部将通过不受理新产品申报以及不受理不达标企业投资项目等多个方式予以处罚。目前汽车厂商节能降耗压力大，汽车轻量化是实现节能降耗重要途径。

汽车轻量化是消费者和车企都关注的问题，要实现轻量化目标，除了优化结构和工艺设计之外，材料的选取也非常关键。为了给汽车减重，车企大量采用工程塑料，尤其是玻璃纤维增强塑料，以玻璃纤维增强塑料替代传统的高强度钢、镁铝合金等，能够在较大程度上降低汽车重量，节能降耗，同时也节约了制造成本。但是针对不同的树脂基体，需要利用不同的纤维材料，才能够达到较好的效果。

当前常规的玻璃纤维原料组成和制备工艺都已相当成熟，且变更较为困难。但是单纯的玻璃纤维与树脂基体的相容性较差，为此可以利用浸润剂改变玻璃纤维的表面性能，增强其与树脂基体的相容性，在一定程度上提高复合材料的性能。例如专利CN107540244A、CN108640535A、CN108996923A等均是通过浸润剂提高改善玻璃纤维的表面性能，进一步提高增强塑料的性能。

在玻璃纤维生产过程中，需要在玻璃纤维表面涂覆浸润剂，浸润剂的性能很大程度上决定玻璃纤维的质量品质，浸润剂不仅能够增强纤维束的粘合性、耐起绒性、涂覆性，使纤维表面平滑，增加耐磨性、柔韧性，并易于卷绕且缠绕时损伤减少；还能够提高玻璃纤维与树脂基体的相容性，使得制备的复合材料的机械性能得以提高。但是，现有浸润剂在玻璃纤维表面的浸透较慢，成膜性差，导致制备的复合材料的力学性能较差，不便于应用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用；本发明浸润剂与树脂相容性好，并通过特定组成和配比的硅烷偶联剂，使得玻璃纤维与尼龙66树脂基体之间具有较好的粘结性，且利用本发明浸润剂制备的玻璃纤维增强树脂复合材料具有良好的机械性能和较高的热变形温度。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，本发明提供一种玻璃纤维浸润剂，由以下重量份组分组成：

所述硅烷偶联剂为质量比为1:1:0.5-1的苯胺甲基三乙氧基硅烷、二乙烯基三胺基丙基三乙氧基硅烷和γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷的混合物；

所述表面活性剂为质量比1:0.8-1的脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油酸乙二醇双酯硫酸钠的混合物。

优选的，上述玻璃纤维浸润剂由以下重量份组分组成：

进一步的，所述不饱和聚酯树脂乳液分子量为800-3000；所述水性环氧树脂乳液分子量为300-500。

优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。

优选的，所述pH调节剂为柠檬酸和/或醋酸。

另一方面，本发明还提供一种上述玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括：