水溶性聚酯增塑剂制作要点

发布时间:2014-12-11 来源: 环球塑化网 专题: 观点评析 打印

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  增塑剂是玻璃纤维浸润剂、粘结剂的重要组成部份,它的主要作用是提高成膜剂、粘结剂的柔韧性及浸透性。工业中常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酷,邻苯二甲酸~辛酯、磷酸三丁酯等,此类增塑剂为油溶性,与浸润剂、粘结剂的配伍性差,甚至有时会降低玻纤制品的浸透性,所以不太适合于玻纤浸润剂、粘结剂。玻纤浸润剂和粘结剂中的各种粘结成膜组份,均为高分子聚合物乳液或水溶液,基体树脂通常为聚酯树脂、PVAC、环氧树脂和聚氨酯树脂。

  针对以上树脂,选择增塑剂考虑设计为水溶仕聚酯类增塑剂。该类增塑剂与它们都具有极佳的相容性,对玻纤单丝的的粘结性能好,同时与FRP基体树脂同为聚酯树脂,二者溶解度参数非常接近。采用此类增塑剂生产的玻纤纱、布或毡的浸透速度快,并可以与基体树脂同时固化,界面结合好,FRP制品的耐老化性能好。与低分子量增塑剂相比,它具有迁移小、耐高温、挥发少、不容易被水和溶剂抽出等优点、因此,它被认为是一种永久性增塑剂。

  这些性能特点,也满足了新拉制出的湿态玻纤纱在烘干条件下,浸润剂迁移性小,保证纱的内外圈含油率基本一致,纱的各种物化特性稳定,达到生产高性能和高稳定性优质玻纤制品的要求,并能使玻纤制品具有较长的质保期限。聚酯增塑剂还具有性能可调性,只要改变二元酸和醇的种类和配比,即可制得增塑效果不同的聚酯增塑剂。

  近年来,国外公司纷纷推出适用于玻纤浸润剂、粘结剂的水性聚酯增塑剂。如意大利DSM公司的聚酯型增塑剂Neoxil-968/60,Neoxil-968/100,应用于浸润剂、粘结剂配方中,与聚酯、环氧、PVAC等成膜剂具有良好的相容性,而且塑化效果更加明显,制得的玻纤制品颜色浅、毛丝少、手感柔韧、浸透性好、粘结性高。

  美国的国民淀粉公司、塞拉尼斯公司把聚酯增塑剂和PVAC乳液有机地结合在一起,生产出各种型号的性能各异的高固含量、高浸透性PVAC复配乳液,用含量问达到62%左右,而且贮存稳定性好,比如“8834”用作毡用乳液粘结剂,具有粘结强度好、浸透性快、毡面的手感柔软、制毡过程中同带结皮少、易于清理等优点。如此多的优点,与高性能的聚酯增塑剂得到良好应用是分不开的。

  20世纪70年代初,我国玻纤行业研制出了SR-1水溶性聚酯树脂,因其对玻纤具有良好的粘结性和增塑性而广泛地用于浸润剂、粘结剂配方中。

  例如:和固色剂配合用作“711”无蜡型浸润剂;主要用十方格布的生产;和水溶性环氧681配合,用作增强纺织型浸润剂,主要用于钓鱼杆基布、套管用纱、网格布、方格布等:和市售白乳胶配合,用作毡用乳液粘合剂。但在使用中发现,SR-1树脂颜色较深,塑化效果不理想,从而导致玻纤纱、毡等玻纤制品颜色黄、柔软度差,浸透性差,粘结强度不够等一系列问题。

  随着池窑拉丝技术的不断推广应用,“ SR-1”远达不到玻纤浸润剂和粘结剂对增塑剂的高性能要求。因血研制出高性能的浸润剂、粘结剂专用聚酯增塑剂,并把它系列化、专门化,配合我

  国池窑拉丝技术对浸润剂、粘结剂的高性能要求,打破国外公司的技术封锁,并尽可能快的产业化,显得尤其重要。

  实验原理

  要制得水溶性聚酯增塑剂,我们可以在聚酯分子链上引入亲水性基团,如磷酸盐(RS03Na)、羧酸盐(R-COONH4)、季铵盐RN+(CH2)3Cl-或RN+(CH3)3Br-等,使其具有亲水性、由于玻璃纤维呈负电荷表面特性,同时玻纤浸润剂所用的润滑剂往往为阳离子特性,而粘结剂或成膜剂往往为阴离于特性,考虑到对玻纤的粘附性及浸润剂、粘结剂的配伍稳定性,因而没有采用这些带离子特性的亲水性基因。

  在二元醇和二元酸中进行筛选,能够给聚酯带来水溶性的单体只有聚乙二醇。那么接下来的技术关键就是如何选择好聚乙二醇的品种,并确定其在配方中的用量及比例。而选择二元酸,能够给予聚酯柔软特性的主要有癸二酸、庚二酸、已二酸等长链脂肪酸。由于癸二酸、庚二酸价格昂贵,限制了它们的商业价值,己二酸价廉易得,在配方中得到优先考虑。

  聚酯增塑剂的水溶性

  所谓水溶,是指聚酯分子通过扩散与水分子均匀混合成分子分散的均相体系。聚酯在水中的溶解过程经历两个阶段;首先是水分子渗入高聚物的内部,使高聚物体积膨胀,称为溶胀;然后才是高分子均匀分散在水中,达到完全溶解。


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