PL160206B1 - S posób wykonczania wlókien szklanych w procesie wytwarzania rowingu przeznaczone go do wzmacniania zywic PL PL PL - Google Patents

Abstract

Sposób wykanczania wlókien szklanych w procesie wytwarzania rowingu przeznaczonego do wzmacniania zywic, polegajacy na nanoszeniu na wlókna szklane podczas jego formowania preparacji zawierajacej srodki sklejajace w postaci modyfikowanych zywic epoksydowych oraz skladniki uzupelniajace, a nastepnie poddawaniu wlókien z naniesiona preparacja obróbce termicznej, znamienny tym, ze na wlókno szklane w procesie jego formowania nanosi sie preparacje, w której jako srodek sklejajacy stosuje sie kompozycje dwóch modyfikowanych zywic epoksydowych dianowych, z których jedna stanowi produkt przylaczenia do grup epo- ksydowych w czasteczce zywicy kwasu jednokarboksylowego oraz dwualkanoloaminy wzietych w stosunku równomolowym do zywicy i uzyta jest w postaci soli amoniowej, a druga jest produktem przylaczenia do grup epoksydowych zywicy kwasu lub kwasów jednokarboksylo- wych, gdzie stosunek molowy kwasu lub kwasów do zywicy wynosi 2:1, przy czym stosunek wagowy zywicy modyfikowanej pierwszej do zywicy modyfikowanej drugiej wynosi od 1:1 do 9:1, a laczna ich zawartosc w preparacji wynosi 0,2-10% wagowych, po czym wlókno pokryte preparacja poddaje sie w nawoju obróbce termicznej znanymi sposobami. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynlazku Jest sposób wykończania włókien szklanych w procesie wytwarzania rowingu przeznaczonego do wzmagania żywic.

Znane są sposoby wykończania poMwerzchni włókien szklanych polegające na nanoszeniu na włókno podczas Jego formowania preparacji, zawierającej Jako składniki sklejające żywice epoksydowe, w tym także żywice epoksydowe m^dfikcwane. Żywce epoksydowe stosowane w preparacjach winny posiadać zdolność rozpuszczania się lub emulgowania w wodzie, bowiem prepamcje do włókien szklanych stanowią roztwory lub emulsje wodne składników prepraaji. Do żywic epoksydowych rozpuszczalnych w wodzie rależą żywice alifatyczne, stanowiące dwuul·icyyylcwe etery glikoli. Są one stosowane w procesach wykończania włókien szklanych z dodatkowym środkiem wiążącym to Jest z żywicą, która Jest produktem kodensscji janoywuamiyu z formaldehydem.

* preparecjach do włókien szklanych najczęściej stosowane są Jednak żywice epoksydowe diancwe, które nie są rozpuszczalne w wodzie i wobec tego, w celu przeprowadzenia ich w postać iodooodcieńczalną podda je się Je emulgowaniu w wodzie przy pomocy odpowiednich emulgatorow na przykład typu etoksyd<wαnyjh nonnfofenldi. Włókna szklane wykończone preparacjami zawierającymi takie emuteje wykazują niskie wskaźniki mclhnlczle oraz słabą odporność na ścieranie w procesach przerobu włókienniczego.

Znacznie korzystniejsze właściwości wykazują włókna szklane z preparacjami zawierającymi żywice epoksydowe dianowe, których rozpuszczalność w wodzie uzyskuje się na drodze odpoo>ieylijh moOyfikaaji chemicznych. Modyfikacje te polegają między innymi na przyłączeniu do cząsteczki żywicy epoksydowej dwullkaldldαminy lub kwasu tłuszzzowego i dwnlkαldloaminy. Te druga moddfikajja Jest korzystniejsza, ponieważ otrzymana w Jej wyniku żywica nie zawiera praktycznie wolnych grup epoksydowych i dlatego nie ulega procesom starzenia.

160 206

Modyfikowane w ten sposób żywice epoksydcwe są w środowisku kwaśnym rozpuszczalne w wo dzie i w tej postaci stosowane są w preparacjach włókien szklanych. Włókna szklane wykończone takimi preparacjami wykazują Jednak pewne wady, a mianowicie nierównomierność naniesienia preparacji na włókno w różnych warstwach nawoju spowodowaną odwirowywaniem się rozpuszczonej w wodzie żywicy, Jak rfonież wysoką higroskopijnośó wynikającą z dużej zawartości grup hydroksylowych w tak ιηοκ^ίikowanej żywicy.

Celem wynalazku Jest opracowanie sposobu wykończania włókien szklanych w procesie wy·» twarzania rowingu przeznaczonego do wzmcr^i^nl.a żywic, który pozwala w znacznym stopniu ograniczyć wyżej wymienione wady włókien szklanych wykończanych znanymi sposobami.

Cel ten osiągnięto sposobem według wynalazku, który polega na tym, że włókno szklane w procesie Jego formowania nanosi się preparację, w której Jako środek sklejający stosuje się kom^oo>^c^,ję dwóch modyfikowαnych żywic epoksydowych dlancwych, z których Jedna stanowi produkt przyłączenia do grup epoksydowych w cząsteczce żywicy kwasu Jednokarboksylowego oraz dwualkanoloaminy wziętych w stosunku równomolowym do żywicy i użyta Jest w postaci soli aMr^nto^w^, a druga Jest produktem przyłączenia do grup epoksydowych żywicy kwasu lub kwasA* Jednokarboksylowych, gdzie stosiuiek molowy kwasu lub kwasów do żywicy 2:1. Stosunek wagowy żywicy moodfikowanej pierwszej do żywicy moodfikowarej drugiej wynosi od 1:1 do 9:1, a łączna ich zawartość w preparacji O,2i0% wagcwwch. Włókna pokryte preparacją poddaje się w nawoju obróbce termicznej znanymi sposobami na przykład stosując suszenie prądami wysokiej częstotliwości.

Do modyfikacji obydwu żywic stosowane są kwasy alkanokarboksylowe, korzystnie kwas stearynowy, kwasy αlkenlkarboksflowe i ich pochodne, korzystnie kwas olennowy i cynamonowy oraz kwasy aroraCyczne, korzystnie kwas benzeosowy.

Do wytwarzania soli amoniowej żywicy epoksydowej ^^dy^kc^^i^^j dwuaakaloaminą i kwasem Jednokarboksylwym stosuje się alifatyczne kwasy karboksylowe oraz ich hydroksypochodne zawierające nie więcej Jak 8 atomAz węgla w cząsteczce, korzystnie kwas octowy lub mlekowy

Zastosowanie w preparacji środka sklejającego będącego knappuycją dwóch rodzajów żywic molyfiklw8πych, z których pierwsza w postaci soli Jest rozpuszczalna w wodzie oraz ma zdolność emulgowania żywicy drugiej, która Jest nierozpuszczalna w woddie, pozwala wprowadzić do preparacji klm]p>lycję tych żywic w postaci emuulji wot^m,]. Stosowanie żywic w takiej postaci zapobiega w znacznym stopniu ich odwirowywaniu się z nawoju w procesie formowania włókien z twagi na znacznie większy wymiar cząstek emisji w porówminiu z wymiarem cząsteczki żywicy w jej roztworze wodnym, co utrudnia ich perntrację przez warstwę nawoju 1 zapobiega zróżnicowaniu zaw^tości preparacji na włóknie w różnych warstwach nawoju.

Zastosowanie żywic molyfikowαπfch w preparacji powoduje również obniżenie higroskopijności naniesionej na włókno preparacji ze względu na znaczne obniżenie zawartości grup hydroksylowych w składnikach aktywnych prepara^i.

* skład preparacji stosowanej do w^^or^o^ó^^n;ia włókien szklanych według wyra lazku wchodzą ponadto środki chemiczne .czynne Jak Silany, dodatkowe środki sklejające Jak np. polioctan winylu oraz inne typowe środki pomoMncze o właściwościach antyelektrostatycznych, zwilżających, zmiękczających itp.

Kłókna szklane wykończone sposobem według wynalazku posiada ją korzystne param try fizykochemiczne, a więc wysoką wytrzymałość na zrywanie, dobrą elastyczność i odporność na ścieranie, integralność wiązek składowych oraz pasma włókien, jek również niską higroskopijność, dobrą przesycalność żywicami i odporność na procesy starzenia. Z tak -wykończonych włókien szklanych można wytwarzać różne asortymenty rowingu to znaczy rcwing w pasmach, rcwing tkacki i rowing cięty.

Przykład I. Na włókno szklane w procesie jego formowania nanosi się preparację o składzie. Sól aminowa z kwasem octwym moddfikowanej dwuetanoloeminą i kwasem olei4

160 206 nowym żywicy epoksydowej Epidian 2 o średniej misie cząsteczkowej 800, w której stosunek molowy dwuetanoloaminy i kwasu oleinowego do żywicy wynosi 1:1:1 w postaci 75% roztworu w alkoholu dwiucetoncwym-1,44% wagowych, żywica epoksydowa modyfikowana stanowiąca produkt przyłączenia do żywicy Epidian 1 o średniej msie cząsteczkowej 1000 kwasu oleinowego w stosunku molowym kwasu do żywicy 2:1 w postaci 75% roztworu w alkoholu dwuacetonoiwym-0,61% wagowych, dwuraetylo-laurylo-benzyloaamonicwy bromek-0,02% wagowych, gamra-metakrylopropylotrójmetoksysilan /Silan A-L774^_0,40% wagowych) woda i alkohol dwowcetonowy97,53% wagowych.

Freparację doprowadza się do pH 4,0-5,0 przy użyciu kwasu mlekowego lub octowego. ^vłókno szklane pokryte preparacją poddaje się w nawojach obróbce termicznej w temperaturze 95-H5°C w czasie 1-3 godzin « zależności od grubości nawoju.

Rowing szklany wytworzony z tak spreparowanego włókna posiada następujące własności:

- wytrzymałość na rozrywanie minimum 0,30 N/tex przy wydłużeniu względnym do 2,5%

- czas przesycenia żywicą poliestoową Folirnal 109 do 8 minut

- odporność na starzenie w czasie magazynowania co najmniej 18 miesięcy.

Rowing przeznaczony Jest do wzraaniania żywic poliesroowych.

Frzykład II. Na włókno szklane w procesie jego formowania nanosi się preparację o składzie. Sól amoniowa z kwasem octowym mc-iyf^k-wanej dwuetan-l-αminą i kwasem cynamonowym żywicy epoksydowej Epidian 5 o średniej rasie cząsteczkowej 390, w której stosunek molowy dwuetanoloaminy i kwasu cynamonowego do żywicy wynosi 1:1:1, w postaci 75% roztworu w alkoholu dwuacetonowym-1,01% wagowych. Żywica epoksydowa mcoiyfikowana stanowiąca produkt przyłączenia do żywicy Epidian 5 w śr. rasie cząsteczkowej 390 kwasu oleinowego w stosunku molowym kwasu do żywicy 2:1 w postaci 80% roztworu w alkoholu dwuacetonowym-0,72% wagowych. rtalan dwubutylu /Srgoplast FEE/-0,2% wagowych. Sebacynian dwubutylu /Ergoplast SDB/-0,2C% wagowych. Etoksylcwany alkilofenol /Rookafenol 1^-8/-0004% wagowych. G^πma-glicyyoksyproI-flo-tróJmetoksylSlay /Silan A-187/-0>4% wagowych. ^w<oda i alkohol dwuacetonowy-97,34% wagowych.

Freparację doprowadza się do pH = 4,0-5,0 przy użyciu kwasu octowego. vł<5kno szklane pokryte preparacją poddaje się w πε^ο^ . suszeniu prądami wysokiej częstotliwości przy szybkości taśmy 0,5 m/min, i częstotHwości prądu 10 Mz.

Rowing szklany wytworzony z tak spreparowanego włókna posiada następujące własności:

- naniesienie prepracji 0,5-0,% wagowych

- wilgotność mnksymlną 0,1<% wagowych

- wytrzyrałość na rozrywanie minimum 0,30 N/tex przy wydłużeniu względnym 1,0-^20%,

- czas przesycania żywicą epoksydową Epidian 53 do 8 minut

- odporność na starzenie w czasie rogazln<-wania co najmniej 18 miesięcy.

Rowing przeznaczony jest do wzraaniania żywic epoksydowych.

Przykład III. Na włókno szklane w procesie Jego formowania nanosi się preparację o składzie. Sól amonita z kwasem mlekowym mcóyf ikowanej dwupropyoloaminą i kwasem sterryowym żywicy epoksydowej Epidian 1 o średniej rasie cząsteczkowej 1000, w której stosunek molowy dwupr-p^n-l-αmlny i kwasu do żywicy wynosi 1:1:1, w postaci 75% roztworu w alkoholu (iwι.tcetonowym-l, 12% wagowych. Żywica epoksydowa moo!łyżkowana stanowiąca produkt przyłączenia do żywicy Epidian 2 o średniej rasie cząsteczkowej 800 kwasu oleinowego i kwasu benzoesowego użytych w stosunku molowym do żywicy 1:1:1, w postaci 75% roztworu w αlk-holt d·iLt)cetoncwym-0,2ί% wagowych. Polioctan winylu /TO* DN 2/-0,0% wagowych. Ml.an dwubutylt /Ergoplast FD/-O,2o% wagowych. Metylo-tróJ/rydooklyelyla/a-yn-¢wy siarczan /Rok3ol AT-3/-0t2% wagowych. Etoksylowayy alkilofenol /Rokafenol 1^-8/-0002% wagowych. Ggπma-a-nimon-op-lotoóJeto-sylilan /Silan A-1100//0,50% wagowych. *oda i alkohol dwuacetoncwy-96,9% wagowych.

160 206

Preparację doprowadza się do pH-5,0-6,0 przy użyciu kwasu octowego. Włókno szklane pokryte preparacją poddaje się w nawoju suszeniu prądami wyaokiej częstotliwości przy szybkości taśmy 0,9 m/min 1 częstotliwości prądu 20 łHz.

Rcwing szklany wytworzony z tak spreparowanego włókna posiada następujące własności:

- na niesienie prepracji 0,5-0,% wagowych

- wytrzymałość na rozrywanie minimum 0,30 N/tex przy wydłużeniu względnym 1,0-2,%

- wilgotność mksymlną 0,1% wagowych

- czas przesycania żywicą epoksydową Epidian 53 do 8 minut

- odporność na starzenie w czasie maszynowa nia co najmniej 18 miesięcy.

Rowing przeznaczony Jest do wzmó^i^n-ania żywic termoplastycznych i żywic epoksydowych.

Claims (1)

1. Sposób wykończania włókien szklanych w procesie wytwarzania rowingu przeznaczonego do wzmcniania żywic polegający na unoszeniu na włókna szklane podczas Jego formowania preparacji zawierającej środki sklejające w po₃taci modyfikowanych żywic epoksydowych oraz składniki uzu]peniające, a następnie poddawaniu włókien z naniesioną preparacją obróbce termicznej, znamienny tym, że włókno szklane w procesie Jego formowania nanosi się preparację, w której Jako środek sklejający stosuje się kompo^c^.ję dwóch moodfikowanych żywic epoksydowych diancwych, z których Jedna stanowi produkt przyłączenia do grup epoksydowych w cząsteczce żywicy kwasu Jednokarboksylowego oraz odwuuilkanoloamlny wziętych w stosunku rórnomolcwym do żywicy i użyta jest w postaci soli amonowej, a druga Jest produktem przyłączenia do grup epoksydowych żywicy kwasu lub kwasów Jednokarboksylowych, gdzie stosunek molowy kwasu lub kwasów do żywicy wynosi 2:1, przy czym stosrnek wagowy żywicy m^^df^k^^i^^j pierwszej do żywicy mcodfikowanej drugiej wy^o^i od 1:1 do 9:1, a łączna ich zawartość w preparacji 0,2-1% wagowych, po czym włókno pokryte preparacją podda Je się w nawoju obróbce termicznej znanymi sposobami.