ЗАМАСЛИВАТЕЛЬ ДЛЯ СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА Российский патент 1997 года по МПК C03C25/02 

Изобретение относится к производству и переработке стеклянного волокна, а именно к составам для обработки стеклянного волокна.

Известен состав для обработки стеклянного волокна, содержащий полиуретановый латекс марки латур 1052-3Ф, органосилан марки ГВС-9, глицерин и магнийфосфатную связку [1]
Недостатком аналога являются относительно низкая стабильность замасливающей композиции и технологичность при выработке, а также недостаточно высокие физико-механические свойства обработанного стекловолокна (способность к рубке, адгезионная прочность, высокая насыпная плотность) и физико-механические свойства наполненного термопластичного композита.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является замасливатель, включающий, мас.

Полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в полимере 0,5-0,9% и средним размером частиц 0,07-0,1 мкм 4-8
Клеящее вещество 1,5-3,5
Эмульгатор 0,5-2,0
Вода Остальное
Недостатком прототипа является низкая адгезионная прочность к термопластичным полимерам, низкие физико-механические свойства обработанного стеклянного волокна, плохая перерабатываемость при наполнении термопластичных полимеров, низкие физико-механические свойства композиционных термопластов [2]
Задача, на разрешение которой направлено изобретение, заключается в создании замасливателя под термопластичные связующие.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, заключается в получении замасливателя для обработки стекловолокна с высокой стабильностью, высокими физико-механическими свойствами обработанного стекловолокна, а также термопластичного композита с его применением.

Этот технический результат достигается за счет разработки состава замасливателя, включающего в качестве катионактивного вещества полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в диспергированном полимере 0,5-0,9% и средним размером частиц 0,007-0,1 мкм, оксиэтилированные жирные спирты фракции С₁₆-C₁₈ cо степенью оксиэтилирования 20, а также γ- аминопропилтриэтоксисилан и уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов замасливателя, мас.

g-аминопропилтриэтоксисилан 0,5-1,5
Уксусная кислота 0,16-0,5
Полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в диспергированном полимере 0,5-0,9% и средним размером частиц 0,07-0,1 мкм - 3,0-8,0
Оксиэтилированные жирные спирты фракции С₁₆-C₁₈ cо степенью оксиэтилирования 20 0,2-0,6
Вода до 100
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается, во-первых, в том, что продукт ОС-20 в нашей совокупности играет роль стабилизатора замасливающей композиции, а также выполняет роль неионогенной смазки, во-вторых, сочетание продукта АГМ-9 и продукта латур 1052-3Ф обеспечивает составу для обработки сродство обработанного замасливателем стекловолокна к термопластичным материалам и высокие физико-механические свойства наполненных композитов, в-третьих, сочетание всех существенных признаков заявляемого состава замасливателя обеспечивает высокую стабильность замасливателя, высокие физико-механические показатели обработанного стекловолокна и наполненного им термопластичного композита.

Пример 1. Приготовление замасливателя осуществляется путем смешения водных растворов компонентов. Приготовление водных растворов компонентов проводят следующим образом.

Состав 1. В емкость, снабженную мешалкой, наливается дистиллированная вода, в которой растворяется уксусная кислота. В полученный раствор при температуре (25±5)^oC при перемещении с частотой вращения 60-70 об/мин добавляется расчетное количество силана АГМ-9. Состав перемешивается в течение (4±1) мин.

Состав 2. В емкость с мешалкой (частота вращения 60-70 об/мин) загружается расчетное количество полиуретанового латекса латур 1052-3Ф, добавляется дистиллированная вода. Перемешивание при температуре (25±5)^oC производится в течение (5±2)мин.

Состав 3. Раствор ОС-20 в воде готовится при температуре (60±10)^oC при перемешивании до полного растворения. Затем раствор охлаждается до температуры (25±5)^oC.

Смешивание всех водных составов проводится при частоте вращения мешалки 60-70 об/мин. Затем замасливатель доводится водой до нужного объема и перемешивается в течение (7±2) мин. pH готового замасливателя 6,0±1,0. Полученный замасливатель характеризуется следующим составом: мас.

Гамма-аминопропилтриэтоксисилан-(АГМ-9)(ТУ-6-02-724-77) 1,0
Уксусная кислота (ГОСТ 19814-74) 0,3
Полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в диспергированном полимере 0,5-0,9% и средним размером частиц 0,07-0,1 мкм латур 1052-3Ф (ТУ 6-05-2027-86) 7,0
Оксиэтилированные жирные спирты фракции С₁₆-C₁₈ cо степенью оксиэтилирования 20-продукт ОС-20 (ГОСТ 10730-82) 0,4
Вода до 100
Пример 2. Замасливатель готовится по примеру 1 и характеризуется следующим составом, мас.

Продукт АГМ-9 (ТУ 6-02-724-77) 0,5
Уксусная кислота (ГОСТ 19814-74) 0,16
Полиуретановый латекс латур 1052-3Ф (ТУ 6-05-2027-86) 3,0
Продукт ОС-20 (ГОСТ 10730-82) 0,2
Вода до 100
Пример 3. Замасливатель готовится по примеру 1 и характеризуется следующим составом, мас.

Продукт АГМ-9 (ТУ 6-02-724-77) 1,5
Уксусная кислота (ГОСТ 19814-74) 0,5
Полиуретановый латекс латур 1052-3Ф (ТУ 6-05-2027-86) 8,0
Продукт ОС-20 (ГОСТ 10730-82) 0,6
Вода до 100
Состав по примерам 1-3 анализировался на коллоидно-химическую устойчивость. Опытным составом обрабатывалось стеклянное волокно. Определялись физико-механические свойства обработанного стекловолокна, способность к рубке (жесткость), насыпная плотность, адгезионная прочность, дозируемость при наполнении термопластичных полимеров, а также физико-механические характеристики наполненного термопласта.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что коллоидно-химическая устойчивость защищаемого состава значительно повышается по сравнению с аналогом и сохраняется на уровне показателя прототипа. Повышаются физико-механические свойства обработанной стеклоткани, что приводит к улучшению перерабатываемости этой нити (способность к рубке, дозируемость при введении в термопласт), а также к повышению физико-механических характеристик наполненного термопласта.

Использование: для обработки стеклянного волокна. Замасливатель для обработки стеклянного волокна содержит, в мас.%: γ-аминопропилтриэтоксисилан - 0,5-1,5, уксусную кислоту - 0,16-0,5, полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в диспергированном полимере 0,5-0,9% и средним размером частиц 0,07-0,1 мкм - 3,0-8,0, оксиэтилированные жирные спирты фракции С₁₆-C₁₈ со степенью оксиэтилирования 20 - 0,2-0,6, воду - до 100. Прочность на разрыв, МПа - 93,2-95,2; прочность на изгиб, МПа -38,9- 42,2. 1 табл.

Замасливатель для стеклянного волокна, содержащий катионактивное вещество полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в диспергированном полимере 0,5 0,9% и средним размером частиц 0,07 0,1 мкм, эксиэтилированные жирные спирты фракции С_1 6 С_1 8 со степенью оксиэтилирования 20, отличающийся тем, что замасливатель для стеклянного волокна дополнительно содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан и уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.

γ-Аминопропилтриэтоксисилан 0,5 1,5
Уксусная кислота 0,16 0,5
Полиуретановый латекс с содержанием третичных атомов азота в диспергируемом полимере и средним размером частиц 0,07 0,1 мкм 3,0 8,0
Оксиэтилированные жирные спирты фракции С_1 6 - С_1 8 со степенью оксиэтилирования 20 0,2 0,6
Вода До 100о