[发明专利]一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法

说明书

本发明涉及浸润剂制备技术领域，具体涉及一种玻璃纤维浸润剂，还涉及玻璃纤维浸润剂的制备方法。本发明通过在硅溶胶中接枝酸酐基团，以硅溶胶为粘结介质，利用酸酐基团和玻璃纤维表面的硅羟基反应形成牢固的化学键合，从而将一根根玻璃纤维单丝粘结成一根玻璃纤维原丝，使原丝保持其完整性，避免应力集中于一根或数根单丝上，以减少散丝及断丝，起到极佳的粘结集束性，而硅溶胶中的酸酐基团和羟基基团能够和环氧树脂中的环氧基反应，促进环氧树脂的成膜固化，膜层表面含有丰富的硅羟基和活性极性基团，能够与水泥基体中的硅羟基等活性基团产生强化学键键合力，从而提高玻璃纤维和水泥基体间的界面结合性，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及浸润剂制备技术领域，具体涉及一种玻璃纤维浸润剂，还涉及玻璃纤维浸润剂的制备方法。

背景技术

在玻璃纤维拉丝过程中，需要在玻璃纤维表面涂覆一种以有机物乳状液或溶液为主体的多相结构的专用表面处理剂。这种涂覆物技能有效地润滑玻璃纤维表面，又能将数百根乃至数千根玻纤单丝集成一束，还能改变玻璃纤维的表面状态，这样不仅满足了玻纤原丝后续工序加工性能的要求，而且在复合材料中还能促进玻璃纤维与被增强的高分子聚合物的结合。这些有机涂覆物统称为玻璃纤维浸润剂。

浸润剂能有效地改变玻璃纤维某些缺陷和表面性能，使玻璃纤维及其制品得以更广泛的应用。玻璃纤维常用来增强水泥基材，但是目前常见的玻璃纤维浸润剂虽然具有较好的成膜集束性能，但是却不能有效提高浸润后的玻璃纤维与水泥基材间的界面结合性，导致增强效果难以达到预期。

因此，发明一种既具有良好成膜集束性能，又能够提高玻璃纤维和水泥基体间界面结合性的玻璃纤维浸润剂具有积极的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，针对目前常见的玻璃纤维浸润剂虽然具有较好的成膜集束性能，但是却不能有效提高浸润后的玻璃纤维与水泥基材间的界面结合性，导致增强效果差的缺陷，提供了一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种玻璃纤维浸润剂，包括硅溶胶、抗菌润湿剂、聚乙二醇、硝酸锂、硅油和双酚A型环氧树脂，其特征在于：所述的硅溶胶是经过硅烷偶联剂预处理过的，具体的预处理步骤如下：

按质量比为20:1将硅溶胶和3-氨基三乙氧基硅烷混合，在40～50℃下搅拌反应1～2h，得到预处理硅溶胶。

所述的预处理硅溶胶还经过马来酸酐改性，具体改性方法如下：

（1）将马来酸酐和环己酮混合搅拌均匀得到接枝溶液，将接枝溶液滴入预处理硅溶胶中，得到混合液；

（2）将混合液超声振荡处理，振荡结束后向混合液中加入过氧化苯甲酰，在氮气的保护下，加热升温，搅拌反应，反应结束后蒸馏回收环己酮，即得改性硅溶胶。

步骤（1）中所述的马来酸酐和环己酮的质量比为1:5，接枝溶液和预处理硅溶胶的质量比为1:7。

步骤（2）中所述的超声振荡功率为200～300W，超声振荡频率为35～45kHz，超声振荡时间为10～15min，过氧化苯甲酰的加入量为混合液质量的1%，加热升温的温度为160～170℃，搅拌反应时间为3～5h。

所述的硅溶胶是通过以下方法制得的：

量取质量分数为40%硅酸钠溶液装入烧杯中，用浓度为1mol/L盐酸调节硅酸钠溶液pH至5.5～6.0，搅拌反应20～40min，待反应结束后将烧杯移入油浴锅中，升高油浴锅温度至110～120℃，继续保温搅拌反应30～40min后，停止搅拌，得到硅溶胶。

一种玻璃纤维浸润剂的制备方法，具体制备步骤如下：