一种玻璃纤维工程塑料纱成膜剂及其制备方法

文档序号:9410368阅读:885来源:国知局
一种玻璃纤维工程塑料纱成膜剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于玻璃纤维成膜剂制造的技术领域,具体涉及一种玻璃纤维工程塑料纱 成膜剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知,玻璃纤维新品种的开发关键在于浸润剂技术,浸润剂中重要组分是成 膜剂。成膜剂除了对纤维起保护作用外,它对玻璃纤维的硬挺性、集束性、短切性、分散性、 浸透性等起着关键作用;浸润剂不仅可使玻璃纤维与塑料基材在化学性能上更好匹配,同 时还能大大提高玻璃纤维的产品价值。
[0003]聚丙烯酸酯共聚乳液作为玻璃纤维浸润剂的成膜剂能赋予玻璃纤维较好的硬度、 集束性、切割性、抗静电性等,但目前国内的丙烯酸酯乳液绝大多数属于阴离子型,与玻纤 浸润剂中的阳离子型润滑剂、抗静电剂匹配性很不好,严重影响浸润剂的稳定性,由此直接 影响玻璃纤维工程塑料纱的质量。并且,工程塑料纱成膜剂还要考虑与工程塑料复合材料 间的相容性及化学键合作用。因此,开发能赋予工程塑料纤良好的硬挺性、集束性、切割性、 抗静电性的非离子型聚丙烯酸酯共聚乳液在经济和技术上均很重要。

【发明内容】

[0004] 为解决现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种玻璃纤维工程塑料纱成 膜剂及其制备方法。
[0005] 为达到上述目的,本发明提供了一种玻璃纤维工程塑料纱成膜剂,该成膜剂是由 双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯单体聚合而 成的共聚物。
[0006] 本发明还提供了一种玻璃纤维工程塑料纱成膜剂的制备方法,该方法包括以下步 骤:
[0007] (1)将双丙酮丙烯酰胺7-9份、丙烯酸单体7-9份、甲基丙烯酸单体7-9份、甲基丙 烯酸甲酯120-140份、丙烯酸丁酯单体220-240份、乳化剂14-25份混合均匀,得到预乳化 液,以上份数为质量份;
[0008] (2)将预乳化液质量的3-10%与引发剂进行乳液聚合反应,得到乳胶颗粒种子;
[0009] (3)滴加剩余的预乳化液,使乳胶颗粒种子变大,加入引发剂进行残余单体消除, 搅拌后过筛,制得玻璃纤维工程塑料纱成膜剂。
[0010] 优选的,步骤(1)中的乳化剂为聚氧乙烯醚类乳化剂。
[0011] 优选的,步骤(2)中,在温度55-60°C下进行乳液聚合反应。
[0012] 优选的,步骤(2)和(3)中的引发剂为氧化还原引发剂、过硫酸钾或过硫酸铵。
[0013] 优选的,步骤(3)中,在温度60-65°C下滴加剩余的预乳化液。
[0014] 优选的,步骤(3)中,预乳化液滴完后保温60-120min。
[0015] 优选的,步骤(3)中,过200目筛,制得玻璃纤维工程塑料纱成膜剂。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明的成膜剂可与其他助剂配合,制备出玻纤集束性好、 耐高温不黄变、热稳定性好、复合材料性能高的玻璃纤维浸润剂。本发明成膜剂的制备方法 使用丙烯酸类化合物和交联单体进行乳液聚合反应,制备得到具有玻纤集束性好、耐高温 不黄变的成膜剂。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明进行详细地解释说明。
[0018] 实施例1
[0019] 乳液聚合在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口反应瓶中进行。将 189g(10. 5mol)脱离子水、0? 68g(0. 005mol)三水合醋酸钠投入反应瓶中;将117g(6. 5mol) 脱离子水、6g(0. 0135mol)烷基聚氧乙稀醚、8g(0. 0176mol)聚氧乙稀醚山梨糖醇酐单硬脂 酸酯、7g(0. 0414mol)双丙酮丙稀酰胺、7g(0. 097mol)丙稀酸单体、7g(0. 0814mol)甲基丙 稀酸单体、120g(l. 198mol)甲基丙稀酸甲酯、220g(1.716mol)丙稀酸丁酯单体投入滴加瓶 中,制得预乳化液,搅拌半小时混合均匀。
[0020] 反应瓶搅拌升温至55°C,滴加3%的预乳化液,同时加入0? 108g(0. 0012mol)叔丁 基过氧化氢、〇. 185g(0. 0012mol)次硫酸氢钠,3%预乳化液20min滴完,再保温30min进行 初期聚合反应。
[0021] 反应釜温度稳定后,开始同时滴加剩余97 %预乳化液、0. 54g(0. 006mo1)叔丁 基过氧化氢、〇. 924g(0. 006mol)次硫酸氢钠进行聚合反应,连续滴加4小时,温度控制在 60°C。滴加完毕保温1小时,温度控制在60°C。然后加入0. 18g(0. 002mol)叔丁基过氧化氢 和0. 308g(0. 002mol)次硫酸氢钠进行残余单体消除,搅拌半小时后,降温至40°C以下200 目网过滤出料。
[0022] 该成膜剂1转子粘度为41厘泊,pH值4. 91,有效粒径350nm。
[0023] 实施例2
[0024] 乳液聚合在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口反应瓶中进 行。将195g(10.83mol)脱离子水、1.2g(0.0088m〇l)三水合醋酸钠投入反应瓶中;将 120g(6.67mol)脱离子水、8g(0.018mol)烷基聚氧乙稀醚、10g(0.022mol)聚氧乙稀醚 山梨糖醇酐单硬脂酸酯、8g(0. 047mol)双丙酮丙稀酰胺、8g(0.lllmol)丙稀酸单体、 8g(0.093mol)甲基丙稀酸单体、120g(1.198mol)甲基丙稀酸甲酯和236g(1.841mol)丙稀 酸丁酯单体投入滴加瓶中,制得预乳化液搅拌半小时混合均匀。
[0025] 反应瓶搅拌升温至55°C,滴加3%的预乳化液,同时加入0? 126g(0. 0014mol)叔丁 基过氧化氢、0.2168(0.0014111〇1)次硫酸氢钠,3%预乳化液201^11滴完,再保温301^11进行 初期聚合反应。反应釜温度稳定后,开始同时滴加剩余97%预乳化液、0. 559g(0. 0062mol) 叔丁基过氧化氢、0. 96g(0. 0062mol)次硫酸氢钠进行聚合反应,连续滴加4小时,温度控制 在60°C。滴加完毕保温1小时,温度控制在60°C。然后加入0. 198g(0.0022mol)叔丁基过 氧化氢和0. 34g(0. 0022mol)次硫酸氢钠进行残余单体消除,搅拌半小时后,降温至40°C以 下200目网过滤出料。
[0026] 该成膜剂2转子粘度为49厘泊,pH值4. 89,有效粒径328nm。
[0027] 实施例3
[0028] 乳液聚合在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口反应瓶中进 行。将198g(11.00m〇l)脱离子水、1.36g(0.010m〇l)三水合醋酸钠投入反应瓶中;将 126g(7.00mol)脱离子水、10g(0.0225mol)烷基聚氧乙稀醚、15g(0.033mol)聚氧乙稀 醚山梨糖醇酐单硬脂酸酯、9g(0. 053mol)双丙酮丙稀酰胺、9g(0. 125mol)丙稀酸单体、 9g(0.105mol)甲基丙稀酸单体、140g(1.398mol)甲基丙稀酸甲酯和240g(1.873mol)丙稀 酸丁酯单体投入滴加瓶中,制得预乳化液,搅拌半小时混合均匀。
[0029] 反应瓶搅拌升温至55°C,滴加3%的预乳化液,同时加入0? 189g(0. 0021mol)叔丁 基过氧化氢、〇. 324g(0. 0021mol)次硫酸氢钠,5%预乳化液20min滴完,再保温30min进行 初期聚合反应。反应釜温度稳定后,开始同时滴加剩余97 %预乳化液、0. 703g(0. 0078mol) 叔丁基过氧化氢、1. 20g(0. 0078mol)次硫酸氢钠进行聚合反应,连续滴加4小时,温度控制 在60°C。滴加完毕保温1小时,温度控制在60°C。然后加入0. 27g(0.003mol)叔丁基过氧 化氢和0. 462g(0. 003mol)次硫酸氢钠进行残余单体消除,搅拌半小时后,降温至40°C以下 200目网过滤出料。
[0030] 该成膜剂3转子粘度为270厘泊,pH值4. 98,有效粒径349nm。
[0031] 实施例4
[0032] 乳液聚合在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口反应瓶中进行。将 189g(10. 5mol)脱离子水、0? 68g(0. 005mol)三水合醋酸钠投入反应瓶中;将117
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