粘结成膜剂,就是玻璃纤维浸润剂中最重要组分,对玻纤的加工性能及玻璃钢制品性能起着决定性的影响。以下七种成膜剂都可以通过乳液聚合制得,这些乳液以水为分散介质,含有大量能与玻璃和不饱和树脂反应的官能基因,可以大幅度提高玻纤的机械性能和加工性能,都属于增强型成膜剂。
1.聚氨酯乳液:聚氨酯乳液为新型的迅速崛起的一种浸润剂成膜剂,除少量用于SMC、喷射、BMC等硬质纱外,主要用于增强热塑性塑料用纱,对纤维保护作用好,膜坚韧,有弹性,与热塑性塑料亲和性好。
浸润剂专用聚氨酯乳液的最新进展是使用了更为有效的扩键剂和交联剂,如尿丁酮、氮丙啶、聚醚硫醇等活性物质,提高了聚氨酯的粘结性和耐高温性。
(资料图)
为降低成本,增强热塑性塑料纱浸润剂采用了聚氨酯与丙烯酸酯按枝嵌段共聚技术,即复合乳液聚合法。其方法为:聚氨酯预聚体用活性反应性稀释剂稀释。HEA与聚氨酯预聚体中-NCO基体反应,封端,然后与丙烯酸酯类单体共聚。反应产物分子量大,膜坚韧弹性好,短切纱类似的米粒,流动性、密着度非常好。最近,通过对国外成膜剂样品的剖析也感觉到国外在这方面进展很快,如SMC纱使用的交联型PVAc乳液,其分子量比以前有较大提高,膜更坚韧,纱线集束好,硬挺度可达180以上。
2.环氧乳液或水溶性环氧:随着合成配方及合成工艺的改进,现在国外各玻纤厂使用的环氧乳液浸透速度比以前更快,与基体树脂结合力更强,树脂用量更少。其分子量分布窄,粘度指数可控制在10%以下(国内环氧粘度指数误差可达50%以上),更重要的是高性能环氧乳液能和基体树脂及玻纤表面形成交联点。因此,玻璃钢制品力学性能及耐老化性能得以大幅度提高。
3.乙烯基树脂乳液:乙烯基树脂既有环氧树脂优良的粘结性又具有双键结构,与不饱和聚酯树脂可在过氧化物引发剂作用下共同固化的特性,玻璃钢制品性能好、颜色浅、透明度高,在透明及以丙烯酸酯为主体的透明复合材料得以广泛的应用。其乳液形成一完整系列,从软质粘性膜到硬质高分子强韧膜,以适合不同浸润剂的要求。
4.聚酯树脂:该乳液在合成时应用多种原材料,二元酸有间苯型、对苯型,多元醇有三、四官能团,合成工艺复杂,采用二步及三步合成法,可以根据成膜剂的软、硬、韧性、浸透速度、耐碱性、Tg等性能要求进行分子设计。总之合成工艺更趋于精细化,更符合分子设计原则。该乳液主要用于生产喷射纱、硬质SMC纱、BMC纱、短切毡等。
5.PVAc(聚醋酸乙烯酯)乳液:速溶型及高联型的PVAc品种更多、更能适应浸润剂的技术要求。单体中引入了环氧、羟丙酯,含不饱和双键等组份,与原有的PVAc乳液各项性能不可同日而语。速溶型的PVAc与不饱和聚酯树脂及苯乙烯单溶解度及亲和性更好,交联型的PVAc交联密度更高,集束性好,树脂纵向穿透能力强,而且PVAc合成中应用核壳结构或互穿网络(IPN)技术使其性能更好,用途更为广泛。
6.聚丙烯酸酯(PA)乳液,为新型迅速崛起的一种玻纤成膜剂,国内目前使用较少,主要用于增强热塑性塑料用纱,取代聚氨酯乳液,可大幅度降低成本,在粒度、流动性、密着度上优于聚氨酯乳液。
7.淀粉类成膜剂,分为常规型和改性型,主要用于生产电子工业的玻纤细纱。
通过上述介绍,您对玻璃纤维润湿剂及其成膜粘结组分有没有更深的了解呢?如果您对水性聚氨酯玻璃纤维浸润剂感兴趣,欢迎留言交流。