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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)異的無機(jī)非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點 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微米到二十幾個微米， 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，電路基板等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。
玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料當(dāng)前的市場應(yīng)用比較成熟，國內(nèi)公司目 前使用連續(xù)纖維和短切纖維產(chǎn)品，國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，俗稱尼龍)是美國 DuPont(杜邦)公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實現(xiàn)工業(yè) 化。20世紀(jì)50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游 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，用作塑料時稱尼龍，用作化學(xué)合成纖維時我們稱為錦綸，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、家具家電、建筑材料等領(lǐng)域。目前國內(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)品基本能夠滿足國內(nèi)客戶對于產(chǎn)品性能的要求，但是產(chǎn)品在使用過程中毛羽量較大，部分工人對于操作環(huán)境無法適應(yīng)，并且最終制品表面時常有浮纖出現(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)實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利申請所要解決的技術(shù)問題是： 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)，滿足 雙螺桿擠出注塑工藝，確保螺桿擠出過程中纖維較好流動性，能夠在 塑料中均勻分布和取向，同時減少加工過程中的毛羽飛揚現(xiàn)象，提高 其與樹脂的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，達(dá)到制品表面無露纖， 顏色均勻的增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤劑及玻璃纖維。
為了實現(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)玻璃纖維用浸潤劑，包括偶聯(lián)劑、潤滑劑、 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同時使用時，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。潤滑劑的含量多少決定了拉絲、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，所述抗靜電劑為陽離子季銨鹽類化合物或氯化鋰或者硝酸鋰中的一種。抗靜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使用時，所述水性環(huán)氧液體的質(zhì)量用量占浸潤劑總質(zhì)量的3～8％；所述環(huán)氧乳 液的質(zhì)量用量占浸潤劑總質(zhì)量的2～5％；所述聚氨酯乳液的質(zhì)量用量 占浸潤劑總質(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 劑及玻璃纖維，具有以下有益效果：
1.本發(fā)明研究了浸潤劑配方中硅烷偶聯(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，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 以跟各種樹脂起偶聯(lián)作用。可以更好的提高玻璃纖維的機(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性和集束性，毛羽少，制品表面無浮纖，機(jī)械性能顯著提升。
3.本發(fā)明提供的浸潤劑選擇了合適的偶聯(lián)劑、潤滑劑、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)量好無浮纖，不黃變。
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玻璃纖維，是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點 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微米到二十幾個微米， 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，電路基板等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。
玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料當(dāng)前的市場應(yīng)用比較成熟，國內(nèi)公司目 前使用連續(xù)纖維和短切纖維產(chǎn)品，國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，俗稱尼龍)是美國 DuPont(杜邦)公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實現(xiàn)工業(yè) 化。20世紀(jì)50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游 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，用作塑料時稱尼龍，用作化學(xué)合成纖維時我們稱為錦綸，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、家具家電、建筑材料等領(lǐng)域。目前國內(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)品基本能夠滿足國內(nèi)客戶對于產(chǎn)品性能的要求，但是產(chǎn)品在使用過程中毛羽量較大，部分工人對于操作環(huán)境無法適應(yīng)，并且最終制品表面時常有浮纖出現(xiàn)， 塑料本色料方面外觀較差，容易黃變，機(jī)械性能一般。
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利申請所要解決的技術(shù)問題是： 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)，滿足 雙螺桿擠出注塑工藝，確保螺桿擠出過程中纖維較好流動性，能夠在 塑料中均勻分布和取向，同時減少加工過程中的毛羽飛揚現(xiàn)象，提高 其與樹脂的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，達(dá)到制品表面無露纖， 顏色均勻的增強(qiáng)PA66的連續(xù)玻璃纖維用浸潤劑及玻璃纖維。
為了實現(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)玻璃纖維用浸潤劑，包括偶聯(lián)劑、潤滑劑、 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同時使用時，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。潤滑劑的含量多少決定了拉絲、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，所述抗靜電劑為陽離子季銨鹽類化合物或氯化鋰或者硝酸鋰中的一種。抗靜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使用時，所述水性環(huán)氧液體的質(zhì)量用量占浸潤劑總質(zhì)量的3～8％；所述環(huán)氧乳 液的質(zhì)量用量占浸潤劑總質(zhì)量的2～5％；所述聚氨酯乳液的質(zhì)量用量 占浸潤劑總質(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)玻璃纖維用浸潤劑涂覆生產(chǎn)的玻璃纖維。
1.本發(fā)明研究了浸潤劑配方中硅烷偶聯(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，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 以跟各種樹脂起偶聯(lián)作用。可以更好的提高玻璃纖維的機(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性和集束性，毛羽少，制品表面無浮纖，機(jī)械性能顯著提升。
3.本發(fā)明提供的浸潤劑選擇了合適的偶聯(lián)劑、潤滑劑、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)量好無浮纖，不黃變。
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