【doc】环氧树脂在玻璃纤维浸润剂中的应用

【doc】环氧树脂在玻璃纤维浸润剂中的应用 环氧树脂在玻璃纤维浸润剂中的应用 放病兽 瞰璃纤维》I994年第1期J 狮腼 ? 综述? 环氧树脂在玻璃纤维浸润剂中的应用,,7 ,/下川. 南京玻璃纤维研究设计院单关有孔夸珂.顾明华李青 … /一 /1. 前言树脂极性较大.其溶解度参数5=9.7.大 玻纤漫相剂在玻纤生产中的作用是:于聚醋酸乙烯酯和聚酯树脂.使其对大多 (1)提供给玻纤一定的澜滑性和保护性.数聚酯树脂具有良好的浸润性.即聚酯树 减少玻纤单丝和原丝在加工使用等工序中脂可以讴容易地覆盖在玻纤 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面上.这样 的摩损.而保留有较高的强度.(2)玻纤制得的玻纤复合材料制品具有良好的强度 浸润剂必须赋予玻纤制品一定的加工性和外观. 能.如:短切性,硬挺性集束性,纺纵(3)改性方便.环氧树脂其环氧基团 性等.另外玻纤浸润剂还必须同复合材料的化学反应性活泼.便于改性.而且由于 :基体树脂有一定的相容性.使玻纤复合材环氧树脂牌号众多.可以根据不同要求选 ,料制品有良好的强度和外观.玻纤浸润剂择不同牌号的环氧树脂进行改性,以满足 主要由偶联剂,成膜剂,润滑剂.抗静电性能需要.如:选择分子量较大的环氧树 剂四大组分组成,其中成膜耕用量最大.脂涂覆的玻纤硬度相对较高,选择分子量 对玻纤性能的影响也最大,在玻纤发展前较小的环氧树脂涂覆的玻纤浸润性好.另 期.国外浸润荆太多使用聚醋酸乙烯类外为得到某些特殊性能.还可将环氧进行 成膜剂.其优点是价廉易得和易j:改性.共聚改性. 但是用聚醋酸乙烯酯类涂覆的玻纤生产的(4)应用范囱广.环氧树脂具有良好 复合材料制品在机械性能.f性能.光性的耐腐性,抗菌性,耐溶剂性和电绝缘 能及湿态强度保留筹方面均存在不足.近性.所以环氧树脂类成膜剂可以广泛地应 年来.由于玻纤制品的应用范幽越来越用在增强环氧,聚酯,酚醛,:PP,PET等 广,对各种性能的要求也越来越高,开发各种玻纤浸润剂中.适用于各种耐腐.电 性能优越的玻纤制品就必须开发新的浸绝缘场合. 润剂成膜组份,环氧树脂类成膜剂就是近' 期开发的性能优良的成膜剂品种之一.3.国内新近研究开发的成膜剂 2.环氧树脂作为浸汩剂成膜剂 所具有的优点 (1)粘附性好,强度高.环氧树脂由 于其固有的极性羟基和醚键使其x寸各种物 质均具有突出的粘附力,当然也可以#周 地粘附在玻纤表而,为玻纤提供良好的保 护性. (2)与基体树脂相容性好.由于环氧 用环氧树脂的结构及特性 环辊树脂本身是非水溶性的,为了将 环氧树脂应『1j到浸润剂中就必须将其改性 成水溶性或者乳化成乳液,下面就简要介 绍几种应用较多的环氧树脂成膜剂. 3.1胺改性水溶性环氧埘脂 改性原理: /p\Y\ CH2-CH—R—CH—CH2+HN—X 一 33— {玻璃纤维》1994年第1期 ,O,Y, — 'cH2一CH—R.H—cH2一N—X oH 环氧分子链上接上一个强亲水性基 团.在加酸耐可形成阳离子的盐而溶于水 中,这种离子性环氧同有负I乜荷的玻 纤表面异常亲和.可以提高玻纤的强度和 集束性.目前在玻纤侵润剂许多配方中都 使用这种水溶性环氧.但由于水溶性环氧 的强离子性,在与浸澜剂中其它组分的匹 配和配制时的要求比较严格,否则会造成 浸润剂的不稳定.再者水溶性环氧中有较 多的胺基成份,在原丝长时问高温}焙过 程中会产生某些不希望发生的化学反应. 导致纤维某些性能.如:柔软性浸透性 恶化.另外对于电绝缘布用纺织纱而亩, 水溶性环氧的加^确实能有效地减少毛 丝,提高纺织性能,忸难于灼烧,后处理 困难.所以水溶性环氧虽然不j在许多浸润 荆配方中.但用缸普遍较低,太多数用作 辅助成膜剂. 3.2乳液型环氧树脂 乳液型环氧树脂是指用适当的乳化剂 将环氧树脂乳化所静I得的水分敞性环氧, 可分为内乳化和外乳化硝太类. 内乳化环氧树脂又称自乳化环轼树 脂.是指环氧分子链上连接有乳化刑的环 氧树脂. 反应原理: , 只 CH2-CH—R—cH—cH2+HO,(亲水基阱)一 —— 34—— 这种树脂由于乳化剂是通过化学健的 方式连接在环辊分子链上,结构稳定.乳 化工艺较为简单制得的乳液稳定性好- 存放期长. 外乳化环氧是采用特定结构和合适 HLB值的乳化荆,同环氯树脂混和在高剪 切均化器下乳化所{Ij得的环氯乳壤.这种 环氧乳液对乳化荆及乳化工艺耍求较为严 格,乳破稳定性同内乳化环氯相比较差. 存放期也较短. 用非离子乳化荆乳化的环氯.在玻纤 表而的附着.主要靠自身的极性粘附力. 由于乳液申不存在离子性的胺等物质.因 此不会发生类似于永溶性环氧的缺点.所 涂覆的玻纤耐品与复合材科基体树脂相霹 性好.授透速度可以通过选择不弼分予量 的环氧树脂进行调节,还可以根据需要加 入某些活性舔加荆,使涂覆的薮纤具有一 定的硬挺度.柔韧性和缓溶性.由于环氧 基团反应活性大.添加jf町选用蓖围广,使 用较为方便 3.3改性环董树脂乳液 反应原理: ,Q,X CH2--CH—R—CH-CH2+HN-X=,, ,q': CH~-CH—R—CH—CH2-N—X OH , o , CH2-CH—R一—cH2—_N__x+HO,<襄水基), OH ',(亲水基l,,Y o—cH2H—R.? 0HbH 蕞 水 采 , O 一 ,H 咄 H C 瞰璃纤维》1994年第1期 这种环氧具有水溶性环氧和乳化环氧 之间的性质.既有一定的I引离子性,同玻 纤表面亲和性好,胺类含丑义相对水溶性 环氧少,对其它性能的影响也较少.但是 由于采用强离子改性和非离子性乳化剂辅 助乳化.其乳液的稳定性相对较差. 3.4新型改性内乳化环氧树脂乳液 反应原理: 【1)C/H- R- ({CF\_ICH『+HO挺卜【1)—cH一『+,(泉水基), cH—R—CH. - CH:一.,(瘩水摹)CHf_cH—R一. 2—0,(瘩水摹), bH O\ ?H2一cH—RH—cH2-0,(米水) OH ,十H0一R R—oH2—cH—R—cH—CH2—0,(亲水慕), OHOH 其中R为烯烃衍生物, 第一步反应中乳化剂与环氧基同反应 得到内乳化型环氧.第二步环氧基同同烯 烃衍生物反应得到古有不饱和双键的环氧 树脂.这种环氧树脂由于分子链中含有不 饱和双键,可以同不饱和聚脯树脂发生化 学反应,所涂覆的玻纤在壤酯类复台材料 中增强效果好,强度高而且这种新刑的 多功能环氧树脂具有优良的韧性.耐磨 性,所游覆的玻纤加工使1玎】性好. 3.5环氧共聚物 环氧树脂自身优点很多,但是成本较 高,为了解决这一矛盾,就产生了一种环 氧和聚醋酸乙烯酯的共聚物.这种共聚物 是在聚醋酸乙烯酯的台成过程中,加入古 有环氧基的单体共聚而成的.这种环氧共 聚物的浸润性较普通的聚醋酸乙烯酯要高 许多.' 4.赴用 经过近几年的努力,南京玻纤院四所 在吸收国外技术的基础上,通过努力开发 了数种浸澜剂用环氧树脂,拓宽了增强型 浸润剂的原料选择范围.目前已经成功地 应用在浸澜剂配方中,取得了良好的应用 效果.下表介绍的是我所研制的部分品种 的专用环氧树脂及其应用. 类型品种.应用 胺改性水溶 68l品种浸润剂 性环氧树脂 NEE—0】方格布,P~-l",PP NEE2BMC乳化 环氧NEE-03拉挤.缠绕 树脂EM—60?-SMC .BMC 叵M--604D$MC,BMC,喷射 改眭乳化NE-01$MC,波形瓦,短切 环飘树脂NEM—02gMc艘形瓦,短切 不饱和环氧高浸澜性, E6A1 树脂乳液高强度授润剂 综上所述,环氧树脂由于其自身的优 良性能和易于改性的优点,在增强型浸满 剂中的应用已经越来越广泛. 一 35—