
浸润剂是多种有机物和无机物混合而成的体系,从外观看,可以是溶液、乳状液、触变型胶体或膏体。浸润剂一般由成膜剂、偶联剂、润滑剂、助剂及辅助组分构成。
(1)成膜剂。成膜剂是浸润剂中的黏结组分,它是实现单丝集束,并保持原丝完整性的主要组分,它决定原丝的硬挺性和柔软性,以满足不同品种玻璃纤维制品的工艺要求。此组分在浸润剂配方中用量最大,占2%-15%,对浸润剂的性能和作用有重要影响。是浸润剂中最关键的组分。配方不同,使用原料的种类也不同,有时往往使用两种以上的成膜剂,以达到浸润剂配方所设定的效果。
(2)偶联剂。使用偶联剂是增强型浸润剂的特征之一。通过其本身的多种不同反应基团,把玻璃纤维与树脂等高分子聚合物结合起来,起到一个桥梁作用,实现无机物和有机物之间良好的界面结合,使玻璃纤维增强材料获得满意的应用效果。不同的偶联剂对玻璃纤维复合材料强度的影响不同,需要根据树脂基体材料及其固化剂等,正确选择偶联剂种类。通常偶联剂在浸润剂配方中,用量为0.2%-1.2%。
(3)润滑剂。润滑剂指在湿态(拉丝过程中)和干态(原丝退并、纺织加工时)起润滑玻璃纤维表面,减少磨损作用的物质,在浸润剂组成中其用量一般为0-5%。不同用途的浸润剂,其润滑剂的类型和用量有较大的差别。
(4)抗静电剂。抗静电剂可以有效地降低玻璃纤维在加工及使用过程中的静电作用,其使用效果再短切加工的玻璃纤维浸润剂中尤为显著。抗静电的作用原理主要是降低摩擦系数和形成导电通道。
(5)辅助成分
1、润湿剂。润湿剂是一种具有表面活性的物质。可以降低浸润剂体系的表面张力使浸润剂更易润湿玻璃纤维表面而达到均匀涂覆玻璃纤维的效果。
2、pH调节剂。浸润剂体系一般呈中性或弱酸性,pH值调节剂多数用于调节浸润剂体系的稳定性和保证偶联剂的最佳使用效果。常用pH调节剂包括甲酸、乙酸、柠檬酸、草酸、氨水、有机胺等,考虑到浸润剂与人和机械直接接触,一般配方中pH值在4-7的范围内,个别浸润剂,其成膜剂乳液在碱性情况下方能稳定使用,或方能达到要求的黏度,浸润剂体系pH值控制在8-11,但比较少见。
3、增塑剂。为提高成膜剂的柔韧性能而加入浸润剂体系中的物质。在配制浸润剂时,有时可直接加至成膜剂中,常用的增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯等。单丝增塑剂的使用有时会影响纱线的浸透性,仅在浸润剂体系提供的性能不满足需求时才使用。
4、交联剂。交联剂加入浸润剂体系后,在原丝烘干过程中,会与浸润剂中某种成膜剂产生交联反应,从原先的线性分子结构转化为三维网状结构,提高膜的硬度,对硬质纱的性能提高是非常有利的,但同时会带来纱线浸透困难及浸润剂稳定性变差的问题。
5、防腐剂和杀菌剂。当浸润剂配方中包含淀粉、明胶、氢化植物油、硬脂酸或油酸类润滑剂等容易发生腐败、发霉、变质的成分是,需使用防腐剂或杀菌剂。
6、消泡剂。浸润剂中成膜剂乳液及润滑剂均含有一定表面活性成分,在搅拌及使用过程中容易产生泡沫,给生产和应用带来不便,有时需要加消泡剂消除泡沫。消泡剂一般为有机硅类化合物,通常在浸润剂配制完毕后再表面进行微量喷洒。