[发明专利]短切毡用不饱和聚酯乳液粘结剂的生产方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种不饱和聚酯乳液的生产方法，尤其是一种短切毡用不饱和聚 酯乳液粘结剂的生产方法。

(二)背景技术

玻璃纤维产品是一种性能优异的无极非金属材料，是现代材料家族中的重要 一员，也是高新技术不可缺少的配套基础材料。它不仅具有不燃、耐高温、电绝 缘、拉伸强度高、化学稳定性好等优良性能，还可以采用有机被覆处理技术来进 行制品深加工及扩大制品的应用领域。用玻纤增强塑料已成为当今最热门的工业 之一主体。因而玻纤产品已被越来越广泛的应用于交通、运输、建筑、环保、石 油、化工、电器、电子、机械、航空、航天、核能等传统产业部门和国防、高新 技术部门。

玻璃纤维短切毡是玻璃钢复合材料的一种重要增强材料，它是将短切原丝定 长切割，随机不定向铺成厚度均匀的原丝毡面，喷洒上粘结剂，经烘干、冷却而 成。而乳剂毡则是用乳液粘结剂粘制而成的短切毡。乳剂毡不掉纱，极适用于机 械成型工艺，如模压、缠绕等，具有良好的模具贴附性，易于脱泡，张力大而无 方向性，有利于后道工序的加工，广泛适用于国防、交通、运输、化工、建材等 方面。

增强短切原丝毡的乳液粘结剂在国内尚无成熟的产品能满足国外客户的要 求。在国内，乳剂毡由于其撕扯方便、价格便宜等优点而更多的被用于一些小型 手糊工艺的厂家。这对乳剂毡的浸透速度有一定的要求，但对浸透的终态，树脂 在毡立面上的流动等均无太多的要求。而国外客户对乳剂毡的要求是相当严格， 主要有：在苯乙烯中的溶解速度要小于30s；毡在树脂中的浸透终态只能有极少 量的白丝，甚至没有：树脂在毡立面上不能有太多的流挂；毡表面不能掉纱；毡 在树脂中不能开层；毡表面要柔软等等。

短切毡用乳液粘结剂主要是聚合物乳液，起作用是在玻纤纱之间实现点与点 的粘结，以赋予短切毡良好的加工性能，同时要求成品毡在制备复合材料的过程 中，与树脂有良好的相容性、浸透性。目前市场上，用作增强材料的短切原丝毡 采用的粘结剂一般有两种类型：一种是可溶性的聚酯粉末，一种是聚酯乳液或聚 醋酸乙烯酯等乳液。

聚酯乳液又分为饱和和不饱和的。不饱和聚酯分子结构中存在酯键、不饱和 双键、端羧基等亲水基团以及脂肪烃和芳香烃等疏水基团，通用的不饱和聚酯其 亲油性大于亲水性，含水超过2％，就会出现分层现象。

要获得稳定的不饱和聚酯乳液粘结剂，目前采用的途径有机械法、化学改性 法和相反转法三种。机械法所得乳液粒子性状不规则，粒度分布较宽，且稳定性 差。化学改性法制备不易控制，产品的成本也较高。利用相反转法将高分子树脂 乳化为乳液，是通过改变水相的体积，使聚合物由油包水状态转化为水包油状态。 相反转原指多组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳 化剂体系中，当连续相由水相向油相转变时，在连续相转变区，体系的界面张力 最低，因而分散相的尺寸最小。相反转法借助于外加乳化剂的作用几乎可将所有 的高分子树脂通过物理乳化方法制得。以往制备不饱和聚酯乳液多采用先化学合 成不饱和聚酯树脂，再通过相反转法制备成乳液，反应周期长，过程控制复杂。 本发明在于提供一种简单易操作的不饱和聚酯乳液的生产方法，以缩短操作时 间，提高生产效率。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种简单易操作的不饱和聚酯乳液的生 产方法，该方法制得的不饱和聚酯乳液粒径较小、稳定性好，同时满足后续加工 工艺的要求，粘结力强，在苯乙烯中的浸透速度快，适于作为短切毡用乳液粘结 剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种短切毡用不饱和聚酯乳液粘结剂的生产方法，所述的生产方法为：将不 饱和聚酯树脂、丙酮与反应性乳化剂按55～70％∶10～15％∶20～30％的质量比例 投入高速分散机搅拌混合均匀，然后加入去离子水直到体系发生了相反转(此时 体系的粘度会突然下降)，继续搅拌一段时间后加入去离子水稀释，得到一定浓 度的不饱和聚酯乳液。本发明可根据需要调整相反转后去离子水的加入量以得到 需要浓度的不饱和聚酯乳液。

由于短切毡用不饱和聚酯乳液粘结剂在后续应用上的要求，本发明优选不饱 和聚酯树脂的分子结构中含有下列一种或任意几种结构单元：间苯二甲酸、对苯 二甲酸、双酚A、四氢苯酐，软化点需控制在30-70℃，相对分子质量范围为 2000-7000。