一种玻璃纤维浸润剂及玻璃纤维的生产方法与流程

1.本发明涉及玻璃纤维加工技术领域，特别是涉及一种玻璃纤维浸润剂及玻璃纤维的生产方法。


背景技术：

2.当液体与固体接触时，液相可以沿着固相表面不扩展而相互融合，此现象称为浸润；玻璃纤维浸润剂是一种以水或有机溶剂为介质，以粘结剂、偶联剂、表面活性剂、抗静电剂等为溶质所组成的一种多组分的水溶液或水乳液；在玻璃纤维生产和应用中，浸润剂的作用主要表现在这5个方面：1、能有效地将纤维单丝粘合成为原丝并在退绕过程中避免纱股间粘结；2、在纤维的各种制造阶段中(如络纱、纺织等)，保护纱股不受磨损；3、依据成型产品的不同工艺需要，赋予纤维某些特殊性，如集束性、短切性、分散性等；4、增进纤维与树脂基材间的相溶性与粘结性；5、消除或削弱纤维表面的静电。
3.玻璃纤维，是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
4.玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维(氧化钠0％～2％，属铝硼硅酸盐玻璃)、中碱玻璃纤维(氧化钠8％～12％，属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃)和高碱玻璃纤维(氧化钠13％以上，属钠钙硅酸盐玻璃)
5.玻璃纤维生产工艺有两种：两次成型-坩埚拉丝法，一次成型-池窑拉丝法。坩埚拉丝法工艺繁多，先把玻璃原料高温熔制成玻璃球，然后将玻璃球二次熔化，高速拉丝制成玻璃纤维原丝。这种工艺有能耗高、成型工艺不稳定、劳动生产率低等种种弊端，基本被大型玻纤生产厂家淘汰；池窑拉丝法把叶腊石等原料在窑炉中熔制成玻璃溶液，排除气泡后经通路运送至多孔漏板，高速拉制成玻纤原丝。窑炉可以通过多条通路连接上百个漏板同时生产。
6.然而玻璃纤维浸润剂的组成成分不同，导致玻璃纤维成品的功能性不同、安全性不同和耐用性不同；故而，现提出一种玻璃纤维浸润剂及玻璃纤维的生产方法，来解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种玻璃纤维浸润剂及玻璃纤维的生产方法，解决了现有技术中玻璃纤维浸润剂的功能性、安全性和耐用性有待提高的问题。
8.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
9.一种玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂由以下重量份组分组成：聚醋酸乙烯酯乳液20份、环氧树脂乳液18份、邻苯二甲酸二丁酯8.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚1.7份、不饱和聚酯树脂乳液30份、水性消泡剂3.3份、水性聚乙烯蜡防腐剂5.6份、ph调节剂5份、抗静电剂3份、余
量为水。
10.优选的，所述聚醋酸乙烯酯乳液为d505型聚醋酸乙烯酯乳液、i型聚醋酸乙烯酯乳液、ⅱ型聚醋酸乙烯酯乳液和ⅲ型聚醋酸乙烯酯乳液中的任意一种或者多种。
11.优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚由脂肪醇原料和复合碱性催化剂组成，所述的复合碱性催化剂由以下重量百分含量的原料制成：碱金属氢氧化物20％～79％；碱土金属硝酸盐1％～60％；碱土金属碳酸盐1％～60％，碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种以上；所述的碱土金属硝酸盐为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡中的一种或者两种以上；所述的碱土金属碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡中的一种或者两种以上。
12.优选的，所述环氧树脂乳液按重量百分比包括6％-21％的非离子型乳化剂、25％-60％的环氧树脂和40％-60％的去离子水。
13.优选的，所述水性消泡剂由白炭黑、气相二氧化硅、脂肪醇聚氧乙烯醚、纳米二氧化硅、阴离子碱溶胀非缔合型增稠剂、聚山梨酸酯、催化剂和分散剂组成。
14.优选的，所述ph调节剂为柠檬酸或醋酸。
15.优选的，所述抗静电剂为氯化铵或乙氧基化烷基酸胺。
16.一种玻璃纤维的生产方法，包括任意一项一种玻璃纤维浸润剂，具体包括以下步骤：
17.第一步，将配方量的原料硅砂、高岭土、方解石、萤石、硼钙石和芒硝混合，粉碎后筛分，得到混合料1；
18.第二步，将混合料1投入窑炉，搅拌熔化，熔化温度为1600-1700℃，得到玻璃液；
19.第三步，将玻璃液拉丝，温度为1200-1400℃，并冷却形成玻璃丝；
20.第四步，将玻璃丝涂抹玻璃纤维浸润剂，拉丝机转速为2800-3300r/min，即得成品。
21.本发明至少具备以下有益效果：
22.通过设置聚醋酸乙烯酯乳液、环氧树脂乳液和不饱和聚酯树脂乳液作为胶黏作用，与邻苯二甲酸二丁酯和脂肪醇聚氧乙烯醚混合，实现了一种无刺激性气味的安全型浸润剂，通过水性聚乙烯蜡防腐剂的添加，实现了一种耐磨性能好的玻璃纤维，进而提高了玻璃纤维的耐用性能。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为玻璃纤维加工流程示意图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.实施例一
27.一种玻璃纤维浸润剂，浸润剂由以下重量份组分组成：聚醋酸乙烯酯乳液20份、环氧树脂乳液18份、邻苯二甲酸二丁酯8.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚1.7份、不饱和聚酯树脂乳液30份、水性消泡剂3.3份、水性聚乙烯蜡防腐剂5.6份、ph调节剂5份、抗静电剂3份、余量为水；
28.进一步，聚醋酸乙烯酯乳液为d505型聚醋酸乙烯酯乳液、i型聚醋酸乙烯酯乳液、ⅱ型聚醋酸乙烯酯乳液和ⅲ型聚醋酸乙烯酯乳液中的任意一种或者多种；
29.进一步，脂肪醇聚氧乙烯醚由脂肪醇原料和复合碱性催化剂组成，的复合碱性催化剂由以下重量百分含量的原料制成：碱金属氢氧化物20％～79％；碱土金属硝酸盐1％～60％；碱土金属碳酸盐1％～60％，碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种以上；的碱土金属硝酸盐为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡中的一种或者两种以上；的碱土金属碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡中的一种或者两种以上；
30.进一步，环氧树脂乳液按重量百分比包括6％-21％的非离子型乳化剂、25％-60％的环氧树脂和40％-60％的去离子水；
31.进一步，水性消泡剂由白炭黑、气相二氧化硅、脂肪醇聚氧乙烯醚、纳米二氧化硅、阴离子碱溶胀非缔合型增稠剂、聚山梨酸酯、催化剂和分散剂组成；
32.进一步，ph调节剂为柠檬酸或醋酸；
33.进一步，抗静电剂为氯化铵或乙氧基化烷基酸胺；
34.本实施例中，通过设置聚醋酸乙烯酯乳液、环氧树脂乳液和不饱和聚酯树脂乳液作为胶黏作用，与邻苯二甲酸二丁酯和脂肪醇聚氧乙烯醚混合，实现了一种无刺激性气味的安全型浸润剂，通过水性聚乙烯蜡防腐剂的添加，实现了一种耐磨性能好的玻璃纤维，进而提高了玻璃纤维的耐用性能。
35.实施例二
36.一种玻璃纤维浸润剂的制备方法，具体包括以下步骤：
37.步骤1：将脂肪醇聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸二丁酯溶解在一部分水中；
38.步骤2：将聚醋酸乙烯酯乳液、环氧树脂乳液和不饱和聚酯树脂乳液用剩余的水稀释后，加入到步骤1的混合溶液中，混合均匀；
39.步骤3：向步骤2溶液中加入水性消泡剂、水性聚乙烯蜡防腐剂、ph调节剂、抗静电剂，混合均匀即可得到浸润剂。
40.实施例三
41.参照图1，一种玻璃纤维的生产方法，包括实施例一种一种玻璃纤维浸润剂，具体包括以下步骤：
42.第一步，将配方量的原料硅砂、高岭土、方解石、萤石、硼钙石和芒硝混合，粉碎后筛分，得到混合料1；
43.第二步，将混合料1投入窑炉，搅拌熔化，熔化温度为1600-1700℃，得到玻璃液；
44.第三步，将玻璃液拉丝，温度为1200-1400℃，并冷却形成玻璃丝；
45.第四步，将玻璃丝涂抹玻璃纤维浸润剂，拉丝机转速为2800-3300r/min，即得成品；
46.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。