[发明专利]无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无碱玻璃纤维SMC纱专用成膜剂的制备方法以及使用该方法制备的成膜剂。

背景技术

玻璃纤维新品种的开发关键在于浸润剂技术，浸润剂的作用主要体现在两个方面，一是保护作用，增加原丝的润滑性和耐磨性，提高拉伸强度，减少飞毛断丝，满足拉丝及后工序集束成股、短切、纺织等作业要求；另一方面是赋予玻璃纤维与基体材料的相容性，使玻璃纤维复合材料的整体性能提高。成膜剂是浸润剂中的关键组分，也是决定浸润剂性能、分类的依据。它在浸润剂中用量最大，不仅对原丝起集束、粘结作用，还决定玻纤在成型时的工艺性能。聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液作为浸润剂的成膜剂能赋予玻纤纱优异的硬度，但目前国内的PVAc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，并直接影响玻纤纱或毡的质量，所有常见的PVAc乳液都不能适用于玻纤浸润剂。因此，开发能赋予玻纤良好的硬挺性、集束性、切割性、抗静电性和浸透性且价格适中的非离子型PVAc乳液在经济和技术上都很重要。

发明内容

本发明提供一种无碱玻璃纤维SMC纱用成膜剂的制备方法，所得成膜剂与其它助剂相容性好，可制备出高交联度、玻纤集束性好的玻璃纤维浸润剂。

本发明提供一种无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，该方法包括以下步骤：制备混合单体的步骤，混合单体包含功能性单体、醋酸乙烯单体与丙烯酸单体；制备交联剂溶液的步骤，相对于所述单体总量，交联剂含量为1~4质量%；种子乳液聚合反应的步骤，将10质量%的所述混合单体溶液与10质量%的所述交联剂溶液，在氧化-还原引发体系下，以单独滴定的方式进行种子乳液聚合反应；乳液聚合反应步骤，将90质量%的所述混合单体溶液与90质量%的所述交联剂溶液，在氧化-还原引发体系下，以单独滴定的方式进行乳液聚合反应。 

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，所述电解质选自由三水合醋酸钠、十二水磷酸氢二钠、碳酸氢钠、十水碳酸氢钠组成的群中至少一种化合物。

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，所述乳化剂选自由聚氧乙烯醚山梨糖醇酐单硬脂酸酯、碳原子数在10~25的脂肪醇聚氧乙烯组成的群中至少一种化合物。

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，所述功能性单体为含有C=C双键的有机硅化合物。

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，所述含有C=C双键的有机硅化合物为乙烯基三甲氧基硅烷、r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，使用选自N-正丁氧甲基丙烯酰胺、N-异丁氧甲基丙烯酰胺、N-苯甲氧甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺的氮羟类化合物作为交联剂。

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，所述乳液聚合反应中，引发剂为叔丁基过氧化氢与次硫酸氢钠的混合物。

另外，本发明的无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂的制备方法，其中，该方法还包括，残余单体消除反应步骤。

另外，本发明还提供无碱玻璃纤维SMC纱成膜剂，其通过上述制备方法制备得到。

所述成膜剂的制备方法采用以下步骤：将醋酸乙烯单体、丙烯酸酯类化合物、有机硅化合物、氮羟类化合物交联剂进行乳液聚合反应，制备出具有玻纤集束性好的高分子化合物。聚合反应过程中以单独滴定的方式加入氮羟类化合物，从而提高乳液的交联度。反应过程中加入PH调节剂，PH值调至4-5。

本发明所述的成膜剂的制备方法中，使用含有C=C双键的有机硅化合物，使得在聚合物侧链上含有硅，从而提高对玻璃纤维的粘结性。

本发明所述的成膜剂的制备方法，丙酮溶解速度慢，1小时内丙酮溶解率<8%。

本发明所述的成膜剂的制备方法，其特征在于增强乳液与树脂的相容性，可制得高性能的玻璃钢制品。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行具体说明，有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，如果该技术领域的技术人员根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明范围。