一種玻璃纖維工程塑料紗成膜劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃纖維成膜劑制造的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃纖維工程塑料紗 成膜劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，玻璃纖維新品種的開發(fā)關(guān)鍵在于浸潤劑技術(shù)，浸潤劑中重要組分是成 膜劑。成膜劑除了對纖維起保護作用外，它對玻璃纖維的硬挺性、集束性、短切性、分散性、 浸透性等起著關(guān)鍵作用；浸潤劑不僅可使玻璃纖維與塑料基材在化學性能上更好匹配，同 時還能大大提高玻璃纖維的產(chǎn)品價值。
[0003]聚丙烯酸酯共聚乳液作為玻璃纖維浸潤劑的成膜劑能賦予玻璃纖維較好的硬度、 集束性、切割性、抗靜電性等，但目前國內(nèi)的丙烯酸酯乳液絕大多數(shù)屬于陰離子型，與玻纖 浸潤劑中的陽離子型潤滑劑、抗靜電劑匹配性很不好，嚴重影響浸潤劑的穩(wěn)定性，由此直接 影響玻璃纖維工程塑料紗的質(zhì)量。并且，工程塑料紗成膜劑還要考慮與工程塑料復(fù)合材料 間的相容性及化學鍵合作用。因此，開發(fā)能賦予工程塑料纖良好的硬挺性、集束性、切割性、 抗靜電性的非離子型聚丙烯酸酯共聚乳液在經(jīng)濟和技術(shù)上均很重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃纖維工程塑料紗成 膜劑及其制備方法。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種玻璃纖維工程塑料紗成膜劑，該成膜劑是由 雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酸單體、甲基丙烯酸單體、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯單體聚合而 成的共聚物。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種玻璃纖維工程塑料紗成膜劑的制備方法，該方法包括以下步 驟：
[0007] (1)將雙丙酮丙烯酰胺7-9份、丙烯酸單體7-9份、甲基丙烯酸單體7-9份、甲基丙 烯酸甲酯120-140份、丙烯酸丁酯單體220-240份、乳化劑14-25份混合均勻，得到預(yù)乳化 液，以上份數(shù)為質(zhì)量份；
[0008] (2)將預(yù)乳化液質(zhì)量的3-10%與引發(fā)劑進行乳液聚合反應(yīng)，得到乳膠顆粒種子；
[0009] (3)滴加剩余的預(yù)乳化液，使乳膠顆粒種子變大，加入引發(fā)劑進行殘余單體消除， 攪拌后過篩，制得玻璃纖維工程塑料紗成膜劑。
[0010] 優(yōu)選的，步驟（1)中的乳化劑為聚氧乙烯醚類乳化劑。
[0011] 優(yōu)選的，步驟（2)中，在溫度55-60°C下進行乳液聚合反應(yīng)。
[0012] 優(yōu)選的，步驟（2)和（3)中的引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)劑、過硫酸鉀或過硫酸銨。
[0013] 優(yōu)選的，步驟（3)中，在溫度60-65°C下滴加剩余的預(yù)乳化液。
[0014] 優(yōu)選的，步驟（3)中，預(yù)乳化液滴完后保溫60-120min。
[0015] 優(yōu)選的，步驟（3)中，過200目篩，制得玻璃纖維工程塑料紗成膜劑。
[0016] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的成膜劑可與其他助劑配合，制備出玻纖集束性好、 耐高溫不黃變、熱穩(wěn)定性好、復(fù)合材料性能高的玻璃纖維浸潤劑。本發(fā)明成膜劑的制備方法 使用丙烯酸類化合物和交聯(lián)單體進行乳液聚合反應(yīng)，制備得到具有玻纖集束性好、耐高溫 不黃變的成膜劑。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細地解釋說明。
[0018] 實施例1
[0019] 乳液聚合在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴液漏斗的四口反應(yīng)瓶中進行。將 189g(10. 5mol)脫離子水、0? 68g(0. 005mol)三水合醋酸鈉投入反應(yīng)瓶中；將117g(6. 5mol) 脫離子水、6g(0. 0135mol)烷基聚氧乙稀醚、8g(0. 0176mol)聚氧乙稀醚山梨糖醇酐單硬脂 酸酯、7g(0. 0414mol)雙丙酮丙稀酰胺、7g(0. 097mol)丙稀酸單體、7g(0. 0814mol)甲基丙 稀酸單體、120g(l. 198mol)甲基丙稀酸甲酯、220g(1.716mol)丙稀酸丁酯單體投入滴加瓶 中，制得預(yù)乳化液，攪拌半小時混合均勻。
[0020] 反應(yīng)瓶攪拌升溫至55°C，滴加3%的預(yù)乳化液，同時加入0? 108g(0. 0012mol)叔丁 基過氧化氫、〇. 185g(0. 0012mol)次硫酸氫鈉，3%預(yù)乳化液20min滴完，再保溫30min進行 初期聚合反應(yīng)。
[0021] 反應(yīng)釜溫度穩(wěn)定后，開始同時滴加剩余97 %預(yù)乳化液、0. 54g(0. 006mo1)叔丁 基過氧化氫、〇. 924g(0. 006mol)次硫酸氫鈉進行聚合反應(yīng)，連續(xù)滴加4小時，溫度控制在 60°C。滴加完畢保溫1小時，溫度控制在60°C。然后加入0. 18g(0. 002mol)叔丁基過氧化氫 和0. 308g(0. 002mol)次硫酸氫鈉進行殘余單體消除，攪拌半小時后，降溫至40°C以下200 目網(wǎng)過濾出料。
[0022] 該成膜劑1轉(zhuǎn)子粘度為41厘泊，pH值4. 91，有效粒徑350nm。
[0023] 實施例2
[0024] 乳液聚合在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴液漏斗的四口反應(yīng)瓶中進 行。將195g(10.83mol)脫離子水、1.2g(0.0088m〇l)三水合醋酸鈉投入反應(yīng)瓶中；將 120g(6.67mol)脫離子水、8g(0.018mol)烷基聚氧乙稀醚、10g(0.022mol)聚氧乙稀醚 山梨糖醇酐單硬脂酸酯、8g(0. 047mol)雙丙酮丙稀酰胺、8g(0.lllmol)丙稀酸單體、 8g(0.093mol)甲基丙稀酸單體、120g(1.198mol)甲基丙稀酸甲酯和236g(1.841mol)丙稀 酸丁酯單體投入滴加瓶中，制得預(yù)乳化液攪拌半小時混合均勻。
[0025] 反應(yīng)瓶攪拌升溫至55°C，滴加3%的預(yù)乳化液，同時加入0? 126g(0. 0014mol)叔丁 基過氧化氫、0.2168(0.0014111〇1)次硫酸氫鈉，3%預(yù)乳化液201^11滴完，再保溫301^11進行 初期聚合反應(yīng)。反應(yīng)釜溫度穩(wěn)定后，開始同時滴加剩余97%預(yù)乳化液、0. 559g(0. 0062mol) 叔丁基過氧化氫、0. 96g(0. 0062mol)次硫酸氫鈉進行聚合反應(yīng)，連續(xù)滴加4小時，溫度控制 在60°C。滴加完畢保溫1小時，溫度控制在60°C。然后加入0. 198g(0.0022mol)叔丁基過 氧化氫和0. 34g(0. 0022mol)次硫酸氫鈉進行殘余單體消除，攪拌半小時后，降溫至40°C以 下200目網(wǎng)過濾出料。
[0026] 該成膜劑2轉(zhuǎn)子粘度為49厘泊，pH值4. 89,有效粒徑328nm。
[0027] 實施例3
[0028] 乳液聚合在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴液漏斗的四口反應(yīng)瓶中進 行。將198g(11.00m〇l)脫離子水、1.36g(0.010m〇l)三水合醋酸鈉投入反應(yīng)瓶中；將 126g(7.00mol)脫離子水、10g(0.0225mol)烷基聚氧乙稀醚、15g(0.033mol)聚氧乙稀 醚山梨糖醇酐單硬脂酸酯、9g(0. 053mol)雙丙酮丙稀酰胺、9g(0. 125mol)丙稀酸單體、 9g(0.105mol)甲基丙稀酸單體、140g(1.398mol)甲基丙稀酸甲酯和240g(1.873mol)丙稀 酸丁酯單體投入滴加瓶中，制得預(yù)乳化液，攪拌半小時混合均勻。
[0029] 反應(yīng)瓶攪拌升溫至55°C，滴加3%的預(yù)乳化液，同時加入0? 189g(0. 0021mol)叔丁 基過氧化氫、〇. 324g(0. 0021mol)次硫酸氫鈉，5%預(yù)乳化液20min滴完，再保溫30min進行 初期聚合反應(yīng)。反應(yīng)釜溫度穩(wěn)定后，開始同時滴加剩余97 %預(yù)乳化液、0. 703g(0. 0078mol) 叔丁基過氧化氫、1. 20g(0. 0078mol)次硫酸氫鈉進行聚合反應(yīng)，連續(xù)滴加4小時，溫度控制 在60°C。滴加完畢保溫1小時，溫度控制在60°C。然后加入0. 27g(0.003mol)叔丁基過氧 化氫和0. 462g(0. 003mol)次硫酸氫鈉進行殘余單體消除，攪拌半小時后，降溫至40°C以下 200目網(wǎng)過濾出料。
[0030] 該成膜劑3轉(zhuǎn)子粘度為270厘泊，pH值4. 98,有效粒徑349nm。
[0031] 實施例4
[0032] 乳液聚合在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴液漏斗的四口反應(yīng)瓶中進行。將 189g(10. 5mol)脫離子水、0? 68g(0. 005mol)三水合醋酸鈉投入反應(yīng)瓶中；將117