石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂及其制备方法与流程

本发明涉及石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂及其制备方法。
背景技术：
：石英纤维不仅耐高温，而且具有优良的介电性能，光学性能，机械强度和耐化学性能，被广泛应用于透波材料、耐烧蚀材料、结构材料、电气材料、耐高温绝缘材料等，是目前最好的耐温高，强度好，透波性能最优异的无机纤维材料。近几年，各行业对增强材料带来的直接挑战是增强材料必须具备更高的模量，以及赋予复合材料制品更好耐疲劳性能，强度高，同时主要能与不同的材料兼容，因此开发一种适用高性能石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂来提高复合材料性能、提高产品的质量至关重要。技术实现要素：本发明的目的是提供一种具有良好的相融性和渗透性、可使石英纤维短切丝能均匀的分布在不同的材料内，提高了复合材料耐疲劳性能，提高韧性，使制品具有优秀的机械性能，使用寿命方面相应的也有大幅度的提高的石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂；本发明的目的还在于提供一种石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂制备方法。本发明的石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂的技术方案是这样实现的：石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂，所述的浸润剂包括以下重量份的组分：润滑剂0.05-0.5；环氧树脂0.1-1.0；聚氨酯乳液1.0-5.0；分散剂0.1-1.5；余量为去离子水。本发明中，组分若是乳液或溶液形式，其含量是以固体质量即烘干后剩余部分的质量与浸润剂固体质量的百分比表示。本发明所述的润滑剂是一种咪唑啉型的润滑剂，其固体含量在15-30％之间，ph值在5-6。本发明所述的环氧树脂成膜剂采用低分子量非改性环氧树脂乳化而成，平均粒子直径为0.1-2.0微米，固含量为40-60％。本发明的环氧树脂乳液成膜剂在浸润剂中的作用主要为使单丝之间保持一定的集束性，同时保护纤维在成丝过程中免受破坏，以及赋予纤维与机体材料相容。本发明所述的成膜剂聚氨酯乳液是一种不饱和聚酯树脂与聚氨酯共聚的高聚物。聚氨酯树脂乳液的主要作用是为进一步改善纤维的集束性，提高纤维本身的断裂强度以及能够提升纤维强度，复合材料的耐疲劳性能。其固含量在15-40％。本发明所述分散剂是一种聚酰胺型润滑剂，作为润滑剂中的润滑抗静电的组分，可以广泛地用于各种石英纤维的加工，尤其用于短切纤维有良好的短切分散性，其固含量在10-40％。所述润滑剂为烷基咪唑啉衍生物，其固含量在15-35％。所述的环氧树脂为水溶性环氧树脂或乳液型双酚a非离子型环氧树脂乳液，乳液平均粒径为0.1-1μm，固含量在40-60％。所述聚氨酯乳液是一种不饱和聚酯树脂与聚氨酯共聚的高聚物，其固含量在15-40％。所述分散剂是一种聚酰胺型润滑剂，固含量在10-40％。本发明的石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂制备方法的技术方案是这样实现的：石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂制备方法，包括下述步骤：s10、将浸润剂用水量一半左右的去离子水加入配制釜中，然后用95-100℃的去离子水，1:20的比例将稀释好的润滑剂加入配制釜中，连续搅拌5分钟；s20、在50-60℃温度下，以1:15的比例将稀释好的环氧树脂加入配置釜中，连续搅拌5分钟；s30、在50-60℃温度下，以1:10的比例将稀释好的聚氨酯乳液加入配制釜中，连续搅拌5分钟；s40、在95℃-100℃温度下，以1:25的比例将稀释好的分散剂及剩余部分的去离子水加入配制釜中，缓慢搅拌30-60分钟，最终产品ph值控制在6-7。采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明产品无有害、有毒成分，固含量很低，为环保水基乳液，制备和使用工艺简单，无洗涤过程，节能，其处理过的石英纤维短切丝具有下述特点：①单丝分散性好，耐剪切性好。②热稳定性好，在烘干过程中不老化，不变色。③润滑性好，不起毛。④能提高复合材料耐疲劳性，抗冲击性，使用寿命方面相应也大幅度提高。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做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。一种石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂，所述的浸润剂以重量百分比计包括下述组分：润滑剂0.05-0.5；环氧树脂0.1-1.0；聚氨酯乳液1.0-5.0；分散剂0.1-1.5；余量为去离子水。石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂制备方法：a、将浸润剂用水量一半左右的去离子水加入配制釜中，然后用95-100℃的去离子水，1:20的比例将稀释好的润滑剂加入配制釜中，连续搅拌5分钟；b、然后用50-60℃，1:15的比例将稀释好的环氧树脂加入配制釜中，连续搅拌5分钟；c、然后用50-60℃，1:10的比例将稀释好的聚氨酯乳液加入配置釜中，连续搅拌5分钟；d、然后用95-100℃,1:25的比例将稀释好的分散剂及剩余部分的去离子水加入配制釜中，缓慢搅拌30-60分钟，最终产品ph值控制在6-7。本发明浸润剂所浸润的石英纤维短切丝软硬适中，在不同材料的复合中，单丝分散性好，毛羽少，静电小，与不同材料结合性好。本发明的实施例是根据复合材料特点通过浸润剂原料的选择，配方的优化采取合适成熟的石英纤维生产工艺，生产出满足客户需求的石英纤维单丝分散型短切丝产品。下面通过6个具体实施例对发明石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂的制备及测试结果进一步说明。下述表1为本发明的各实施例：表2为各实施例的测试结果：其中各原料组分的树脂均为该原料占所制备的总浸润剂的重量百分比。表1将上述各原料按重量百分比的比例进行物理混合，搅拌均匀后即得到石英纤维单丝分散型短切丝浸润剂的成品。表1组分实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6润滑剂0.090.050.300.060.070.10环氧树脂0.20.150.80.60.40.3聚氨酯乳液1.52.01.203.04.05.0分散剂0.200.350.951.21.31.5去离子水余量余量余量余量余量余量表2测试结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6拉丝作业稳定性较稳定较稳定基本稳定稳定基本稳定较稳定短切丝分散性较好较差较好好较好较好短切丝外观毛羽较少较少少非常少较少少短切丝浸透性(s)898678产品可燃物含量(％)0.0600.0760.1360.1660.1790.205从以上各实施例可以看出，通过对组分和组分含量的设计，对石英纤维短切丝产品的测试，我们可以得到合乎要求的浸润剂，其中尤以实施例4效果最佳。在实施的范围内，用本发明制备的浸润剂产品处理后的石英纤维，可以满足石英纤维单丝分散型短切丝的生产工艺性能和应用性能的要求。本发明依据石英纤维生产技术和其应用领域的特点，通过浸润剂原料的选择和配方的优化，采用合适的石英纤维生产工艺，生产出的石英纤维短切丝与不同的树脂、塑料、陶瓷等材料具有良好的相融性和渗透性。该浸润剂生产的石英纤维短切丝能均匀的分布在不同的材料中，提高了复合材料耐疲劳性能，提高韧性，使产品具有优秀的机械性能，使用寿命方面相应的也有大幅度的提高。其产品能满足航天航空、军工、保温隔热等领域高端客户的要求。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除