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增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維背景技術(shù)及要求
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發(fā)表時(shí)間：2022-12-30 14:38:52
背景技術(shù)：
玻璃纖維，是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，種類(lèi)繁多，優(yōu)點(diǎn) 是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點(diǎn)是性脆， 耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò) 紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個(gè)微米到二十幾個(gè)微米， 相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千 根單絲組成。玻璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料 和絕熱保溫材料，電路基板等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。
玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料當(dāng)前的市場(chǎng)應(yīng)用比較成熟，國(guó)內(nèi)公司目 前使用連續(xù)纖維和短切纖維產(chǎn)品，國(guó)外主要使用短切纖維產(chǎn)品，PA (聚酰胺)在熱塑性塑料中占比最大。聚酰胺(PA，俗稱(chēng)尼龍)是美國(guó) DuPont(杜邦)公司最先開(kāi)發(fā)用于纖維的樹(shù)脂，于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè) 化。20世紀(jì)50年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿(mǎn)足下游 工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺主鏈上含有許多重復(fù)的酰 胺基，用作塑料時(shí)稱(chēng)尼龍，用作化學(xué)合成纖維時(shí)我們稱(chēng)為錦綸，目前 聚酰胺品種多達(dá)幾十種，其中以聚酰胺6和聚酰胺66的應(yīng)用最廣泛。
在加入30％的玻璃纖維，力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、 耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5倍。主要應(yīng)用于汽車(chē)、家具家電、建筑材料等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)PA加纖主要采用的 加工工藝是雙螺桿擠出和注塑，當(dāng)前的玻璃纖維產(chǎn)品基本能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)客戶(hù)對(duì)于產(chǎn)品性能的要求，但是產(chǎn)品在使用過(guò)程中毛羽量較大，部分工人對(duì)于操作環(huán)境無(wú)法適應(yīng)，并且最終制品表面時(shí)常有浮纖出現(xiàn)， 塑料本色料方面外觀較差，容易黃變，機(jī)械性能一般。 
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是： 如何提供一種能夠更好的改變玻璃纖維表面的物理和化學(xué)性質(zhì)，滿(mǎn)足 雙螺桿擠出注塑工藝，確保螺桿擠出過(guò)程中纖維較好流動(dòng)性，能夠在 塑料中均勻分布和取向，同時(shí)減少加工過(guò)程中的毛羽飛揚(yáng)現(xiàn)象，提高 其與樹(shù)脂的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，達(dá)到制品表面無(wú)露纖， 顏色均勻的增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn)劑及玻璃纖維。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種增強(qiáng)的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn)劑，包括偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、 抗靜電劑、成膜劑、PH值調(diào)節(jié)劑和去離子水；各組分的質(zhì)量用量占 浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的百分比表示如下：
其中，所述偶聯(lián)劑為偶聯(lián)劑1或偶聯(lián)劑2中的一種或兩種的組合， 所述偶聯(lián)劑1為γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，所述偶聯(lián)劑2為γ-縮水 甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
其中，所述偶聯(lián)劑1和偶聯(lián)劑2同時(shí)使用時(shí)，所述偶聯(lián)劑1和偶 聯(lián)劑2的質(zhì)量比為5:1～1:1。
其中，所述潤(rùn)滑劑為聚乙二醇非離子表面活性劑或耐高溫乳化礦 物油中的一種或者兩種的組合。潤(rùn)滑劑的含量多少?zèng)Q定了拉絲、絡(luò)紗 作業(yè)的順暢與否，決定了玻璃纖維本身的硬挺度。
其中，所述抗靜電劑為陽(yáng)離子季銨鹽類(lèi)化合物或氯化鋰或者硝酸鋰中的一種?？轨o電劑減少靜電積累目的。
其中，所述成膜劑為水性環(huán)氧液體、環(huán)氧乳液或聚氨酯乳液中的 一種或幾種的組合。
其中，所述水性環(huán)氧液體為丙三醇改性環(huán)氧樹(shù)脂；所述環(huán)氧乳液 當(dāng)量在200～400,所述環(huán)氧乳液為具有多官能團(tuán)雙酚A改性環(huán)氧乳 液；所述聚氨酯乳液為聚醚類(lèi)型聚氨酯乳液。
其中，所述水性環(huán)氧液體、環(huán)氧乳液或聚氨酯乳液同時(shí)使用時(shí)，所述水性環(huán)氧液體的質(zhì)量用量占浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的3～8％；所述環(huán)氧乳 液的質(zhì)量用量占浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的2～5％；所述聚氨酯乳液的質(zhì)量用量 占浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的1～5％。
其中，所述PH值調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、檸檬酸或甲酸中的一種。PH值調(diào)節(jié)劑用于浸潤(rùn)劑中的偶聯(lián)劑的而分散和原料的穩(wěn)定。
一種使用上述的增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn)劑涂覆生產(chǎn)的玻璃纖維。 
綜上所述，本發(fā)明提供的一種增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn) 劑及玻璃纖維，具有以下有益效果：
1.本發(fā)明研究了浸潤(rùn)劑配方中硅烷偶聯(lián)劑的組成，采用了多種偶聯(lián)劑與本發(fā)明的成膜劑，其它助劑相互配合，玻璃纖維絲束集束性得到明顯提高，毛羽少，流動(dòng)性好，制品強(qiáng)度高。偶聯(lián)劑主要用于提高 玻璃纖維與其他組分的結(jié)合性能，提高剝離纖維的切割、分散功能。 本發(fā)明中偶聯(lián)劑采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-縮水甘油醚氧 丙基三甲氧基硅烷的一種或兩種的組合。偶聯(lián)劑中含有氨基時(shí)，可以作為成膜劑的固定劑，參與反應(yīng)，形成新鍵。帶氨基的偶聯(lián)劑幾乎可 以跟各種樹(shù)脂起偶聯(lián)作用?？梢愿玫奶岣卟ＡЮw維的機(jī)械性能。
2.本發(fā)明使用的成膜劑選用聚醚型水性聚氨酯、環(huán)氧乳液以及水性環(huán)氧等幾種組分進(jìn)行復(fù)配，并研究了合適的配比含量，明顯改善玻璃纖維的流動(dòng)性和集束性，毛羽少，制品表面無(wú)浮纖，機(jī)械性能顯著提升。
3.本發(fā)明提供的浸潤(rùn)劑選擇了合適的偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、成膜劑及 pH值調(diào)節(jié)劑、抗靜電劑等組分及其配比，生產(chǎn)的工程塑料制品玻纖 分布均勻，玻纖與與樹(shù)脂的相容性好，具有優(yōu)異的機(jī)械性能，制品表 面質(zhì)量好無(wú)浮纖，不黃變。
??????
玻璃纖維，是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，種類(lèi)繁多，優(yōu)點(diǎn) 是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點(diǎn)是性脆， 耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò) 紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個(gè)微米到二十幾個(gè)微米， 相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千 根單絲組成。玻璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料 和絕熱保溫材料，電路基板等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。
玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料當(dāng)前的市場(chǎng)應(yīng)用比較成熟，國(guó)內(nèi)公司目 前使用連續(xù)纖維和短切纖維產(chǎn)品，國(guó)外主要使用短切纖維產(chǎn)品，PA (聚酰胺)在熱塑性塑料中占比最大。聚酰胺(PA，俗稱(chēng)尼龍)是美國(guó) DuPont(杜邦)公司最先開(kāi)發(fā)用于纖維的樹(shù)脂，于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè) 化。20世紀(jì)50年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿(mǎn)足下游 工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺主鏈上含有許多重復(fù)的酰 胺基，用作塑料時(shí)稱(chēng)尼龍，用作化學(xué)合成纖維時(shí)我們稱(chēng)為錦綸，目前 聚酰胺品種多達(dá)幾十種，其中以聚酰胺6和聚酰胺66的應(yīng)用最廣泛。
在加入30％的玻璃纖維，力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、 耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5倍。主要應(yīng)用于汽車(chē)、家具家電、建筑材料等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)PA加纖主要采用的 加工工藝是雙螺桿擠出和注塑，當(dāng)前的玻璃纖維產(chǎn)品基本能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)客戶(hù)對(duì)于產(chǎn)品性能的要求，但是產(chǎn)品在使用過(guò)程中毛羽量較大，部分工人對(duì)于操作環(huán)境無(wú)法適應(yīng)，并且最終制品表面時(shí)常有浮纖出現(xiàn)， 塑料本色料方面外觀較差，容易黃變，機(jī)械性能一般。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是： 如何提供一種能夠更好的改變玻璃纖維表面的物理和化學(xué)性質(zhì)，滿(mǎn)足 雙螺桿擠出注塑工藝，確保螺桿擠出過(guò)程中纖維較好流動(dòng)性，能夠在 塑料中均勻分布和取向，同時(shí)減少加工過(guò)程中的毛羽飛揚(yáng)現(xiàn)象，提高 其與樹(shù)脂的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，達(dá)到制品表面無(wú)露纖， 顏色均勻的增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn)劑及玻璃纖維。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種增強(qiáng)的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn)劑，包括偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、 抗靜電劑、成膜劑、PH值調(diào)節(jié)劑和去離子水；各組分的質(zhì)量用量占 浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的百分比表示如下：
其中，所述偶聯(lián)劑為偶聯(lián)劑1或偶聯(lián)劑2中的一種或兩種的組合， 所述偶聯(lián)劑1為γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，所述偶聯(lián)劑2為γ-縮水 甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
其中，所述偶聯(lián)劑1和偶聯(lián)劑2同時(shí)使用時(shí)，所述偶聯(lián)劑1和偶 聯(lián)劑2的質(zhì)量比為5:1～1:1。
其中，所述潤(rùn)滑劑為聚乙二醇非離子表面活性劑或耐高溫乳化礦 物油中的一種或者兩種的組合。潤(rùn)滑劑的含量多少?zèng)Q定了拉絲、絡(luò)紗 作業(yè)的順暢與否，決定了玻璃纖維本身的硬挺度。
其中，所述抗靜電劑為陽(yáng)離子季銨鹽類(lèi)化合物或氯化鋰或者硝酸鋰中的一種?？轨o電劑減少靜電積累目的。
其中，所述成膜劑為水性環(huán)氧液體、環(huán)氧乳液或聚氨酯乳液中的 一種或幾種的組合。
其中，所述水性環(huán)氧液體為丙三醇改性環(huán)氧樹(shù)脂；所述環(huán)氧乳液 當(dāng)量在200～400,所述環(huán)氧乳液為具有多官能團(tuán)雙酚A改性環(huán)氧乳 液；所述聚氨酯乳液為聚醚類(lèi)型聚氨酯乳液。
其中，所述水性環(huán)氧液體、環(huán)氧乳液或聚氨酯乳液同時(shí)使用時(shí)，所述水性環(huán)氧液體的質(zhì)量用量占浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的3～8％；所述環(huán)氧乳 液的質(zhì)量用量占浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的2～5％；所述聚氨酯乳液的質(zhì)量用量 占浸潤(rùn)劑總質(zhì)量的1～5％。
其中，所述PH值調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、檸檬酸或甲酸中的一種。PH值調(diào)節(jié)劑用于浸潤(rùn)劑中的偶聯(lián)劑的而分散和原料的穩(wěn)定。
一種使用上述的增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤(rùn)劑涂覆生產(chǎn)的玻璃纖維。
1.本發(fā)明研究了浸潤(rùn)劑配方中硅烷偶聯(lián)劑的組成，采用了多種偶聯(lián)劑與本發(fā)明的成膜劑，其它助劑相互配合，玻璃纖維絲束集束性得到明顯提高，毛羽少，流動(dòng)性好，制品強(qiáng)度高。偶聯(lián)劑主要用于提高 玻璃纖維與其他組分的結(jié)合性能，提高剝離纖維的切割、分散功能。 本發(fā)明中偶聯(lián)劑采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-縮水甘油醚氧 丙基三甲氧基硅烷的一種或兩種的組合。偶聯(lián)劑中含有氨基時(shí)，可以作為成膜劑的固定劑，參與反應(yīng)，形成新鍵。帶氨基的偶聯(lián)劑幾乎可 以跟各種樹(shù)脂起偶聯(lián)作用?？梢愿玫奶岣卟ＡЮw維的機(jī)械性能。
2.本發(fā)明使用的成膜劑選用聚醚型水性聚氨酯、環(huán)氧乳液以及水性環(huán)氧等幾種組分進(jìn)行復(fù)配，并研究了合適的配比含量，明顯改善玻璃纖維的流動(dòng)性和集束性，毛羽少，制品表面無(wú)浮纖，機(jī)械性能顯著提升。
3.本發(fā)明提供的浸潤(rùn)劑選擇了合適的偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、成膜劑及 pH值調(diào)節(jié)劑、抗靜電劑等組分及其配比，生產(chǎn)的工程塑料制品玻纖 分布均勻，玻纖與與樹(shù)脂的相容性好，具有優(yōu)異的機(jī)械性能，制品表 面質(zhì)量好無(wú)浮纖，不黃變。
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