玄武巖纖維用浸潤劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于復合材料的制備領域，具體的說，是玄武巖纖維用浸潤劑。
【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)有的復合材料領域，作為復合材料增強體的纖維主要有玻璃纖維、碳纖維、硼 纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、聚乙烯纖維等，但由于價格因素的限制，大部分纖維都只用 于軍事領域，只有玻璃纖維還廣泛應用于民用領域，但在實際應用過程中，玻璃纖維作為復 合材料增強體還存在一定的缺陷，如： (1) 玻璃纖維的生產(chǎn)過程能耗較大，不利于節(jié)能環(huán)保； (2) 玻璃纖維的制備工藝對對人體有害，尤其是玻璃纖維毛會對人體皮膚產(chǎn)生刺激作 用，吸入人體后不能被分解或吸收，很可能引起肺部疾病甚至產(chǎn)生癌變； (3)環(huán)境污染大，玻璃纖維復合材料廢棄后不能回收利用或自然降解，不利于環(huán)境的保 護J等等。
[0003] 當然，為克服上述復合材料增強體的使用缺陷，人們提出了采用玄武巖纖維作 為復合材料增強體的使用，對于玄武巖纖維我們知道，它是以天然火山噴出巖為原料，在 1450~1500°C的高溫下熔融后，通過鉑鍺合金拉絲漏板拉絲制造而成的連續(xù)纖維，具有高 強度、高模量、耐高溫、抗氧化、耐酸堿、抗輻射、電絕緣、絕熱隔聲、過濾性好、抗壓強度高、 減震和剪切強度高等諸多優(yōu)良性能，同時，也是一種新型的環(huán)保纖維。
[0004] 目前，常用的玄武巖纖維浸潤劑有環(huán)氧乳液、聚氨酯乳液和聚酯乳液三種，研宄表 明，現(xiàn)有的三種玄武巖纖維浸潤劑在實際應用時還存在一定局限性，如：聚氨酯乳液作為 浸潤劑在堿環(huán)境中溶液水解，聚酯乳液作為浸潤劑則適用在紡織時使用。現(xiàn)有專利文獻 CN102432733. A(-種用于玄武巖纖維浸潤劑的陽離子型乳液及其制備方法，2012. 05. 02) 揭示了一種可用作玄武巖纖維浸潤劑和玻璃纖維浸潤劑中成膜劑使用的離子型乳液，具有 合成成本低，能與浸潤劑中的其他組份互溶，能使浸潤劑表現(xiàn)良好的浸透性和穩(wěn)定性。
[0005] 為提高現(xiàn)有復合材料產(chǎn)品的特性，浸潤劑的研制還在不斷改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供玄武巖纖維用浸潤劑，用于玄武巖纖維的涂層使用，除具 有良好浸透性、穩(wěn)定性外，還具有改善玄武巖纖維集束性、耐磨性的作用，能提高玄武巖纖 維的力學性能，在斷裂強力、拉伸性能和剪切強度上均有提高。
[0007] 本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：玄武巖纖維用浸潤劑，按百分比計，所述的浸潤劑 包含有45~60%的成膜劑、6~12%的偶聯(lián)劑、1~3%的潤滑劑、0. 8~1. 5%消泡劑、其余 為水，所述的成膜劑是由環(huán)氧樹脂單體在乳化劑存在的情況下經(jīng)聚合制得的聚合乳液，所 述聚合乳液的粒徑為〇.05~lMm。
[0008] 本發(fā)明涉及的浸潤劑是以成膜劑為主，再配以適當比例的偶聯(lián)劑、潤滑劑、消泡劑 和水制成，成膜劑由環(huán)氧樹脂制備得到聚合乳液，該聚合乳液粒徑適中，與其他助劑結(jié)合 后，表現(xiàn)出來良好的鋪展性，能夠提高玄武巖纖維的表面性能、力學性能以及復合材料性 能，適用性強。
[0009] 為更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述乳化劑的結(jié)構式滿足：
[0010] 進一步的，所述聚合乳液的粒徑控制在0. 15~0. 75Mm，濃度控制在45~52%。 [0011] 方便與其他組份相混合，本發(fā)明涉及的偶聯(lián)劑首先使用去離子水水解，醋酸調(diào)節(jié) PH值后，再加入與其他組份一并加入成膜劑中，用于制備浸潤劑，在本發(fā)明中，所述的偶聯(lián) 劑是使用去離子水、醋酸混合攪拌后制得PH值為4~6的水解溶液，按質(zhì)量比計，所述的去 離子水：醋酸：偶聯(lián)劑=(20~40) :(1~L 5) : (2~2. 5)。
[0012] 進一步的，所述的偶聯(lián)劑為H2N-硅烷偶聯(lián)劑。
[0013] 本發(fā)明涉及的潤滑劑具有良好的潤滑效果，同時又兼具良好的有機抗靜電性能， 在本發(fā)明中，所述的潤滑劑是使用水配制而成的濃度為50~60%的混合液，所述的潤滑劑 為脂肪酸酰胺、聚酯、合成酯、羧酸中的一種或兩種以上組成的混合物。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果： (1)本發(fā)明涉及的浸潤劑是以成膜劑為主，再配以適當比例的偶聯(lián)劑、潤滑劑、消泡劑 和水制成，用于玄武巖纖維的涂層使用，除具有良好浸透性、穩(wěn)定性外，還具有改善玄武巖 纖維集束性、耐磨性的作用，能提高玄武巖纖維的力學性能，在斷裂強力、拉伸性能和剪切 強度上均有提尚。
[0015] (2)本發(fā)明涉及的成膜劑是由環(huán)氧樹脂為基料，與乳化劑縮合反應后制備得到聚 合乳液，該聚合乳液粒徑適中，與其他助劑結(jié)合后，表現(xiàn)出來良好的鋪展性，能夠提高玄武 巖纖維的表面性能、力學性能以及復合材料性能，適用性強。
[0016] (3)本發(fā)明使用偶聯(lián)劑的目的是做增粘劑使用，即可避免浸潤劑體系中粒子集結(jié) 及聚合物極具稠化，還可提高有機聚合物對強補填料的濕潤性，通常使用H 2N-硅烷偶聯(lián)劑， 浸潤劑中所占成分為6~12%。
[0017] (4)本發(fā)明涉及的潤滑劑具有良好的潤滑效果，同時又兼具良好的有機抗靜電性 能。
[0018] (5)本發(fā)明涉及的消泡劑可采用有機硅類化合物，通常在浸潤劑配制完畢在其表 明噴灑，用量控制在〇. 8~1. 5%最佳，用于消除成膜劑乳液和潤滑劑在攪拌過程中產(chǎn)生的 泡沫，提尚浸潤劑的穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0020] 實施例1 : 本實施例涉及的玄武巖纖維用浸潤劑如下： 按百分比計，包含有45%的成膜劑、6%的偶聯(lián)劑、1%的潤滑劑、0. 8%消泡劑、其余為水， 其中，成膜劑是由環(huán)氧樹脂單體在乳化劑存在的情況下經(jīng)聚合制得的聚合乳液，聚合乳液 的粒徑為0. 〇5Mm。
[0021] 實施例2 : 本實施例與實施例1的區(qū)別在于：本實施例涉及的乳化劑的結(jié)構式滿足：
[0022] 實施例3 : 本實施例與實施例1的區(qū)別在于：本實施例涉及的聚合乳液的粒徑控制在〇. 15Mm，濃 度控制在45%。
[0023] 實施例4 : 本實施例與實施例1的區(qū)別在于：本實施例涉及的聚合乳液的粒徑控制在〇. 15Mm，濃 度控制在45%。
[0024] 實施例5: 本實施例與實施例1的區(qū)別在于：本實施例涉及的偶聯(lián)劑為H2N-硅烷偶聯(lián)劑，使用去 離子水、醋酸加入該偶聯(lián)劑中，混合攪拌后制得PH值為4的水解溶液，按質(zhì)量比計，去離子 水：醋酸：偶聯(lián)劑=20 :1 :2。
[0025] 實施例6 : 本實施例與實施例1的區(qū)別在于：本實施例涉及的偶聯(lián)劑為H2N-硅烷偶聯(lián)劑，使用去 離子水、醋酸加入該偶聯(lián)劑中，混合攪拌后制得PH值為6