[发明专利]一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维产品和应用

说明书

本申请公开了一种玻璃纤维浸润剂，包含有效组分和水，浸润剂的固含量为4.0％～6.0％；有效组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、流平剂、界面增强剂、润湿剂、消泡剂和pH值调节剂；各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示为：硅烷偶联剂6％～26％、成膜剂45％～78％、润滑剂5％～15％、表面活性剂1％～6％、流平剂1％～5％、界面增强剂1％～6％、润湿剂1％～5％、消泡剂1％～5％、pH值调节剂1％～7％；由该浸润剂生产的玻纤纱线集束性好、经一定张力后柔软且分散性好；在环氧树脂中浸透速度快、浸透效果完全；玻纤与树脂的界面相容性好，适用于编织工艺，尤其适用于生产大克重风力叶片织物，该织物与环氧树脂真空灌注而成的复合材料静态力学以及疲劳性能好。

技术领域

本申请涉及玻璃纤维浸润剂技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法、玻璃纤维产品和应用。

背景技术

风电进入平价阶段后，市场竞争越发激烈，各整机商以及叶片生产商都在通过各方面降低成本、提升效率以维持行业健康稳定的发展。风力叶片主流的降本措施主要有两种途径，第一就是降低原材料成本，包括树脂、玻纤以及芯材等，第二就是提高整体的生产效率以摊薄单位生产成本。

在这种背景下，一些处于行业研究前沿的整机商提出了一个综合的解决方案——大克重织物，使用大克重织物有两点优势：(1)提升铺设效率，相同厚度主梁可以少1/3-1/2，极大地缩短了铺设时间，减少了人工和模具占用成本；(2)玻纤含量显著提升，有效降低树脂用量，大克重织物纤维之间排布更加密实，灌注后的树脂使用量可以降低2-3％。

大克重织物虽然有非常明显的成本和效率优势，但是也有着非常高的技术要求，这些要求主要是针对玻璃纤维浸润剂的。首先，大克重织物的纤维排布更加密实，铺设完成后，树脂的灌注速度就会受到影响，灌注流道变少，就会出现灌注时间更久甚至灌不透等问题，这就要求玻璃纤维浸润剂与环氧树脂有更好的相容性，提升整体的灌注速度，不影响整体的灌注时间，并确保主梁能够完全浸透；第二，大克重织物灌注后的玻纤含量提升，会直接影响主梁的疲劳性能，一般而言，在一定范围内，玻纤含量越高，疲劳性能越差，这就要求玻璃纤维浸润剂重新设计，以保证叶片的疲劳性能。

目前市场上还没有针对于玻璃纤维大克重织物的专用浸润剂，下游客户都迫切希望能够推出大克重风电织物的专门解决方案以满足行业发展的需求。因而，设计一款能够适合于大克重风电织物用的玻璃纤维对于整个风电行业的发展具有明显的提升和促进作用，同时，对于新型复合材料前沿领域的研究有着深远的影响和明显的意义。

发明内容

本申请的目的是提供一种玻璃纤维浸润剂，由其涂覆生产的玻璃纤维纱线集束性好，经一定张力后柔软且分散性好；在环氧树脂中浸透速度快、浸透效果完全；玻纤与树脂的界面相容性好；适用编织工艺，尤其适用于生产大克重风力叶片织物，由该织物与环氧树脂真空灌注而成的复合材料静态力学及疲劳性能好。

根据本申请的一个方面，提供了一种玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂含有有效组分和水；所述浸润剂的固含量为4.0～6.0％。所述有效组分包含硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂、表面活性剂、流平剂、界面增强剂、润湿剂、消泡剂和pH值调节剂；所述浸润剂各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

进一步的，所述浸润剂中各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

进一步的，所述浸润剂各有效组分的固体质量占浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

进一步的，所述硅烷偶联剂为第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂的混合物，所述第一硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂，所述第二硅烷偶联剂为环氧基硅烷偶联剂。

进一步的，所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂的质量比C1为1:5～1:3。