一种玻璃纤维浸润剂组合物及玻璃纤维浸润剂、制备方法、玻璃纤维产品和应用与流程

本申请涉及玻璃纤维材料，具体而言，涉及一种玻璃纤维浸润剂组合物及玻璃纤维浸润剂、制备方法、玻璃纤维产品和应用。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate，pbt）作为综合性能优异的热塑性工程塑料，兼具高强度、高耐热性、优良耐化学腐蚀性及优异电绝缘性能，在汽车核心零部件、高端电子电器、精密连接器等对材料性能要求严苛的领域应用广泛。其中，电子电器外壳、汽车内饰面板等终端产品中，白色已成为家电、电子、汽车行业的主流配色，这类应用场景对材料的色泽稳定性、白度纯净度提出了极高要求。

2、现有玻璃纤维浸润剂的核心成膜体系多采用普通双酚a型环氧树脂、芳香族聚氨酯乳液，此类树脂分子结构中含有的芳香环、共轭双键等不饱和基团，属于典型的易黄变结构。在玻璃纤维拉丝过程的高温烘烤（180℃~220℃）、pbt注塑成型的高温加工（220℃～260℃）及产品长期使用的热氧环境中，这些易黄变基团易发生氧化降解，生成醌式结构、羰基等发色基团，直接导致复合材料出现黄变、发暗、亮度衰减等外观缺陷。同时，为提升复合材料的白度与遮盖力，现有浸润剂体系常添加次亚磷酸盐等功能助剂，而下游加工中为进一步优化外观通常会配套加入钛白粉，二者在高温加工环境下易发生还原反应，引发复合材料发灰、白度下降，严重影响产品外观一致性，极大限制了高端白色pbt复合材料在汽车内饰、电子电器外壳等高端领域的应用拓展。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种玻璃纤维浸润剂组合物及玻璃纤维浸润剂、制备方法、玻璃纤维产品和应用，以解决现有技术中存在pbt玻璃纤维复合材料易高温黄变、制品不够亮白的问题。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种玻璃纤维浸润剂组合物，包括有效组分和水，所述有效组分包括硅烷偶联剂、成膜剂、抗氧剂，各有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

3、硅烷偶联剂10.0%~35.0%；

4、成膜剂40.0%~85.0%；

5、抗氧剂5.0%~35.0%；

6、其中，所述玻璃纤维浸润剂组合物的固含量为6.0%~15.0%；所述硅烷偶联剂为大分子环氧类硅烷偶联剂，所述成膜剂为环氧乳液和聚氨酯乳液的组合物，所述抗氧剂为反应型抗氧剂。

7、进一步，以质量百分比计，所述有效组分包括：

8、硅烷偶联剂12.0%~30.0%；

9、成膜剂45.0%~80.0%；

10、抗氧剂 8.0%~30.0%；

11、其中，所述浸润剂组合物的固含量为 7.0%~14.0%。

12、进一步地，以质量百分比计，所述硅烷偶联剂质量百分比与所述成膜剂质量百分比和所述抗氧剂质量百分比之和比值为0.11~0.54。

13、进一步地，所述大分子环氧类硅烷偶联剂选自环氧基封端聚醚型大分子硅烷偶联剂、环氧基封端聚酯型大分子硅烷偶联剂、环氧基聚酯大分子硅烷偶联剂和双环氧基聚醚大分子硅烷偶联剂中的任意一种或多种。

14、进一步地，所述反应型抗氧剂选自2-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)乙醇、3-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)丙基缩水甘油醚、3-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)丙烯酸酯和3-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)甲基丙烯酸酯中的任意一种或多种。

15、进一步地，所述环氧乳液选自氢化双酚a型环氧乳液、氢化双酚f环氧乳液中的任意一种或多种；所述的聚氨酯乳液选自全脂肪族聚碳酸酯型水性聚氨酯、核壳结构脂肪族聚氨酯乳液、有机硅改性脂肪族聚氨酯、聚己内酯型脂肪族聚氨酯中的任意一种或多种；

16、所述环氧乳液的干重质量与所述聚氨酯乳液的干重质量之比为3:1~10:1。

17、根据本申请的另一个方面，提供一种玻璃纤维浸润剂，由上述玻璃纤维浸润剂组合物经混合后得到。

18、根据本申请的另一个方面，提供一种玻璃纤维浸润剂的制备方法，所述制备方法用于制备上述的玻璃纤维浸润剂，所述制备方法包括下述步骤：

19、将所述硅烷偶联剂加入到水中，对硅烷偶联剂进行水解，并搅拌至溶液澄清，得到硅烷偶联剂溶液；

20、对所述成膜剂和所述抗氧剂分别用水进行稀释，得到成膜剂溶液和抗氧剂溶液；

21、将所述成膜剂溶液和所述抗氧剂溶液加入所述硅烷偶联剂溶液中，搅拌均匀得到所述玻璃纤维浸润剂。

22、根据本申请的另一个方面，提供一种由上述的玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。

23、根据本申请的另一个方面，提供一种上述玻璃纤维产品在增强聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂复合材料中的应用。

24、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请通过大分子环氧类硅烷偶联剂、成膜剂与反应型抗氧剂的精准选型及协同配合，使玻璃纤维浸润剂组合物生产的玻璃纤维短切原丝具有集束性优良、生产及使用过程毛羽量少、静电低的特点；进而使该玻璃纤维增强的pbt复合材料，不仅力学性能（拉伸强度、弯曲强度、冲击强度）显著提升，且在220℃~260℃高温加工及长期使用环境下，能有效抑制黄变、发暗现象，保持优异的白度与色泽稳定性，可广泛应用于电子电器外壳、汽车内饰面板等对外观要求严苛的高端领域。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种玻璃纤维浸润剂组合物，其特征在于，包括有效组分和水，所述有效组分包括硅烷偶联剂、成膜剂、抗氧剂，各有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

2.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂组合物，其特征在于，各有效组分的固体质量占所述玻璃纤维浸润剂固体总质量的百分比表示如下：

3.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂质量百分比与所述成膜剂质量百分比和所述抗氧剂质量百分比之和比值为0.11~0.54。

4.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂组合物，其特征在于，所述大分子环氧类硅烷偶联剂选自环氧基封端聚醚型大分子硅烷偶联剂、环氧基封端聚酯型大分子硅烷偶联剂、环氧基聚酯大分子硅烷偶联剂和双环氧基聚醚大分子硅烷偶联剂中的任意一种或多种。

5.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂组合物，其特征在于，所述反应型抗氧剂选自2-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)乙醇、3-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)丙基缩水甘油醚、3-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)丙烯酸酯、3-(3,5-二叔丁基-γ-l-4-羟基苯基)甲基丙烯酸酯中的任意一种或多种。

6.如权利要求1所述的玻璃纤维浸润剂组合物，其特征在于，所述环氧乳液选自氢化双酚a型环氧乳液、氢化双酚f环氧乳液中的任意一种或多种；所述的聚氨酯乳液选自全脂肪族聚碳酸酯型水性聚氨酯、核壳结构脂肪族聚氨酯乳液、有机硅改性脂肪族聚氨酯、聚己内酯型脂肪族聚氨酯中的任意一种或多种；

7.一种玻璃纤维浸润剂，由玻璃纤维浸润剂组合物经混合后得到，其特征在于，所述玻璃纤维浸润剂组合物为权利要求1~6中任一项所述的玻璃纤维浸润剂组合物。

8.一种玻璃纤维浸润剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1~6中任一项所述的玻璃纤维浸润剂，所述制备方法包括下述步骤：

9.一种由权利要求7所述的玻璃纤维浸润剂涂覆生产的玻璃纤维产品。

10.一种根据权利要求9所述的玻璃纤维产品在增强聚对苯二甲酸丁二酯树脂复合材料中的应用。