增強(qiáng)型浸潤(rùn)劑的特征及應(yīng)用

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增強(qiáng)型浸潤(rùn)劑一般是由成膜劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑及抗靜電劑為主要原料配制而成的。根據(jù)配方需要，有時(shí)還加入增塑劑、交聯(lián)劑、ＰＨ調(diào)節(jié)劑等其它組分，現(xiàn)將這些主要組分分述如下。　（一）成膜劑　　成膜劑在浸潤(rùn)劑中重量百分比可高達(dá)20%。一般是將兩種以上成膜劑混合使用以滿足浸潤(rùn)劑的性能要求。成膜劑對(duì)玻璃纖維制品的外觀、性能起著決定性的作用。
1、成膜劑的作用　
　  成膜劑的主要作用是將玻璃纖維單絲聚集在一起成為原絲。成膜劑的類(lèi)型及用量可決定原絲的集束性。成膜劑必須具有極好的粘結(jié)能力，以保護(hù)玻璃纖維和原絲免遭斷裂和機(jī)械磨損，滿足后續(xù)工序加工要求及復(fù)合材料工藝及性能的要求。浸潤(rùn)劑中成膜劑的類(lèi)型和用量將涉及纖維切斷的難易、原絲集束性、原絲的硬挺度、膜的溶解度和原絲的強(qiáng)度。所以正確選用成膜劑，使成膜劑產(chǎn)生最佳效果是很重要的。　　
２、成膜劑的技術(shù)性能　　
    玻璃纖維工業(yè)中，只有極少數(shù)場(chǎng)合才采用有機(jī)溶劑型浸潤(rùn)劑拉絲，一般均以水為溶劑，水溶性或水分散性的乳狀液拉絲。　對(duì)于自乳化型樹(shù)脂乳液僅含有均一化學(xué)結(jié)構(gòu)的改性樹(shù)脂，而對(duì)于非自乳化型的樹(shù)脂乳液，則可能含有表面活性劑、保護(hù)膠體、穩(wěn)定劑和有機(jī)溶劑。這些乳化添加劑可能會(huì)影響成膜劑的總體性能。　成膜劑的性能取決于它的分子量和分子結(jié)構(gòu)。為了滿足不同的加工過(guò)程和各種復(fù)合材料制品的要求，必須選擇合適的成膜劑。膜的硬度和原絲的硬挺性必須與適度的增塑性之間達(dá)成平衡，以使玻璃纖維的性能達(dá)到最佳。原絲的集束程度和膜的溶解度必須滿足ＦＲＰ復(fù)合材料制造過(guò)程和制品的要求。　　成膜劑和復(fù)合材料中的液體樹(shù)脂的相溶性將影響產(chǎn)品外觀、透明度和機(jī)械性能。根據(jù)ＦＲＰ復(fù)合材料制品的要求，成膜劑在液體樹(shù)脂中可以是不溶性的，滲透性的，直至完全溶解性的。　用于BMC、SMC的玻纖成膜劑通常不溶于液體樹(shù)脂內(nèi)，對(duì)于噴射用無(wú)捻粗紗，成膜劑常常可以滲入液體的樹(shù)脂體系中，而纏繞、拉擠浸潤(rùn)劑成膜劑一般是完全溶于液體樹(shù)脂中。根據(jù)成膜劑類(lèi)型不同，有些可以在纖維表面形成連續(xù)涂層，而有些形成不連續(xù)涂層，通常水溶性成膜劑，在玻璃纖維表面能產(chǎn)生連續(xù)涂層，而聚乙酸乙烯酯成膜劑形成離散不連續(xù)的涂層。不同類(lèi)型的成膜劑有些可滲入原絲內(nèi)部在單絲之間，而有些只是涂在原絲的外部。　成膜劑乳液粒度越大，成膜劑樹(shù)脂的玻璃化溫度越高，乳液越難滲入原絲內(nèi)部，同時(shí)形成的膜離散性越大。相反乳液粒度小，成膜劑樹(shù)脂玻璃化溫度低，甚至在常溫下就是粘稠狀液體，則涂層的連續(xù)性越高，也易滲入原絲內(nèi)部。　許多高性能的成膜劑是反應(yīng)型的（或稱(chēng)交聯(lián)型的）。通過(guò)外催化劑產(chǎn)生交聯(lián)或自身交聯(lián)獲得反應(yīng)活性。該成膜劑膜的強(qiáng)度非常高，原絲的硬挺度很大，在ＦＲＰ基材液體樹(shù)脂中，溶解度很低。如前所述，浸潤(rùn)劑穩(wěn)定性、耐高速剪切力性能不好，會(huì)引起涂油器石墨輥和浸潤(rùn)劑輸送系統(tǒng)沉淀結(jié)板，而成膜劑的穩(wěn)定性是影響浸潤(rùn)劑穩(wěn)定性的主要因素。乳液型的成膜劑還必須具有良好的熱穩(wěn)定性，在拉絲漏板高溫烘烤下，在烘干中及復(fù)合材料制品加工過(guò)程中，都需具有熱穩(wěn)定性。許多復(fù)合材料都要求浸潤(rùn)劑在短期和長(zhǎng)期不老化和不變色。例如，增強(qiáng)ＰＡ（尼龍）短切紗要求在２７０℃高溫造粒及注射成型時(shí)不變色、不泛黃，這對(duì)成膜劑的熱穩(wěn)定性提出了很高的要求。
３、成膜劑的化學(xué)類(lèi)型及應(yīng)用范圍
　常見(jiàn)玻璃纖維成膜劑是聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯與其它單體的共聚物、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚丙烯酸酯和聚氨酯類(lèi)。　聚乙酸乙烯酯均聚物的特點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)較低，而且它粘結(jié)性能較好、集束性?xún)?yōu)良且易于切割。聚乙酸乙烯酯乳液可以是非反應(yīng)性的、預(yù)交聯(lián)型的或自交聯(lián)型的。聚乙酸乙烯酯在苯乙烯中的溶解度及膜的剛性與其類(lèi)型和化學(xué)性能有關(guān)。聚乙酸乙烯酯對(duì)液體樹(shù)脂的潤(rùn)濕性及其復(fù)合材料的透明度通常并不優(yōu)越。乙酸乙烯共聚物是乙酸乙烯酯和其它單體如乙烯、環(huán)氧、或含有機(jī)官能團(tuán)的硅烷的混合物共聚以后的產(chǎn)物，與聚乙酸乙烯酯均聚物相比，共聚物可以改善成膜劑的性能。　聚酯樹(shù)脂類(lèi)成膜劑可以是飽和和不飽和的，可形成乳液或水溶液。聚酯類(lèi)成膜劑可以是反應(yīng)型或交聯(lián)型的，生成不溶解的堅(jiān)硬膜。聚酯樹(shù)脂類(lèi)成膜劑與環(huán)氧基復(fù)合材料不完全相溶，但與聚酯基復(fù)合材料的相溶性和潤(rùn)濕性極好。　環(huán)氧類(lèi)成膜劑有水溶性和乳液型二種，其性能與其分子量和乳液添加劑有關(guān)。通常環(huán)氧類(lèi)成膜劑可使浸潤(rùn)劑體系柔軟性和增塑性較好.　改性環(huán)氧成膜劑是環(huán)氧+雙酚$和其它反應(yīng)物的縮合物，在水中易于乳化和分散。它可使浸潤(rùn)劑體系較為柔軟和增塑性較好。它在環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂基復(fù)合材料中具有極好的潤(rùn)濕性和相溶性，并且可提高原絲集束性。聚丙烯酸酯類(lèi)成膜劑硬度較高、易脆化。它在氨基甲酸酯基復(fù)合材料中呈現(xiàn)較好的相溶氨基甲酸酯分散液或乳液類(lèi)成膜劑是脂肪族和芳香族預(yù)聚物，經(jīng)擴(kuò)鏈后制成的高分子乳液，一般稱(chēng)為聚氨酯乳液。陰離子型聚氨酯乳液限制了它在浸潤(rùn)劑中的應(yīng)用，因?yàn)榕c浸潤(rùn)劑中的陽(yáng)離子類(lèi)組分引起了沉淀。非離子型聚氨酯乳液性能穩(wěn)定，與浸潤(rùn)劑匹配性好，膜堅(jiān)韌富有彈性，可廣泛應(yīng)用于各種浸潤(rùn)劑配方中。
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