水性聚氨酯與玻璃纖維增強(qiáng)的應(yīng)用

水性聚氨酯作為聚氨酯樹脂一個(gè)分支，性能優(yōu)越，成膜后強(qiáng)度高，韌性、彈性好，應(yīng)用于玻纖處理，其粘結(jié)性能、成膜性優(yōu)良，能有效保護(hù)玻璃纖維，同時(shí)極性強(qiáng)，與大部分的基體樹脂結(jié)合良好，輔以高效偶聯(lián)劑，能較好地解決界面結(jié)合問題，故可作為增強(qiáng)型玻纖紗浸潤劑的主成膜劑。在浸潤劑中以水性聚氨酯作為主成膜劑，可大大提高玻纖紗的集束性、短切性、耐磨性，既可用于增強(qiáng)熱塑性塑料用短切玻纖上，也可用于增強(qiáng)型的紡織玻纖上。因?yàn)樗跃郯滨コ赡ろg性好、滑爽，因此原絲后加工性能好，其毛紗毛絲少，強(qiáng)度保留率高；同時(shí)聚氨酯本身極性強(qiáng)、強(qiáng)度高，與基體樹脂結(jié)合好，增強(qiáng)效果佳。現(xiàn)以合成的不同水性聚氨酯作為主成膜劑，應(yīng)用于相同成熟的增強(qiáng)紡織型浸潤劑配方中進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。

拉制的原絲經(jīng)過退并、加捻等工序后，檢測(cè)毛絲數(shù)據(jù)，隨合成溫度降低，毛絲量一直減少，溫度較低時(shí)，毛絲量變化大，這是因?yàn)樵诘蜏貐^(qū)中，合成的聚合物的親水性差，甚至出現(xiàn)沉淀，涂覆不均勻，成膜效果不理想，且聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量低，成膜強(qiáng)度也低，耐磨性也變差，當(dāng)溫度超過一定值時(shí)，聚合物的親水性有較大的提高，相對(duì)分子質(zhì)量在相對(duì)合適的范圍，成膜效果較好，成膜有一定強(qiáng)度，保護(hù)作用好，溫度再提高后，親水性變差，涂覆又會(huì)變得不均勻，中和了上述溫度提高后的聚氨酯成膜劑的優(yōu)點(diǎn)，因此毛絲不再減少。在合成中加入DMPA后，聚合物的親水性變好，且加入量愈大，親水性愈好，涂覆效果佳。但成膜硬度也隨DMPA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增長而增加，膜硬度過大，使玻纖不耐折從而產(chǎn)生毛絲，所以合成時(shí)DMPA質(zhì)量分?jǐn)?shù)必需進(jìn)行控制。

強(qiáng)度是玻纖最重要的性能之一，水性聚氨酯成膜劑彈性好，強(qiáng)度高，不僅能保護(hù)玻纖，使后加工玻纖的保留強(qiáng)度率高，而且它在玻纖表面形成一層涂層，改變了玻纖與基體樹脂的界面構(gòu)成，形成玻纖-聚氨酯和聚氨酯-基體樹脂兩個(gè)界面。因?yàn)榫郯滨サ臉O性強(qiáng)，與常用基體樹脂相容性好，較好地改善了部分界面，增強(qiáng)效果提高。當(dāng)聚氨酯合成溫度低時(shí)，親水性較差，相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)低，導(dǎo)致涂層不均勻，成膜強(qiáng)度低，保護(hù)作用變差，玻纖的強(qiáng)度相對(duì)低；隨合成溫度升高，涂覆效果變好，成膜強(qiáng)度增高，玻纖強(qiáng)度高。而且DMPA質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，對(duì)玻纖強(qiáng)度的提高也有幫助，這主要是因?yàn)橛H水性提高，潤濕效果較好，玻纖被成膜劑包裹性好。