Замаслювач для обробки скляного волокна

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к замасливателям для обработки стеклянного волокна, предназначенного для изготовления на его основе тканей конструкционного техназначения. Известен замасливатель для обработки стеклянного волокна, содержащий, вес.%: Дициандиамидформальдегидная смола ДЦУ 2,3 Политерпены 2,0 Дибутилсебацинат ДБС 2,0 Полиэтиленгликоль ПЭГ-35 0,7 Препарат ОС-20 1,2 g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,4 Винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9 0,5 Уксусная кислота 0,1 Эмульсол Т 0,7 Вода До 100 Недостатком известного замасливателя являются недостаточно высокие прочностные характеристики композиционного материала, полученного на основе стеклянных тканей, ровингов с его применением. Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в повышении прочностных характеристик композиционного материала. Решение задачи достигается тем, что замасливатель для обработки стеклянного волокна, включающий gаминопропилтриэтоксисилан АГМ-9, винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9, эмульсол Т, дициандиамидформальдегидная смола ДЦУ, дибутилсебацинат ДБС, препарат ОС-20, уксусн ую кислоту и воду, дополнительно содержит соапсток, при следующем соотношении компонентов, вес.%: g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,35 - 0,4 Винилтриэтоксисилан ГВС-9 0,35 - 0,5 Дициандиаминформальдегидная 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 До 100 Введение в состав замасливателя для обработки стеклянного волокна соапстока вместо политерпенов - побочного продукта, получаемого при щелочной рафинации масел и жиров, вследствие его хорошей совместимости с компонентами замасливателя, позволяет получить более качественную эмульсию, обладающую повышенной способностью проникать между элементарными волокнами, придавая последним высокие аппретирующие свойства; а также полностью исключает образование на поверхности замасливателя плотной пленки, препятствующей равномерному нанесению, пропитке замасливателем элементарных волокон, что в конечном счете положительно сказывается на адгезии связующего со стеклянным волокном. Так как соапсток в своем составе содержит мыла, нежирные примеси (фосфатиды, красители, слизи, содержащие кислые группы), функциональность его за счет наличия большого количества карбоксильных, гидроксильных групп значительно выше политерпенов, т.е. в отличие от политерпенов, соапсток обладает свойствами не только пленкообразующи х (клеящих), но и поверхностно-активных веществ, что позволяет значительно повысить адгезию связующего со стеклянным волокном, а значит и прочность готового композита, а именно, за счет наличия перечисленных функциональных групп во время отверждения, например, эпоксидной смолы, происходит взаимодействие этих гр упп с полимерной матрицей. Показатели качества замасливателя: 1. Вязкость при T = 20°C, Сст 1,4 - 1,6 2. Кислотное число, мг KOH 2,5 - 3,0 3. Внешний вид: однородный, устойчивый 4. Стабильность при центрифугировании в течение 5 минут при скорости 2500об/мин расслоение отсутствует. Процесс приготовления замасливателя для обработки стеклянного волокна состоит из 4 стадий: I. Приготовление концентрата эмульсии. II. Приготовление раствора клеящего вещества . III. Приготовление растворов аппретов. IV. Смешение компонентов состава. I. Приготовление концентрата эмульсии В раствор с водным обогревом и механической мешалкой загружают 1,5 - 2,5вес.% соапстока (ТУ 10 - 04 - 02 - 80 - 91), 1,0 - 2,0вес.% дибутилсебацината (ГОСТ 8728 - 77), 1,2 2,0вес.% препарата ОС-20 (ГОСТ 10730 - 82), 0,5 1,0вес.% эмульсола Т (ТУ 6 - 14 - 254 - 79), нагревают до температуры 80 - 90°C и перемешивают со скоростью 105об/мин, добавляя воду, до получения однородной смеси. II. Приготовление раствора клеящего вещества 1,8 2,3вес.% дициандиамидформальдегидной смолы ДЦУ (ТУ 6 - 14 - 947 - 78) загружают в отдельную емкость с водяным обогревом и механической мешалкой, растворяют в воде при температуре 40 - 45°C при непрерывном помешивании. III. Приготовление растворов аппретов В реактор с механической мешалкой вводят воду (T = 25 ± 5°C), добавляют 0,1 - 0,15вес.% уксусной кислоты (ТУ 6 - 09 - 4191 - 76), перемешивают в течение 5 минут, после чего вводят 0,35 0,4вес.% gаминопропилтриэтоксисилана АГМ-9 (ТУ 6 - 02 724 - 77), перемешивая дополнительно в течение 10 минут. В реактор с механической мешалкой вводят 0,35 - 0,5вес.% винилтриэтоксиэтоксисилана или винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан ГВС-9 (ТУ 6 - 05 - 1933 - 82) при работающей мешалке, добавляя медленно равное количество воды (T = 25 ± 5°C), перемешивая дополнительно в течение 10 минут. В полученный 50% раствор аппрета добавляют 10 литров воды (T = 25 ± 5°C), после чего перемешивание продолжают еще в течение 10 минут. IV. Смешение компонентов замасливателя В ректор с механической мешалкой без подогрева подают приготовленный концентрат эмульсии, растворы клеящего вещества, аппретов, непрерывно перемешивая в течение 5 минут. Затем добавляют остальное, необходимое до 100вес.%, количество воды (T = 25 ± 5°C), перемешивая дополнительно в течение 15 минут. Пример 1. Замасливатель для обработки стеклянного волокна готовят аналогично описанному выше способу при следующем соотношении компонентов, вес.%: g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,3 Винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9 или триметоксисилан, винилтриэтоксисилан 0,35 Дициандиаминформальдегидная смола ДЦУ 1,8 Эмульсол Т 0,5 Дибутилсебацинат ДБС 1,0 Препарат ОС-20 1,2 Уксусная кислота 0,1 Соапсток 1,5 Вода До 100 Пример 2. Замасливатель для обработки стеклянного волокна готовят аналогично описанному выше способу при следующем соотношении компонентов, вес.%: g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,35 Винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9 или триметоксисилан, винилтриэтоксисилан 0,3 Дициандиаминформальдегидная смола ДЦУ 1,7 Эмульсол Т 0,4 Дибутилсебацинат ДБС 0,8 Препарат ОС-20 1,1 Уксусная кислота 0,08 Соапсток 1,4 Вода До 100 Пример 3. Замасливатель для обработки стеклянного волокна готовят аналогично описанному выше способу при следующем соотношении компонентов, вес.%: g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,4 Винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9 или винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан 0,5 Дициандиаминформальдегидная смола ДЦУ 2,3 Эмульсол Т 1,0 Дибутилсебацинат ДБС 2,0 Препарат ОС-20 2,0 Уксусная кислота 0,15 Соапсток 2,5 Вода До 100 Пример 4. Замасливатель для обработки стеклянного волокна готовят аналогично описанному выше способу при следующем соотношении компонентов, вес.%: g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,5 Винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9 или винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан 0,6 Дициандиаминформальдегидная смола ДЦУ 2,5 Эмульсол Т 1,5 Дибутилсебацинат ДБС 2,2 Препарат ОС-20 2,5 Уксусная кислота 0,2 Соапсток 3,0 Вода До 100 Пример 5. Замасливатель для обработки стеклянного волокна готовят аналогично описанному выше способу при следующем соотношении компонентов, вес.%: g-Аминопропилтриэтоксисилан АГ М-9 0,38 Винилтриэтоксиэтоксисилан ГВС-9 или винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан 0,4 Дициандиаминформальдегидная смола ДЦУ 2,0 Эмульсол Т 0,7 Дибутилсебацинат ДБС 1,5 Препарат ОС-20 1,5 Уксусная кислота 0,1 Соапсток 2,0 Вода До 100 Указанными составами замасливателя для обработки стеклянного волокна обрабатывают стеклянное волокно в процессе его вытягивания, подвергая далее полученную стеклянную нить размотке, крутке, ткачеству. В табл.1 приведены составы замасливателя для обработки стеклянного волокна, приготовленные по примерам 1 - 5, в табл.2 - их качественные показатели. Как следует из табл.2, необходимая стабильность достигается составами, приготовленными по примерам 1, 3, 5. В табл.3 отражены качественные показатели текстильной переработки стеклянной нити (размотки), выработанной на составах по примерам 1 - 5. Как видно из табл.3, наиболее технологичной является стеклянная нить, выработанная на составах 1, 3, 5. В табл.4 приведены результаты физикомеханических испытаний стеклянной ткани марки ТСУ-4, изготовленной с применением заявленного замасливателя (примеры 1, 3, 5) и прототипа. Из табл.4 следует, что стеклянная ткань, выработанная с применением заявляемого замасливателя для обработки стеклянного волокна, по прочностным характеристикам не только соответствует ТУ 6 - 48 - 00205015 - 27 93, но и несколько превосходит стеклянную ткань, выработанную с применением прототипа. В табл.5 отражены прочностные показатели стеклопластиков, изготовленных на основе стеклянных тканей марок ТСУ-4, выработанных с применением заявляемого замасливателя и прототипа. Как следует из табл.5, предел прочности стеклопластиков, изготовленных на основе стеклянной ткани марки ТСУ-4, выработанной с применением заявляемого замасливателя на 10,5% выше предела прочности стеклопластиков, изготовленных на основе стеклянной ткани марки ТСУ-4, выработанной с применением прототипа; после обработки данных стеклопластиков кипящей водой в течение 2 - х часов разница в пределах прочности возрастает до 19%.