一种适用于改性聚苯醚树脂的玻璃纤维布用表面处理剂及其应用的制作方法

本发明涉及玻璃纤维布加工，尤其涉及一种适用于改性聚苯醚树脂的玻璃纤维布用表面处理剂及其应用。

背景技术：

1、玻璃纤维布是一种用玻璃纤维制成的织物，其具有绝缘、绝热、耐腐蚀、不燃烧、耐高温、高强度等性能，主要用作为绝缘材料、玻璃钢的增强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹性传动带、建筑材料和贴墙布等。为了使玻璃布本身机械性能更好并且更易于应用到与其他材料的复合过程中，需要在玻璃布的生产过程中对玻璃布进行表面处理。

2、由于玻璃布属于无机纤维，通常使用硅烷偶联剂作为其表面处理剂的关键成分，硅烷偶联剂是一种能改善非极性和极性物质之间界面相容性的助剂，在某种程度上可以认为是两种不同极性材料之间的粘结剂。硅烷偶联剂对于玻璃纤维与各类基材的复合材料，尤其是聚合物材料的性能起着重要作用，因为硅烷偶联剂分子两端分别为无机官能团和有机官能团，无机官能团与玻璃纤维布表面紧密结合，另一端有机官能团将与树脂反应并紧密结合，使玻璃纤维布表面性能得以改善，成为一个可与树脂亲合并紧密结合的界面。在纤维增强树脂基复合材料中，玻璃纤维与基体界面的粘结程度决定板材的性能，因此，改善界面粘合性能是复合材料界面控制技术的关键因素之一。

3、中国专利文献cn106868866a公开了一种玻璃纤维布表面处理剂及其制备方法，该发明所提供的表面处理剂是一种多功能的硅烷偶联剂，既能赋予玻璃纤维布与树脂之间的高强度的结合能力，还能改善复合材料的耐高温性能、耐候性能及提高机械强度。中国专利文献cn104947417a公开了一种用于电子玻璃纤维布的表面处理剂，该表面处理剂包括银粉、聚酯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、4’-二氨基二苯甲烷、氨丙基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基硅油、全氟烷基丙烯酸酯、三氟乙基甲基丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮等。该发明所提供的表面处理剂的原料流动性好、反应时容易聚合、制作时比较方便，玻纤与树脂结合更紧密，使用这种表面处理剂制作出的电子级玻璃纤维布具有优良的电性能和机械性能。

4、采用现有技术中表面处理剂处理后的玻璃纤维布的耐水性、耐热性等有了一定的提高，但是玻璃纤维布的力学性能等方面还有待进一步提高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于改性聚苯醚树脂的玻璃纤维布用表面处理剂，用于提高玻璃纤维布的均匀性和与聚苯醚树脂的结合性。

2、为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

3、根据本发明实施方式的第一方面，本发明提供了一种用于处理玻璃纤维布的表面处理剂，所述表面处理剂包含以下重量份数的组分：成膜剂5-15份、硅烷偶联剂0.2-1份、冰醋酸0.5-1.5份、离子表面活性剂0.5-1.5份、消泡剂0.001-0.002份以及水90-98份，其中，所述成膜剂包含至少一种聚酯，所述聚酯具有如下式i所示的结构式：

4、

5、其中，r1和r2各自独立地选自氢、羟基、c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基、c5-7的芳基、c3-7的环烷基、卤素原子、c1-5的烷氧基、-r3r4或者相互键合以形成c3-8的环；其中，r3和r4各自独立地选自c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基、c5-7的芳基、c3-7的环烷基或者c1-5的烷氧基；所述c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基、c5-7的芳基、c3-7的环烷基、c1-5的烷氧基和c3-8的环任选地被一个或多个羟基所取代。

6、在本发明实施方式的一个方面，所述表面处理剂包含以下重量份数的组分：成膜剂7-10份、硅烷偶联剂0.3-0.5份、冰醋酸0.5-1份、离子表面活性剂0.5-1.5份、消泡剂0.001-0.002份以及水90-98份。

7、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯具有1000-2000的数均分子量。

8、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯具有1500-2000的数均分子量。

9、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯的分子量分布系数小于等于3.5。

10、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯的分子量分布系数选自1.5-2.5。

11、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯具有如下式i所示的结构式：

12、

13、其中，r1和r2各自独立地选自氢、羟基、c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基、c5-7的芳基、c3-7的环烷基、卤素原子、c1-5的烷氧基、-r3r4或者相互键合以形成c3-8的环；其中，r3和r4各自独立地选自c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基、c5-7的芳基、c3-7的环烷基或者c1-5的烷氧基；所述c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基、c5-7的芳基、c3-7的环烷基、c1-5的烷氧基和c3-8的环任选地被一个或多个羟基所取代。

14、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯具有如下式i所示的结构式：

15、

16、其中，r1和r2中一者为氢，另一者选自羟基、c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基或c1-5的烷氧基；其中，所述c1-8的烷基、c2-8的烯基、c1-8的酯基和c1-5的烷氧基任选地被一个或多个羟基所取代。。

17、在本发明实施方式的一个方面，所述聚酯选自以下结构式中的任一者：

18、

19、在本发明实施方式的一个方面，所述硅烷偶联剂选自以下中的至少一者：γ—(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ—巯丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷。具体地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。

20、在本发明实施方式的一个方面，所述消泡剂选自以下中的至少两者：有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、矿物油消泡剂、改性硅聚醚消泡剂、二氧化硅。具体地，所述消泡剂为矿物油消泡剂和二氧化硅的组合、或聚醚消泡剂、矿物油消泡剂和二氧化硅的组合。

21、在本发明实施方式的一个方面，所述离子表面活性剂选自以下中的至少一者：西黄蓍胶、聚氧乙烯氢化蓖麻油、聚氧乙烯400单月桂酸酯、聚氧乙烯壬烷基酚醚、油酸三乙醇胺。具体地，所述离子表面活性剂选自为油酸三乙醇胺。

22、根据本发明实施方式的第二方面，本发明提供了一种制备前述适用于改性聚苯醚树脂的玻璃纤维布用表面处理剂的方法，所述方法包括：

23、(1)将消泡剂和部分水混合搅拌得消泡剂溶液，再将剩余水和冰醋酸混合，得到溶液1；

24、(2)向所述溶液1中加入离子表面活性剂，混合，然后加入硅烷偶联剂，搅拌均匀后得到溶液2；

25、(3)向所述溶液2中加入成膜剂，搅拌1-5小时，得到所述表面处理剂。

26、根据本发明实施方式的第三方面，本发明提供了一种玻璃纤维布，所述玻璃纤维布经前述适用于改性聚苯醚树脂的玻璃纤维布用表面处理剂处理。

27、本发明的有益效果为：

28、通过使用本发明提供的表面处理剂，可以使处理后得到的玻璃纤维布具有较好的抗拉性能、耐磨性能和耐折性能。