Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна

Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна

Реферат

Изобретение относится к химической промышленности и переработке стекловолокна, а именно к замасливателям, которые могут применяться для стекло- и базальтовых прямых и трощенных ровингов для армирования стеклопластиков, рубленых стекло- и базальтовых нитей для тормозных колодок автомобилей или стеклохолстов, малокрученой текстильной нити.

Известен замасливатель для стекловолокна, содержащий декстринизированный кукурузный крахмал, в качестве мягчителя водную дисперсию 1-(2-аминоэтил)-2-дентадецил-2-имидазолин или смесь полиэтиленгликолевых производных 1-(2-аминоэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолина, поливиниловый спирт, желатин, гидрогенизированное растительное масло саломас, в качестве эмульгатора смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноолеата ангидрофосфатов, дициандиамидформальдегидную смолу, антивспениватель на основе полиметилсилоксана, муравьиную и уксусную кислоты и воду, дополнительно содержит гидрофобизатор (например, спиртовой раствор основной смешанной хромовой соли метакриловой и соляной кислот) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

декстринизированный кукурузный крахмал	3-9
мягчитель	0,15-1,2
поливиниловый спирт	0,3-1,0
желатин	0,03-0,08
саломас	1,0-3,5
смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноолеата ангидрофосфатов	0,15-0,4
антивспениватель на основе полиметилсилоксана	0,0125-0,0250
муравьиная кислота	0,01-0,02
уксусная кислота	0,007-0,03
дициандиамидформальдегидная смола	0,1-0,3
гидрофобизатор	0,1-0,4
вода	остальное

(Патент РФ №2015126, опуб. 30.06.1994 г.).

Недостатком данного замасливателя является большая длительность и сложность его приготовления, а также высокие энергозатраты.

Наиболее близким к заявленному изобретению является замасливатель для обработки стеклянного волокна, включающий гамма-аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9, винилтриэтоксисилан ГВС-9, эмульсол Т, дициандиамидформальдегидную смолу ДЦУ, дибутилсебацинат ДБС, препарат ОС-20, уксусную кислоту и воду, и дополнительно содержит соапсток при следующем соотношении компонентов, мас. %.

Гамма-аминопропилтриэтоксисилан АГМ 9	0,35-0,4
Винилтриэтоксисилан ГВС 9	0,35-0,5
Дициандиамидформальдегидная смола ДЦУ	1,8-2,3
Эмульсол Т	0,5-1,0
Дибутилсебацинат ДБС	1,0-2,0
Препарат ОС 20	1,2-2,0
Уксусная кислота	0,1-0,15
Соапсток	1,5-2,5
Вода	- остальное

(Патент РФ №2101241, МПК С03С 25/02, опубл. 10.01.1998 г.).

Недостатком данного замасливателя являются высокие энергозатраты и длительность приготовления замасливателя.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является уменьшение энергозатрат и времени при приготовлении универсальной основы для замасливателя.

Указанный технический результат достигается тем, что замасливатель для обработки стеклянного и базальтового волокна, включающий дициандиамидформальдегидную смолу ДЦУ, смазку, органосиланы, уксуксную кислоту и воду, содержит в качестве смазки - МАС-4, диамидформальдегидную смолу ДЦУ-ТСТ-23, уксусную кислоту и воду при следующем соотношении компонентов мас.%

диамидформальдегидная смола ДЦУ-ТСТ-23	0,7-5,0
МАС-4	0.7-5.0
органосиланы	0,1-0,6
уксусная кислота	0,01-0,3
вода	остальное

При этом в качестве органосиланов используют гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан или гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан и гамма-аминопропилтриэтоксисилан.

Процесс приготовления универсальной основы для замасливателя для обработки стеклянного и базальтового волокна состоит из стадий:

1. Приготовление аппретов.

2. Приготовление концентрата эмульсии.

3. Смешение компонентов состава.

I. Приготовление аппретов

В смеситель №1 с якорной или пропеллерной мешалкой залить 600 кг дистиллированной воды при температуре 15-30°C и включить со скоростью 50-150 об/мин мешалку. Добавить уксусную кислоту, перемешать не менее 10 минут и медленно добавить органосилан или смесь органосиланов. Перемешать не менее 25 минут.

II. Приготовление концентрата эмульсии. В смеситель №2 с пропеллерной мешалкой залить 100 кг дистиллированной воды при температуре 45-50°C, включить мешалку со скоростью 50-150 об/мин и добавить МАС-4, перемешать не менее 15 минут.

III. Смешение компонентов состава. В смеситель №1 с гидролизатом силана (силанов) (п.1) добавить эмульсию МАС-4 (п.2), ДЦУ-ТСТ-23 и остаточное количество воды. Перемешать не менее 10 минут.

Примеры приготовления составов и применения данной основы

№ п/п	Универсальная основа для замасливателя для обработки стеклянного и базальтового волокна	Область применения стекло- и базальтового волокна	Массовая доля замасливателя на стекловолокне, %
Название компонента	Мас.%
1	ДЦУ-ТСТ-23	0,7	Ровинги для стекло- и базальто- пластиков, получаемых	0,30-0,70 по среднему слою бухты ровингов, 0,4-0,7 для
МАС-4	0,7
Гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан	0,04
	Гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан	0,06	методами намотки и пультрузии на базе полиэфирных и эпоксидных смол, методом экструзии на базе полибутилентерефталата, стеклонить для тканей для полиэфирных и эпоксидных смол	стеклонити
	Дистиллированная вода	Остальное до 100
2	ДЦУ-ТСТ-23	2,85	Ровинги для стекло- и базальто- пластиков, получаемых методами намотки и пультрузии на базе полиэфирных и	0,30-0,70 по среднему слою бухты ровингов, 0,4-0,7 для стеклонити
МАС-4	2,85
Гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан	0,15
Гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан	0,2
Уксусная кислота, концентрированная	0,155
	Дистиллированная вода	Остальное до 100	эпоксидных смол, методом экструзии на базе полибутилентерефталата, стеклонить для тканей для полиэфирных и эпоксидных смол
3	ДЦУ-ТСТ-23	5,0	Ровинги для стеклонаполненных полиамида 6, полипропилена, полибутилентере фталата, получаемых методом экструзии, рубленая стеклонить для фрикционных изделий	0,4-0,7 по среднему слою ровингов, 0,3-0,8 для рубленой стеклонити
МАС-4	5,0
Гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан	0,2
Уксусная кислота, концентрированная	0,3
Дистиллированная вода	Остальное до 100
4	ДЦУ-ТСТ-23	0,7	Рубленые нити для производства стеклохолстов по методу бумажной технологии,	0,1-0,4
МАС-4	0,7
Гамма-аминопропилтриэтоксисилан	0,1
Уксусная кислота, концентрированная	0,01
	Дистиллированная вода	Остальное до 100	стеклоровинги для текстурирования
5	ДЦУ-ТСТ-23	2,85	Ровинги для стеклонаполненн ых полиамида 6, полипропилена, полибутилентерефталата, получаемых методом экструзии, рубленая стеклонить для фрикционных изделий	0,4-0,7 по среднему слою ровингов, 0,3-0,8 для рубленой стеклонити
МАС-4	2,85
Гамма-аминопропилтриэтоксисилан	0,35
Уксусная кислота, концентрированная	0,155
Дистиллированная вода	Остальное до 100
6	ДЦУ-ТСТ-23	5,0	Ровинги для стеклонаполненн ых полиамида 6, полипропилена, полибутилентерефталата, получаемых методомэкструзии, рубленая стеклонить для фрикционных изделий	0,4-0,7 по среднему слою ровингов, 0,3-0,8 для рубленой стеклонити
МАС-4	5,0
Гамма-аминопропилтриэтоксисилан	0,6
Уксусная кислота, концентрированная	0,3
Дистиллированная вода	Остальное до 100
7	ДЦУ-ТСТ-23	5,0	Ровинги для	0,4-0,7 по
	МАС-4	5,0	стеклонаполненных полиамида 6, полипропилена, полибутилентерефталата, получаемых методом экструзии, рубленая стеклонить для фрикционных изделий	среднему слою ровингов, 0,3-0,8 для рубленой стеклонити
Гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан	0,3
Гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан	0,3
Уксусная кислота, концентрированная	0,3
Дистиллированная вода	Остальное до 100

МАС-4 представляет собой композицию из индустриального масла, неионогенных ПАВ, пластификатора и антистатика.

Для патентуемого замасливателя сухой остаток составляет: 0,7-8,0% в зависимости от дозировки компонентов, рН=4,0-5,4, замасливатель стабилен в течение 24 часов при 15-30°C, с допустимыми сливками не более 1 мм (мерный цилиндр 100 мл) - западный вариант оценивания стабильности замасливателей, стабилен при центрифугировании со скоростью 2500 об/мин в течение 5 минут - русский вариант. В среднем, на ОАО «Стекловолокно», г.Гусь-Хрустальный, обрывность нити составляла 2-5 об/час.

Данный замасливатель предлагается для прямых замасливателей стекловолокна, которые могут применяться для стекло- и базальтовых прямых силановых замасливателей. (диаметр волокна 13-34 мкм, линейная плотность 140-4800 тексов) и трощенных (диаметр волокна 10-17 мкм, линейная плотность140-10800 тексов) ровингов для армирования стеклопластиков, рубленых стекло- и базальтовых нитей (9-24 мкм, длина 3-24 мм) для тормозных колодок автомобилей или стеклохолстов, малокрученой текстильной нити (диаметр 9-10 мкм, линейная плотность 72-110 тексов) типа EC9-72S40 для стеклоткани Э3-200. Все данное стекло- и базальтовое волокно применяется для армирования стеклопластиков. Данные замасливатели придают аналогичную адгезию стекловолокна к полимерам, как и на базе известных замасливателей.

Содержание замасливателя на волокне - для прямых замасливателей норма: 0,3-0,8%.

Замасливатель для стеклянного и базальтового волокна, включающий дициандиамидформальдегидную смолу ДЦУ, смазку МАС-4, уксусную кислоту и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит органосиланы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

диамидформальдегидная смола ДЦУ-ТСТ-23	2,0-5,0
смазка MAC-4	3,0-5,0
органосиланы	0,1-0,6
уксусная кислота	0,2-0,3
вода	остальное