浸潤劑的組成成分

  浸潤劑是多種有機物和無機物混合而成的體系,從外觀看,可以是溶液、乳狀液、觸變型膠體或膏體。因其作用和性能多樣,故其組分亦相當復雜,為了全面理解浸潤劑的組分,這里介紹一下配方所包括的組分及其作用。
  浸潤劑中主要組成為粘結成膜劑、潤滑劑、抗靜電劑及偶聯劑。在某些浸潤劑配方中還可能使用下列輔助組分,如潤濕劑、PH調節劑、防腐劑、增塑劑、交聯劑、消泡劑、顏料等。
  (一)粘結劑
  亦稱成膜劑或集束劑。它是實現單絲集束,并保持原絲完整性的主要組分,它決定了原絲硬挺性或柔軟性,以滿足不同品種玻璃纖維制品的工藝要求。此組分在浸潤劑配方中用量大,占2-15%,對浸潤劑的性能和作用有重要影響,是浸潤劑中關鍵的組分。配方不同,使用原料的種類也不同,有時往往使用二種以上的粘結成膜劑,以達到浸潤劑配方所設定的效果。
    (二)潤滑劑
  亦稱平滑劑。這里只指在濕態(拉絲過程中)和干態(原絲退并、紡織加工時)起潤滑玻璃纖維表面,減少磨損作用的物質,在浸潤劑組成中其用量一般為0-5%,不同用途的浸潤劑其潤滑劑的類型和用量有較大的差別。
  (三)抗靜電劑
  可以有效地降低玻纖在加工及使用過程中的靜電作用,特別在需短切加工的玻璃纖維浸潤劑中使用。
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  亦稱表面處理劑。偶聯劑是通過其本身的兩種不同反應性質,把玻璃纖維與樹脂等高分子聚合物結合起來,起到一個橋梁作用,實現無機物和有機物之間良好的界面結合。使玻纖增強材料獲得滿意的應用效果。在浸潤劑組成中,用量為0.2-1.2%,使用偶聯劑是增強型浸潤劑的特征之一,在以后的章節中,將對偶聯劑作詳細介紹。
 ?。ㄎ澹┹o助成分
  1、潤濕劑
  亦可稱為滲透劑,這是一種具有表面活性的物質,可以降低浸潤劑體系的表面張力至30*107N?m以下,使浸潤劑更易潤濕玻璃纖維表面而達到均勻浸透原絲的效果,潤濕劑的另一作用是改善樹脂對被覆有浸潤劑的玻璃纖維表面的浸潤和向原絲內部即單絲間的浸透性,對增強型浸潤劑而言,此組分亦是重要的,但并非所有的配方中都需要加入此組分。
  2、PH值調節劑
  浸潤劑體系一般呈中性或偏酸性,常用有機酸,如甲酸、乙酸、檸檬酸、草酸等調節,要使浸潤劑呈堿性,可使用氨水、有機胺等。PH值調節劑多數是用于調節浸潤劑體系的穩定性和保證偶聯劑的佳使用效果??紤]到浸潤劑的使用環境(與人和機械直接接觸),一般配方中PH值在4-7的范圍內,個別浸潤劑,其粘結成膜劑乳液在堿性情況下方能穩定,或方能達到要求的粘度,亦有控制PH值8-11的,但較少見。
  3、增塑劑
  為提高成膜劑的柔韌性能而加入浸潤劑體系中的物質。在配制浸潤劑時,有時可直接加至成膜劑中,常用的增塑劑為磷苯二甲酸二丁酯、磷苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯等。特別要指出的是,此類增塑劑有時會影響紗線的浸透性,只有在成膜劑或浸潤劑體系提供的性能不滿足需要時才使用。
  4、交聯劑
  交聯劑加入浸潤劑體系后,在原絲烘干過程中,會與浸潤劑中某種成膜劑產生交聯反應,從原先的線性分子結構轉化為三維網狀結構,從而提高了膜的硬挺性,這對SMC石膏紗等硬度紗的性能提高是非常有利的。但同時也會帶來紗線浸透困難及浸潤劑穩定性變差的弊病。
  5、防腐劑或殺菌劑
  只有在浸潤劑中某些組分會產生腐敗、發霉等變質時才使用。如配方中有淀粉,明膠、氫化植物油、硬脂酸或油酸類潤滑劑等時使用。淀粉型浸潤劑一般均使用防腐劑,但用量極微,一般用苯酚或β-苯酚,國外一般使用有機錫類化合物。有機錫類防腐劑毒性較大,施加時注意衛生防護。
  6、消泡劑
  浸潤劑中成膜劑乳液及潤滑劑均含有一定的表面活性物質,在攪拌及使用過程中易產生泡沫而帶來不便,有時需施加消泡劑消除泡沫,消泡劑一般為有機硅類化合物,商品牌號很多,
通常在浸潤劑配制完畢在表面噴灑,其用量極微。
  7、顏料
  國內僅在某些玻纖廠紡織型浸潤劑中使用,以區別各種不同支數品種的紗線,便于生產管理。對石蠟型浸潤劑只使用特定的顏料,如水溶性蘇丹紅、靛蘭等,否則將帶來乳液粗糙,顏色不均等弊病,對淀粉型浸潤劑也應根據不破壞浸潤劑的均一性,合理選用顏料類型。因玻璃纖維有一個光滑的表面,它很難附上有機及無機染料,或保持較久時間不脫色,因此使用含有金屬化偶氮胍類染料較為合適,適合的金屬有三價鉻、三價銅等。
  浸潤劑配方中往往只用上述列出的主要組分,而輔助組分則根據需要選用。