CS271994B1 - Apretúra na úpravu skleněných vlákien - Google Patents

Abstract

Apretúra sa skládá z 0,4 až 5 % hmotnosti sušiny emulzie na báze polyesterových, epoxyesterových, alkydových a/alebo epoxidových živíc, 0,05 až 0,8 % hmotnosti maleinsilanov, 0,01 až l· % hmotnosti kationického mazadla a zbytku do 100 % hmotnosti vody. Upravené vlákna sú vhodné pre výstuž plastov.

Description

Vynález sa týká apretúry na úpravu skleněných vlákien, prs výstuž pleetov.

Sklensné vlákna používané ako výetuž polyseterových a epoxidových živíc ea najčastejšis používajú vo forms nekonečných pramencov, tzv. rovingov, e pramencových tkanin. K ich úpravě nešli široké uplatneníe apretúry na báze polyeeterových, elkydových. epoxyeeterových a epoxidových živíc vo forme emulzi! až kololdných roztokov (če. aut. osv. č. 176 378, 220 282, 222 882, 242 337, NSR pat. č. 24 49 922, 25 57 073, USA pat. č. 3715 233 s 4 067 835). V případe aplikácií eklenených vlákien do lamlnačných živic s následným vytvrdnutím živice je potřebné, aby povrchový film vytvořený na eklenenom vlékne sa dobře zmáčal a rozpúštal v laminačnej živici. Po tomto proceee nestává zmáčanie ailanizovaného povrchu vlákien v případe, ke3 apretúra obsahuje organokremičité vazbové prostriedky. V případe mstakrylsilanov a vinylsilanov, ktoré ea najčastejšie používajú k úpravě vlákien pre výetuž polyesterov, tieto vytvárajú nepolárný, zle zmáčatsíný povrch laminačnou živicou.

Zistili sme, že tieto problémy sa v podetatnej miers odstránia při použiti apretúry pódia vynálezu na úpravu skleněných vlákien.

Vynález popisuje apretúru na úpravu skleněných vlákien pře výetuž pleetov. Podstata I vynálezu spočívá v tom, že apretúra sa skládá z 0,4 až 5 % hmotnoeti sušiny emulzie na báze polyesterových a/alebo epoxyeeterových a/alebo alkydových a/alebo epoxidových živíc, 0,05 až 0,8 % hmotnoeti malsineilanov obecného vzorca hoocch chconh(c₂h₄nr₂)^c₃h₆si(or₁)₃x kde představuje R^ metyl alebo styl, R₂ je atom vodika alebo zbytok o štruktúre -COCH » —-CHCOOH, x je 0 alebo 1, 0,01 až 1 % hmotnoeti kationického mazadla a zbytku do 100 % hmotnosti vody. V případe potřeby, hlavns od technologie výroby, epracovania a použitie skleněných vlákien može apretúra obeahovat 0,001 až 2,5 % hmotnoeti aepoň jednej přísady zo skupiny regulátorov pH, zmáčadisl, vazbových prostrledkov, antistatík a mazadiel ako kyseliny, neiónové tenzidy, metakrylsilany, chlorid litny e polyetylénglykoly.

Apretúra pódia vynálezu je zvlášt vhodná k úpravě skleněných vlákien používaných ako výstuž nenasýtených polyeeterových živíc, epoxidových živic a polykondenzátov na báze formaldehydu. Vyznačuje ea vysokou ekladovecou stabilitou, bez negativného vplyvu na jej kvalitu. Skleněné vlékne upravené apretúrou podia vynálezu je možné hned po ich výrobě sušit v kontlnuálných eušlarňach při teplotách 110 až 140 °C bez nebezpečia sfarbenia skleněných cievok. Přítomnost malsineilanov zlepšuje celý rad užitkových vlastnosti skleněných vlákien ako zvýšenie pevnosti v tahu, zvýšenie polarity povrchu vlákien a zniženie prašnosti pri textilnom spracovaní vlákien.

Maleinsilany pódia vynálezu js možné přidávat priamo do vody pri výrobě apretúry či už v koncentrovanej forme alebo vo forme roztokov. Okrem týchto nožnoeti je možné maleinsilany připravovat pri výrobě apretúry rsakciou prielušných aminosllanov ako 3-aminopropyltrietoxyailan, 3-(2-aminoetyl)aminopropyltrimetoxyeilan e maleinanhydridom. Adiciu je možné uskutečňovat v rSzných organických riedidlách, rozpustných vo vodě ako rÓzne alkoholy a glykoly. V případe okamžitého použitie k výrobě apretúry sme zistili, že adiciu je možné uskutečňovat aj vo vodě. Ostatné suroviny sú známe a komerčně dostupné.

Vynález je Sálej objasněný formou príkladov, v ktorých zložsnie je uvádzané v hmotnostnsj koncentrácii.

CS 271 994 Bl ₀

Příklad 1

Do nádoby opatrenej miešadlom, teplomerom a vyhrievaním sa přeložilo 60 g epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 375,90 g polyesterovej živice na báze dianolu a maleinanhydridu o čísle kyselosti 15 mg KOH/g (sušina 60 %), 70 g polyetylénglykolu o priemernej molekulovej hmotnosti 1 500 a 15 g oktadecylaminu oxyetylovaného 20 molmi etylénoxidu. Násada sa zhomogenizovala při teplete 90 °C po dobu 20 minút a emulgovala vodou za použitia mixere. V druhej nádobě sa připravil maleinsilan vzorca

HOOCCH - CHC0NHC_oH,NHC„H_Si(0CH„)„ a 4 J O J J zmiešanía 14 g 3-(2-aminoetyl)aminopropyltrimetoxysilanu s 6 g maleinanhydridu v 150 ml vody. Roztok malainsilanu sa přidal do nádoby s 2 1 vody okyselenej 20 g kyseliny octové j , emulzia zmesi polyesterovej a epoxidovej živice, 5 g tenzidu na báze blokového etylenoxid-propylénoxidového kopolyméru o priemernej molekulovej hmotnosti 3 000, 10 g dimetylsulfátom kvartenizovaného oktadecylaminu oxyetylovaného 7 mólmi etylénoxidu. Připravená apretúra sa doplnila vodou na objem 10 1 a má pH = 3,7 a povrchové napatie 37,2 mNm”^ pri 20 °C. Rozdeíovanle ani sedimentácia apretúry nebola pozorovaná ani po 2 dňoch stánia. Apretúra sa použila na úpravu skláněného vlákna z E-skla, ktorého prameň sa skládal z 400 elementárnych vlákien o priemernej hrúbke 13,um. Upravené vlékna vo forme kokonov sa vysušili pri teplota 125 C. Týmto sposobom vyrobené skleněné pramene obsahovali 0,41 % povlaku a sú vhodné pře výstuž nenasýtených polyesterových aj epoxidových živíc vo formě pramencových tkanin a rovingových cievok.

Přiklad 2

Apretúra sa připraví postupom ako v přiklade 1, s tým rozdielom, že obsahuje len 10g maleinsilanu a 10 g 3-metakryloxypropyltrimetoxysllanu. Připravená apretúra má pH a 3,9 a povrchové napatie 36,8 mN.m“^ pri 20 °C. Připravené skleněné pramene obsahovali 0,43 % povlaku a sú vhodné ako výstuž nenasýtených polyesterových živic.

Příklad 3

Do nádoby opatrenej miešadlom sa přidalo 2 1 vody, 60 g kationického mazadla (sušina 25 %) na báze acetátu kyseliny stearovej, trietanolaminu a ftalanhydridu stabilizovaného oxyetylovaným nonylfenolom a 20 g maleinsilanu vzorca

H00CCH=CHC0NHC_oH.(H00CCH=CHC0)NC_H_Si(0CH_)_Q, 4» 4 JO J J

V osobitnej nádobě sa rozpustí 20 g chloridu lítneho a přidá sa k silanu. Po tomto sa přidá 500 g polyesterovej emulzie (sušina 40 %) na báze maleinanhydridu, propylénglykolu, polyetylénglykolu, 2,2-bis(4-hydroxypropoxyfenyl)propanu a doplní vodou na objem 10 1. Připravená apretúra má pH = 4,7 a povrchové napatie 40,9 mN.m”^ pri 20 °C. Skleněné pramene upravené touto apretúrou sú vhodné k výroba rovingov používaných k výrobě polyesterových sklolaminátov. Pri ich textilnom spracovani sa výrazné znižuje prašnost a zvyšuje pevnost v tahu skleněných vlákien. . .

Příklad 4

Apretúra sa připraví postupom v příklade 3, s tým rozdielom, že ako vazbový prostriedok namiesto maleinsilanu obsahuje 5 g 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanu a 15 g maleinsilanu vzorca

HOOCCH - CHCONHC_H_Si(OC_QH_c)„. Jo £ O ' J

CS 271 994 Bl

Připravená apretúra má pH · 4,3, povrchové napatie 40,1 mN.m pri 20 °C a je vhpdnék úpravě skloněných vlákien používaných pri výrobě transparentných laminátov.

Příklad 5

V nádoba opatrenej miešadlom sa v 2 1 vody rozpustí 50 g kationického mazadla na báze kvartérnych derivátov imidazolínu a mastných kyselin a 40 g maleinsilanu vzorca

HOOCCH CHC0NHC₃H₆Si(0C₂H₅)₃.

Po tomto sa přidá 1000 g epoxyesterovej emulzie (sušina 42 %) na báze epoxidovej živice o priemernej molekulovej hmotnosti 900, mastných kyselin sojového oleja, polyetylénglykolu o priemernej molekulovej hmotnoeti 600 a doplni vodou na objem 10 1. Připravená apretúra má pH 5,1, povrchové napatie 36,1 mN.m”^ pri 20 °C a je vhodná k úpravě skleněných vlákien používaných vo formě sekaných vlákien. Nasekané pramene na dížku 6 mm majú , —3 sypnú hmotnost 0,39 kg.m .

Příklad 6

Apretúra sa pripravi postupom ako v příklade 5, s tým rozdielom, že namiesto epoxyesterovej emulzie obsahuje alkydovú emulziu (sušina 47 %) na báze ftalanhydridu, pentaeritritu, mastných kyselin lanového oleja. Připravená apretúra má pH - 5,9 a povrchové napatie 37,8 mN.m”^ pri 20 °C.

Příklad 7

Apretúra sa pripravi postupom ako v příklade 1, s tým rozdielom, že obsahuje 10 g uvedeného maleinsilanu a 10 g aduktu epoxidovej živice na báze dianu s 3-(2-aminoetyl)aminopropyltrimetoxysilanom. Apretúra má pH 3,9, povrchové napatie 38,1 mN.m’^ pri 20 °C a je vhodné na úpravu skleněných vlákien so zvýšenými nárokmi na textilné spracovanie. Použitie maleinsilanov podía vynálezu umožňuje nielen výhodné regulovat vlastnosti vlákien ale aj znižovat náklady pri výrobě apretúr.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Apretúra na úpravu skloněných vlákien pre výstuž plastov, vyznačujúca sa tým, že sa skládá z 0,4 až 5 % hmotnosti supiny emulzie na báze polyesterových a/alebo epoxyesterových a/alebo alkydových a/alebo epoxidových živic, 0,05 až 0,8 % hmotnosti maleinsilanov obecného vzorca

   HOOCCH CHC0NH(C_H.NR₉) C-H-SiJOR.

   kde představuje R^ metyl alebo etyl, R₂ Jo atom vodíka alebo zbytok o Struktuře -COCH CHCOOH, x je 0 alebo 1, 0,01 až 1 % hmotnosti kationického mazadla a zbytku do 100 % hmotnoeti vody.
2. 2. Apretúra na úpravu skleněných vlákien podía bodu 1, vyznafiujúca sa tým, žs obsahuje 0,001 až 2,5 % hmotnosti aspoň jednej přísady zo skupiny regulátorov pH, zmáčadiel, vazbových prostriedkov, antistatík a mazadiel ako kyseliny, neionové tenzidy, metakrylsilany, chlorid lítny a polyetylénglykoly,