[发明专利]一种增强尼龙玻璃纤维浸润剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种增强尼龙玻璃纤维浸润剂，由以下成分按重量份组成：蓖麻油改性水性聚氨酯30‑50份，丙烯酸酯/有机硅接枝改性水性环氧树脂20‑40份，乙撑双硬脂酸酰胺4‑8份，甲基葡糖二油酸酯2‑6份，十六烷基三甲基氯化铵3‑8份，（硬脂酰胺丙基二甲基‑β‑羟乙基胺）硝酸盐5‑10份，硅烷偶联剂KH‑550为10‑15份，LiCl为10‑18份，壳聚糖4‑10份，2wt%的乙酸水溶液40‑50份，去离子水100‑200份。本发明的种增强尼龙玻璃纤维浸润剂，使用该浸润剂后增强尼龙的相容性好，力学性能高。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维浸润剂领域，具体涉及一种增强尼龙玻璃纤维浸润剂。

背景技术

玻璃纤维在复合材料领域具有广泛的应用，主要用于增强树脂基复合材料。玻纤与树脂基体的界面结合性能对复合材料性能影响很大，其主要决定于玻纤表面的物理化学结构和树脂基体相互间的匹配关系。在玻璃纤维生产过程中，会在玻纤表面涂覆一层由成膜剂、偶联剂、及其他添加剂组成的水性混合物的上浆剂，称为浸润剂。浸润剂可以改善玻璃纤维与树脂基体的加工工艺，而且可以极大地提高两者的界面相容性，最大化材料的物理力学性能。但是不同的玻璃纤维与不同的树脂基体相容时，需要通过不同浸润剂上浆，本发明的目的是提供一种增强尼龙的纤维浸润剂，浸润剂的作用主要是使无碱玻璃纤维增强尼龙短切原丝具有良好的集束性、不开纤、易于短切、提供纤维良好的保护性能；并保证在后续使用工艺中低静电、毛丝少，同时与塑料基体有良好的相容性，要达到此要求，必须选择合适的浸润剂体系。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种增强尼龙玻璃纤维浸润剂，使用该浸润剂后增强尼龙的相容性好，力学性能高。

技术方案：一种增强尼龙玻璃纤维浸润剂，由以下成分按重量份组成：

蓖麻油改性水性聚氨酯30-50份，丙烯酸酯/有机硅接枝改性水性环氧树脂20-40份，乙撑双硬脂酸酰胺4-8份，甲基葡糖二油酸酯2-6份，十六烷基三甲基氯化铵3-8份，（硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基胺）硝酸盐5-10份，硅烷偶联剂KH-550为10-15份，LiCl为10-18份，壳聚糖4-10份，2wt%的乙酸水溶液40-50份，去离子水100-200份；

其中蓖麻油改性水性聚氨酯的制备方法为：将聚己二酸乙二醇酯，蓖麻油和二羟甲基丙酸在100℃下真空干燥脱除水分，将聚己二酸乙二醇酯，蓖麻油和甲苯二异氰酸酯，其中聚己二酸乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯的摩尔比1：3，并滴加两滴二丁基二月桂酸锡，50℃下预聚45min，加入二羟甲基丙酸，二羟甲基丙酸和聚己二酸乙二醇酯的摩尔比l：1，在70℃下反应4h，冷却稀释用三乙胺中和后，形成蓖麻油水性聚氨酯乳液。

上述的一种增强尼龙玻璃纤维浸润剂的制备方法，包括以下步骤：

S1. 将壳聚糖溶于2wt%的乙酸水溶液中，得到壳聚糖乙酸溶液；

S2. 将LiCl溶解于去离子水中，然后依次加入乙撑双硬脂酸酰胺，甲基葡糖二油酸酯，十六烷基三甲基氯化铵和（硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基胺）硝酸盐，超声混合均匀后，加入蓖麻油改性水性聚氨酯和丙烯酸酯/有机硅接枝改性水性环氧树脂，继续超声混合均匀，超声功率为500-2000W，时间为40-100min，再加入硅烷偶联剂KH-550，搅拌均匀，得到混合溶液；

S3.最后将壳聚糖乙酸溶液滴加至混合溶液中，在50min内滴加完毕，边滴加边搅拌，得到浸润剂。

有益效果：本发明的具有以下优点：通过Li⁺与酰胺基团之间发生了络合作用，又会增加高分子链间的相互作用力，提高高聚物的刚性，刚性的增加；蓖麻油改性水性聚氨酯作为浸润剂中的成膜剂，它具有优异的耐磨性、高弹性和良好的粘接性，有效地改善玻纤与树脂之间的界面粘结，可以在玻纤表面成形一层较厚而坚韧的连续保护膜，防止纤维表面摩擦损伤，满足高速拉丝工艺的需要，有利于提高复合材料的力学性能。