本發明屬于玻璃纖維生產技術領域，涉及一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法。
背景技術：
將玻璃纖維分散在水或水的醇、酯溶液介質中，進而被用于生產玻璃纖維絕緣包裝材料、玻璃纖維氈，特別是玻璃纖維與高分子樹脂纖維混合制造玻璃纖維增強樹脂等高強度玻璃纖維復合材料是現代玻璃纖維應用的一個重要領域，有著廣闊的市場前景和發展前景。
目前常用的可水分散玻璃纖維增強型浸潤劑大多采用胺類或醇類單一化合物或以非離子或陽離子型表面活性劑的混合物作為分散劑。其存在的不足之處在于：難以根據工業生產的實際情況進行調節，無法滿足分散各類不同種類、化學組成的玻璃纖維或玻璃纖維不同分散介質的實際需要。
cn104844018a公開了一種玻璃纖維浸潤劑，涉及玻璃纖維生產技術領域，環氧樹脂乳液10-18％、聚丙烯酸酯15-25％、氨水1-3％、白油0.2-0.8％、汽油5-10％、硅烷偶聯劑1-2％和余量的去離子水。
cn106220003a公開了一種玻璃纖維增強型浸潤劑，由以下重量份的組分制成：乙烯基水性環氧樹脂20-30份，環氧雙環戊二烯環氧樹脂20-30份，丙烯酸酯乳液10-20份，亞麻油5-8份，偶聯劑3-5份，潤滑劑0.5-2份，集束劑0.5-1份，乳化劑0.5-1份，聚乙烯吡咯烷酮0.5-2份，聚乙烯醇0-0.5份，抗靜電劑0-0.5份，消泡劑0.5-1份，水300-500份。
上述玻璃纖維浸潤劑的耐水性能較差，經水泥砂漿攪拌后，部分纖維開纖，產生毛團，致使水泥制品的強度低、不均勻，表面不光滑，達不到使用要求。
技術實現要素：
針對現有玻璃纖維浸潤劑存在的問題，本發明提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法。本發明在原料中添加羥甲基丙烯酰胺，利用羥甲基丙烯酰胺與成膜劑的協同作用，可以提高浸潤劑附著力，使浸潤劑粘度提高，提高防止纖維斷裂，增強塑性和挺度，減少毛絲產生。并使其浸潤劑生產出的耐堿短切玻璃纖維具有良好耐堿性、集束性、耐磨性、耐水性、短切性，分散性和抗靜電性，在水泥混合攪拌過程中可以不散紗，保持原絲的集束狀態。
為達此目的，本發明采用以下技術方案：
第一方面，本發明提供了一種玻璃纖維浸潤劑，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
其中，聚丙烯酸酯成膜劑的含量可為10％、11％、12％、13％、14％或15％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；羥甲基丙烯酰胺的含量可為10％、11％、12％、13％、14％或15％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；聚乙烯醇水溶液的含量可為5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；環氧樹脂乳液的含量可為5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；抗靜電劑的含量可為1％、1.5％、2％、2.5％或3％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；硅烷偶聯劑的含量可為1％、1.5％、2％、2.5％或3％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
本發明中，所述羥甲基丙烯酰胺需控制在一定范圍內，若過多易造成纖維斷裂并出現毛絲現象；若過少會降低纖維的耐磨性以及耐水性等性能。
以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。
作為本發明優選的技術方案，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
優選地，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
作為本發明優選的技術方案，所述聚丙烯酸酯成膜劑和羥甲基丙烯酰胺的質量比為1:1。本發明中，當聚丙烯酸酯成膜劑和羥甲基丙烯酰胺按所述質量比添加時制得的玻璃纖維浸潤劑所達到的效果最優。
第二方面，本發明提供了上述玻璃纖維浸潤劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1)將總用水量30％的去離子水與配方量的硅烷偶聯劑混合，攪拌得到混合液a；
(2)向步驟(1)得到的混合液a中加入配方量的聚丙烯酸酯成膜劑、羥甲基丙烯酰胺和環氧樹脂乳液，加熱攪拌，得到混合液b；
(3)向步驟(2)得到的混合液b中加入配方量的聚乙烯醇水溶液和抗靜電劑，攪拌10min～20min后，加入剩余配方量的去離子水，繼續攪拌20min～30min即得抗靜電劑。
其中，步驟(3)中的第一次攪拌時間可為10min、12min、14min、16min、18min或20min等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；第二次攪拌的時間可為20min、22min、24min、26min、28nin或30min等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案，步驟(1)所述攪拌的攪拌速率為60r/min～80r/min，例如60r/min、63r/min、65r/min、67r/min、70r/min、73r/min、75r/min、77r/min或80r/min等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案，步驟(2)所述加熱溫度為60℃～80℃，例如60℃、63℃、65℃、67℃、70℃、73℃、75℃、77℃或80℃等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
優選地，步驟(2)所述攪拌的攪拌速率為60r/min～80r/min，例如60r/min、63r/min、65r/min、67r/min、70r/min、73r/min、75r/min、77r/min或80r/min等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
優選地，步驟(2)所述攪拌的攪拌時間為5min～10min，例如5min、6min、7min、8min、9min或10min等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
本發明在原料中添加羥甲基丙烯酰胺，利用羥甲基丙烯酰胺與成膜劑的協同作用，可以提高浸潤劑附著力，其浸潤附著率可達2.5公斤，并使其浸潤劑生產出的耐堿短切玻璃纖維具有良好耐堿性、集束性、耐磨性、耐水性、短切性，分散性和抗靜電性，在水泥混合攪拌過程中可以不散紗，保持原絲的集束狀態。
具體實施方式
為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，下面對本發明進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發明的簡易例子，并不代表或限制本發明的權利保護范圍，本發明保護范圍以權利要求書為準。
本發明具體實施例部分提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
其制備方法包括以下步驟：
(1)將總用水量30％的去離子水與配方量的硅烷偶聯劑混合，攪拌得到混合液a；
(2)向步驟(1)得到的混合液a中加入配方量的聚丙烯酸酯成膜劑、羥甲基丙烯酰胺和環氧樹脂乳液，加熱攪拌，得到混合液b；
(3)向步驟(2)得到的混合液b中加入配方量的聚乙烯醇水溶液和抗靜電劑，攪拌10min～20min后，加入剩余配方量的去離子水，繼續攪拌20min～30min即得抗靜電劑。
以下為本發明典型但非限制性實施例：
實施例1：
本實施例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
其中，所述聚乙烯醇水溶液的固含量為11wt％。
所述玻璃纖維浸潤劑的制備方法為：
(1)將總用水量30％的去離子水與配方量的硅烷偶聯劑混合，以70r/min的速率攪拌得到混合液a；
(2)向步驟(1)得到的混合液a中加入配方量的聚丙烯酸酯成膜劑、羥甲基丙烯酰胺和環氧樹脂乳液，加熱至70℃，以70r/min的速率攪拌7min，得到混合液b；
(3)向步驟(2)得到的混合液b中加入配方量的聚乙烯醇水溶液和抗靜電劑，以70r/min的速率攪拌10min～20min后，加入剩余配方量的去離子水，繼續攪拌20min～30min即得抗靜電劑。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為2.8公斤，硬挺度為150mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為90公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＜0.1％(公斤)。
實施例2：
本實施例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
其中，所述聚乙烯醇水溶液的固含量為10wt％。
所述玻璃纖維浸潤劑的制備方法為：
(1)將總用水量30％的去離子水與配方量的硅烷偶聯劑混合，以60r/min的速率攪拌得到混合液a；
(2)向步驟(1)得到的混合液a中加入配方量的聚丙烯酸酯成膜劑、羥甲基丙烯酰胺和環氧樹脂乳液，加熱至60℃，以60r/min的速率攪拌5min，得到混合液b；
(3)向步驟(2)得到的混合液b中加入配方量的聚乙烯醇水溶液和抗靜電劑，以60r/min的速率攪拌10min～20min后，加入剩余配方量的去離子水，繼續攪拌20min～30min即得抗靜電劑。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為2.6公斤，硬挺度為148mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為87公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＜0.1％(公斤)。
實施例3：
本實施例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
其中，所述聚乙烯醇水溶液的固含量為12wt％。
所述玻璃纖維浸潤劑的制備方法為：
(1)將總用水量30％的去離子水與配方量的硅烷偶聯劑混合，以80r/min的速率攪拌得到混合液a；
(2)向步驟(1)得到的混合液a中加入配方量的聚丙烯酸酯成膜劑、羥甲基丙烯酰胺和環氧樹脂乳液，加熱至80℃，以80r/min的速率攪拌5min，得到混合液b；
(3)向步驟(2)得到的混合液b中加入配方量的聚乙烯醇水溶液和抗靜電劑，以80r/min的速率攪拌10min～20min后，加入剩余配方量的去離子水，繼續攪拌20min～30min即得抗靜電劑。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為2.5公斤，硬挺度為147mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為88公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＜0.1％(公斤)。
實施例4：
本實施例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維浸潤劑按質量百分比計由以下組分制備得到：
所述玻璃纖維浸潤劑的制備方法與實施例1中相同。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為2.5公斤，硬挺度為148mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為87公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＜0.1％(公斤)。
對比例1：
本對比例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維的制備原料中除了不添加羥甲基丙烯酰胺外，其他物料用量與實施例1中相同。
所述玻璃纖維的制備方法與實施例1中相同。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為1.4公斤，硬挺度為112mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為67公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＞1％(公斤)。
對比例2：
本對比例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維的制備原料中除了羥甲基丙烯酰胺的添加量為20％(即添加量過多)外，其他物料用量均與實施例1中相同。
所述玻璃纖維的制備方法與實施例1中相同。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為1.5公斤，硬挺度為130mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為78公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＞2％(公斤)。
對比例3：
本對比例提供了一種玻璃纖維浸潤劑及其制備方法，所述玻璃纖維的制備原料中除了羥甲基丙烯酰胺的添加量為5％(即添加量過少)外，其他物料用量均與實施例1中相同。
所述玻璃纖維的制備方法與實施例1中相同。
將制得的玻璃纖維浸潤劑應用于含zro2為16wt％，原絲為200根，號數為80tex，單纖維直徑為14um～16um的耐堿短切纖維，短切的纖維長度為12㎜。
得到的耐堿玻璃纖維的各項參數為：浸潤劑附著率為1.6公斤，硬挺度為120mm，在氫氧化鈣飽和液90℃下浸泡4h后強力保留率為72公斤，添加5公斤玻璃纖維到水泥漿中攪拌20min后過濾檢測纖維開纖率＞1％(公斤)。
綜合實施例1-4和對比例1-3的結果可以看出，本發明在原料中添加羥甲基丙烯酰胺，利用羥甲基丙烯酰胺與成膜劑的協同作用，可以提高浸潤劑附著力，其浸潤附著率可達2.5公斤，并使其浸潤劑生產出的耐堿短切玻璃纖維具有良好耐堿性、集束性、耐磨性、耐水性、短切性，分散性和抗靜電性，在水泥混合攪拌過程中可以不散紗，保持原絲的集束狀態。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。