一種玻纖外涂抗靜電劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種外涂玻纖抗靜電劑，所述的外涂玻纖抗靜電劑包括有機(jī)季銨鹽和水，以有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量為100%計(jì)，有機(jī)季銨鹽的質(zhì)量含量在10~50%；所述的有機(jī)季銨鹽選自下列結(jié)構(gòu)通式所示的季銨鹽中的一種或幾種的組合，其中R1、R2、R3、R4各自獨(dú)立選自碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基，X-代表HSO4-、NO3-或RCOO-，其中R為H或碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基。用本發(fā)明專利技術(shù)所述抗靜電劑生產(chǎn)的玻纖紗具有分散性好、抗靜電性好、不影響后道玻璃鋼強(qiáng)度等特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種玻纖外涂抗靜電劑（一）
本專利技術(shù)涉及一種玻纖外涂抗靜電劑。（二）
技術(shù)介紹
由于玻纖使用客戶遍布世界各地，不同時(shí)間不同地域的氣候不同。玻纖本身沒(méi)有導(dǎo)電性能，玻璃纖維在生產(chǎn)或短切過(guò)程中因磨擦而產(chǎn)生靜電，會(huì)導(dǎo)致玻纖緊緊地粘附在刀輥上，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累，粘附的玻纖會(huì)成團(tuán)掉下，這樣會(huì)影響玻纖分散均勻性，部分區(qū)域玻纖因太厚而浸透不了，導(dǎo)致玻纖制品存在缺陷。為保證產(chǎn)品能夠在世界各地，不同的氣候條件下使用沒(méi)有靜電影響，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和適用性，我們一般在硬質(zhì)的玻纖生產(chǎn)過(guò)程中添加抗靜電劑。玻纖常用的抗靜電劑可分為浸潤(rùn)劑配方內(nèi)加和外涂?jī)煞N。外涂抗靜電劑具有高效、產(chǎn)品一致性好的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)加抗靜電劑由于原絲筒在拉絲高速旋轉(zhuǎn)和烘制過(guò)程中發(fā)生遷移，導(dǎo)致同一原絲筒內(nèi)外層原絲抗靜電劑含量波動(dòng)較大。我們實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，原絲筒的內(nèi)層及外層的抗靜電劑最多，中間最少，這樣產(chǎn)品抗靜電性能波動(dòng)較大。目前國(guó)內(nèi)硬質(zhì)合股紗產(chǎn)品大部分是采用內(nèi)加抗靜電劑，產(chǎn)品抗靜電性能波動(dòng)大。玻纖的抗靜電劑太多，玻纖會(huì)吸潮多而變軟，影響玻纖短切分散性；抗靜電劑太少，玻纖的抗靜電性能不好。如何選擇外涂抗靜電劑對(duì)硬質(zhì)合股紗來(lái)說(shuō)是非常重要。（三）
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有玻纖內(nèi)加抗靜電劑不能有效解決玻纖靜電、分散性之間的矛盾問(wèn)題，提供了一種玻纖外涂抗靜電劑，用該抗靜電劑生產(chǎn)的玻纖紗具有分散性好、抗靜電性好、不影響后道玻璃鋼強(qiáng)度等特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種外涂玻纖抗靜電劑，包括有機(jī)季銨鹽和水，以有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量為100%計(jì)，有機(jī)季銨鹽的質(zhì)量含量在10~50%；所述的有機(jī)季銨鹽選自下列結(jié)構(gòu)通式所示的季銨鹽中的一種或幾種的組合：其中R1、R2、R3、R4各自獨(dú)立選自碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基，X-代表HSO4-、NO3-或RCOO-，R選自H或碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基。季銨鹽是抗靜電劑中最重要組分，對(duì)玻璃纖維的導(dǎo)電性能起著決定性的影響。所選擇的季銨鹽應(yīng)有能滿足硬質(zhì)玻纖生產(chǎn)工藝要求、使玻纖應(yīng)具有良好抗靜電性、不影響玻纖的短切分散性以及與基體樹(shù)脂的相容性、對(duì)玻璃鋼的力學(xué)性能影響小等特點(diǎn)。季銨鹽的選擇至關(guān)重要，有機(jī)季銨鹽作為抗靜電劑的主要成分能吸收空氣中微量的水份，并在水的作用下離子化，從而形成良好的導(dǎo)電通路。本專利技術(shù)使用的季銨鹽溶于水，并且可配成10-50%的水溶液，在溫度15-30℃能夠穩(wěn)定，不會(huì)析出，并且粘度不大于50mPa?S；而且由于X-為鹵素負(fù)離子時(shí)對(duì)鋼材腐蝕性較大，一般不考慮使用。作為優(yōu)選，上述結(jié)構(gòu)通式中，X-代表HSO4-或NO3-，R1、R2、R3、R4中至少一個(gè)為甲基，并且R1、R2、R3、R4的總碳原子數(shù)少于24個(gè)。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的有機(jī)季銨鹽選自下列一種或兩種的組合：十五烷基三甲基硫酸銨、雙辛基二甲基硝酸銨、十四烷基三甲基硝酸銨、十二烷基三甲基硫酸銨等。進(jìn)一步，所述的外涂玻纖抗靜電劑中還包括潤(rùn)濕劑，以提高外涂效果，讓外涂抗靜電劑在玻纖表面分布得更加均勻。潤(rùn)濕劑需具有下述必備條件：可乳化或水溶性，分子量不能太高，具有降低抗靜電劑表面張力的作用，表面張力小于25mN/m，不與抗靜電劑中其他成分起反應(yīng)。該類表面活性劑在水中離解后形成陽(yáng)離子表面活性劑，與主成分的陽(yáng)離子季銨鹽不發(fā)生沖突。本專利技術(shù)使用的潤(rùn)濕劑為含氟表面活性劑，該類表面活性劑在水中離解后形成陽(yáng)離子表面活性劑，與主成分的陽(yáng)離子季銨鹽不發(fā)生沖突。含氟表面活性劑有季銨鹽類、吡啶縮合物、咪唑啉等，作為優(yōu)選，所述的含氟表面活性劑優(yōu)選季銨鹽類，其結(jié)構(gòu)如式（II）所示：式（II）中，R5、R6、R7、R8各自獨(dú)立選自碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基、氟代烷基、氟代烷氧基、氟代烷基酰胺基亞烷基、氟代烷基酰胺基、氟代烷基磺酰基亞烷基、氟代烷基磺酰基、氟代烷氧基苯基酰胺基、氟代烷基苯基酰胺基，并且R5、R6、R7、R8中至少一個(gè)選自下列之一：碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的氟代烷基、氟代烷氧基、氟代烷基酰胺基亞烷基、氟代烷基酰胺基、氟代烷基磺酰基亞烷基、氟代烷基磺酰基、氟代烷氧基苯基酰胺基、氟代烷基苯基酰胺基；Y-代表I-、Cl-等。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的含氟表面活性劑為碘化N-全氟己基磺酰基三亞甲基-N,N,N-三甲基銨、碘化N-全氟辛基酰胺基亞丙基-N,N,N-三甲基銨、碘化N-全氟壬氧基苯基酰胺基-N,N,N-三甲基銨等。本專利技術(shù)中，潤(rùn)濕劑的含量不超過(guò)有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量的2.0%。進(jìn)一步，所述的外涂玻纖抗靜電劑還包括乙二醇，其含量不超過(guò)有機(jī)季銨鹽和水總質(zhì)量的5.0%。作為優(yōu)選，本專利技術(shù)所述的外涂玻纖抗靜電劑由有機(jī)季銨鹽和水制成，以有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量為100%計(jì)，有機(jī)季銨鹽的質(zhì)量含量在10-50%。作為優(yōu)選，本專利技術(shù)所述的外涂玻纖抗靜電劑由有機(jī)季銨鹽、潤(rùn)濕劑、乙二醇和水制成，以有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量為100%計(jì)，有機(jī)季銨鹽的質(zhì)量含量在10-50%，潤(rùn)濕劑的質(zhì)量含量不超過(guò)2.0%，乙二醇的質(zhì)量含量不超過(guò)5.0%。本專利技術(shù)所述的抗靜電劑若只包含季銨鹽和水，則可按照如下方法制備：1、按照配制量及配制比例計(jì)算各組分的重量；2、按照計(jì)算的重量，分別稱量各組分的重量；3、將稱量的去離子水加熱80-95℃左右；4、將有機(jī)季銨鹽緩慢加入80~95℃左右的水中，邊加邊攪拌，攪拌30-60分鐘；5、等到抗靜電劑溫度降至20-30℃左右即可使用。本專利技術(shù)所述的抗靜電劑除了有機(jī)季銨鹽和水外，若還含有其他組分，則可按照如下方法制備：1、按照配制量及配制比例計(jì)算各組分的重量；2、按照計(jì)算的重量，分別稱量各組分的重量；3、將稱量的去離子水加熱到80-95℃左右；4、將稱量的乙二醇加入到季銨鹽中；5、將表面活性劑加入到乙二醇和季銨鹽的混合物中，攪拌均勻。6、將季銨鹽混合物緩慢加入80-95℃左右的水中，邊加邊攪拌，攪拌30-60分鐘；7、等到抗靜電劑溫度降至20-30℃左右即可使用。本專利技術(shù)所述的抗靜電劑應(yīng)用于玻纖硬質(zhì)合股紗（噴射用紗、SMC用紗、板材用紗、GMT用紗等）或短切用紗的生產(chǎn)，一般在退解合股過(guò)程中或短切過(guò)程中使用，外涂的轉(zhuǎn)速控制在10-50rpm。本專利技術(shù)的抗靜電劑最佳使用溫度控制在15-30℃，溫度過(guò)低或過(guò)高可能會(huì)影響外涂效果。本專利技術(shù)所述的抗靜電劑在玻纖絡(luò)紗（退解合股）或短切過(guò)程中涂敷在玻纖的表面，在玻纖表面的含量在0.02-0.15%，從而達(dá)到玻纖良好的抗靜電性。本專利技術(shù)中，玻纖紗的抗靜電劑的含量一般控制在0.02~0.15%，具體量需要根據(jù)玻纖使用性能要求決定，從產(chǎn)品需要達(dá)到的性能指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果來(lái)看，抗靜電劑有效含量在0.03~0.10%可滿足生產(chǎn)工藝及使用條件要求。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：本專利技術(shù)的抗靜電劑是一種外涂抗靜電劑，用該抗靜電劑生產(chǎn)的玻纖紗具有分散性好、抗靜電性好、不影響后道玻璃鋼強(qiáng)度，并對(duì)管道及設(shè)備的腐蝕性小等特點(diǎn)。（四）具體實(shí)施例下面以具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于此：參見(jiàn)表1，這些實(shí)例中為了達(dá)到硬質(zhì)玻纖抗靜電性，提高生產(chǎn)效率和不影響玻璃鋼強(qiáng)度的要求，我們選用不含有鹵素負(fù)離子的季銨鹽作為抗靜電劑的主體。十五烷基三甲基硫酸銨季銨鹽JS-906（巨石化工分廠生產(chǎn)）標(biāo)識(shí)為A，加納爾顏色值小于12，pH值在6~8之間，有效含量為大于99%。胺值小于1.0本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種外涂玻纖抗靜電劑，包括有機(jī)季銨鹽和水，以有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量為100%計(jì)，有機(jī)季銨鹽的質(zhì)量含量在10~50%；所述的有機(jī)季銨鹽選自下列結(jié)構(gòu)通式（I）如示的季銨鹽中的一種或幾種的組合：式（I）中，R1、R2、R3、R4各自獨(dú)立選自碳原子數(shù)量為1?18個(gè)的烷基，X?代表HSO4?、NO3?或RCOO?，R選自H或碳原子數(shù)量為1?18個(gè)的烷基。FDA0000248217601.jpg

【技術(shù)特征摘要】
1.一種外涂玻纖抗靜電劑，包括有機(jī)季銨鹽、潤(rùn)濕劑和水，以有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量為100％計(jì)，有機(jī)季銨鹽的質(zhì)量含量在10～50％；所述的潤(rùn)濕劑為含氟表面活性劑；其含量不超過(guò)有機(jī)季銨鹽和水的質(zhì)量的2.0％；所述的有機(jī)季銨鹽選自下列結(jié)構(gòu)通式(I)如示的季銨鹽中的一種或幾種的組合：式(I)中，R1、R2、R3、R4各自獨(dú)立選自碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基，X-代表HSO4-、NO3-或RCOO-，R選自H或碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基。2.如權(quán)利要求1所述的外涂玻纖抗靜電劑，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)通式中，X-代表HSO4-或NO3-，R1、R2、R3、R4中至少一個(gè)為甲基，并且R1、R2、R3、R4的總碳原子數(shù)少于24個(gè)。3.如權(quán)利要求2所述的外涂玻纖抗靜電劑，其特征在于所述的有機(jī)季銨鹽選自下列一種或兩種的組合：十五烷基三甲基硫酸銨、雙辛基二甲基硝酸銨、十四烷基三甲基硝酸銨、十二烷基三甲基硫酸銨。4.如權(quán)利要求1～3之一所述的外涂玻纖抗靜電劑，其特征在于：所述的含氟表面活性劑選自季銨鹽類，其結(jié)構(gòu)如式(II)所示：式(II)中，R5、R6、R7、R8各自獨(dú)立選自碳原子數(shù)量為1-18個(gè)的烷基、氟代...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉鳳林，張志堅(jiān)，王巍，杜家奎，曹國(guó)榮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：巨石集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：