浸润剂对各种玻璃纤维制品性能的影响
1 缠绕纱
缠绕纱主要用于各种口径管道及化工容器缠绕，在许多大型工程中应用，如非洲博茨瓦纳南水北调工程中，使用了360km，直径2m以上玻钢缠绕管。我国南水北调工程东线与中线即将开工，预计城市上下水管线、农田灌溉等项目也需要大量玻璃钢缠绕管道，另外，西气东输工程，现已决定使用4000km长玻璃钢缠绕管道（包括支线）。
缠绕纱国外由于采用了新研发的浸润剂其性能有以下提高。
如PPG公司牌号为Hybon2026缠绕纱。由于浸透快，毛丝少，生产效率提高75%，树脂用量减少10%。
日本Fw－300缠绕纱。界面结合性能好，97℃热水浸泡300h弯曲强度仅损失10%。
又如OC公司生产9600tex的缠绕直接纱牌号为366Hightex type30。
国外R 099-625、R099-671缠绕纱与多种高性能树脂相容性好，如聚酯、环氧、乙烯基树脂等。具有优良的浸透性，极高的拉伸强度、浸润剂迁移性低，纱几乎不起毛或缠结，既可用于缠绕，又可用于拉挤。其技术关键是将促进剂加入浸润剂中，在原丝烘干过程中交联反应直接发生在玻璃纤维表面。
又如R099-69C用零悬垂度的专用于酚醛树脂体系的缠绕拉挤用纱，纱几乎不起毛，酚醛玻璃钢能达到和环氧树脂相当的断裂强度。浸润剂的技术关键是使用了与酚醛适用的浸润剂粘结成膜剂。
R099-64J海上工业专用耐腐蚀玻璃钢用纱耐水煮性能特别好。
总之，随着缠绕浸润剂的发展，缠绕纱的浸透性越来越好，界面结合力强，强力及使用寿命大幅度提高，无捻粗纱的完整性也提高，悬垂度小，张力均匀。
2.拉挤纱浸润剂
国外拉挤纱作为技术上有代表有影响的为PPG公司生产的抽油杆专用纱。抽油杆使用寿命可长达整个油井的寿命（几万小时以上），耐疲劳性能极好，从产品外观看，杆上无条纹、分层、均匀一致，而国内拉挤纱制成的抽油杆表面有条纹分层现象，耐疲劳性大幅度下降。这说明浸润剂膜浸透溶解速度慢，粘结性过强，分散性不好。
又如PPG公司产品788号拉挤纱可用于酚醛树脂拉挤工艺，酚醛树脂阻燃性好，燃烧时发烟少，但由于加工性能差，一直未能在拉挤工业中应用，而使用了新型浸润剂后，在粘度高达2000厘泊酚醛树脂中能很快地浸润和浸透，制品强度也可以与聚酯或乙烯基树脂相媲美，表面质量也佳。
3.喷射纱
国外喷射纱浸润剂为适应不同制品及工艺要求，一个玻璃纤维公司品种有十多个，如专用浴缸的要求制品耐水性好，边角贴伏性好，表面光洁。圣哥本公司新型喷射纱浸润剂由于采用了新型的成膜集束剂及硅偶联剂，喷射纱不带静电，不起毛，短切性分散性良好。
喷射纱分普通型及耐水型二种，新型浸润剂可使浸透对间缩短40%，聚酯树脂固化时间缩短2/3，喷射出不堆高，边角贴合性好，膨松度低，与模具密着性高，尤其重要的是脱气泡快，制品外观及内在质量好。这要求浸润剂浸透更快。如玻璃钢夹砂管道，喷射纱一般规格为单直径13μm、400孔，制成的夹砂管道耐压为1.9～2.2kg/cm2，环向拉伸强度为320MPa，设计安全系数达4以上。寿命一般达50多年，流体阻力小，耐腐耐摩，尤其是加压泵功率只有水泥或钢管道的13，综合效益远远高于钢制或水泥管道。因此美国以10%速度发展，年用量100万吨以上，英国供水管道玻钢产品达30％，而中东地区达 100％，在我国预计至少可达40％，应用前景广阔。估计年用量将超过100万吨。
对无人化重型喷射流水线，主要是针对船舶及大型设备，此种纱要求喷得远，散得开，尤其是一次喷射厚度很大，要求绝对不能发生喷射纱层滑移及树脂流淌现象。并且喷射纱切割后，不开纤，不起毛，不堆高，密着度高，浸透快。所以单从喷射纱浸润剂来讲达到国际平均水平也是不容易的。
4. SMC纱浸润剂
要求纵向穿透性极好，也就是浸润剂不可溶/可溶比例极高，达85/15（但终纱在SMC热压后能完全融合）。纱集束性、硬挺性极好（硬挺度160mm以上）。SMC纱团达80kg至200kg，可用于长丝增强SMC，人造大理石SMC等，专用成膜剂的浸润剂配方也可用于酚醛SMC。
新型SMC浸润剂使纱及复合材料耐煮沸性，成型性，SMC纱流动性，分散性，均匀性，制品外观更佳。
5.增强热塑性塑料用纱浸润剂。
增强热塑性塑料用短切纱适用于在线短切，其短切纱如米粒，特别硬。如拉成原丝筒再烘干后，特硬的纱根本无法从原丝筒顺利退解并进入短切机，特硬的纱一经退解导纱勾磨损后使膜破裂，所以在线短切是合理的工艺路线。<BR>玻璃纤维增强热塑性材料为提高其抗冲强度重要的是加大制品中玻璃纤维单丝的长度。随着相应的浸润剂技术发展，短切纱适合于PA、PET、PBT、PP，并扩大至增强塑料合金及液晶聚合物。热塑性增强材料耐热性，耐热水性，耐热变形，变色性，集束性均有很大提高。
目前，欧洲热塑性纱占50％左右，台湾有一座2万吨池窑专做增强热塑性塑料玻璃纤维纱。又如PPG的3762、3763、3563等牌号，单丝直径以 10～12μm为好。浸润剂也要适合于高性能热塑性塑料，如聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰亚胺，配合S2等高强玻璃纤维，制品耐高温及冷热交替环境。界面为交联结构，适用于超高压容器等。在城市公交车、液化气燃料方面起着重要的作用。
热塑性塑料用玻璃纤维，从短切纤维向长丝增强方面发展，长丝的优点为加工后玻璃纤维残留长度可达2.4～4.4cm。热变形小，收缩率低，粒熔融流动性好，成型性优良，外观好，现在均采用热塑性塑料长丝拉挤成型法。一般在增强材料中玻璃纤维长径比要＞10，单丝直径为10μm的玻璃纤维，抗冲强度要比 13μm的玻璃纤维高6％～10％。但短切玻璃纤维增强无论是3mm及6mm长的，打成材料后玻璃纤维长度都差不多，只不过3mm比6mm玻璃纤维分布更均匀，性能更稳定。 而决定复合材料抗冲击强度是残留玻璃纤维长度，所以长丝包覆法比短切纱喂入法，玻璃纤维单丝长度增加近10倍为今后发展的方向。
国外现有短切纱典型产品有152A一14C、152A一17C、163C-14C、163D-17C、408A、415A（增强聚碳酸酯、聚乙烯用）、489A（食品级）、497A（耐高温热塑性塑料）。
切纱为粒状玻璃纤维，由于浸润剂性能的提高短切纱体积密度比通用标准提高25％，流动性提高50％，喂料更均匀。如Chop Vantage 3660使用了离子键的聚氨酯乳液作为浸润剂主成膜剂，制品冲击强度提高25％，部件重量可减轻5％一10％。此浸润剂投产后不到3个月，欧洲几家主要 PA级玻璃纤维厂全部改用此种浸润剂。
典型的短切原丝（增强FRTP）牌号有146A，亮度高，单丝直径10μm（O.C.F公司）。Naxichop 3298（PPG公司）白色指数高，导致力学强度下降，由于采用了新的浸润剂配方改善了制品白度。PPS材料，采用了新型浸润剂后抗冲强度提高了17％，抗拉强度提高11％。
浸润剂中加入0.02%一0.4%的胶体SiO2使短切纱的硬挺性好，塑料浸渍性更好。
又如玻璃纤维增强聚氯乙烯（PVC），由于PVC粘度大，分解温度低，加工很困难，O.C.F公司开发了适用的浸润剂，制成牌号为360RR纱，静电少，毛丝飞丝少，与PVC结合可达到优化，用玻璃纤维增强，玻璃纤维含量可达40％以上。
总之，增强热塑性玻璃纤维纱正在从短切纱到长丝拉挤包覆法发展。并在工艺上配有专门的开纤装置，使玻璃纤维能均匀分开，增加与热塑性塑料的接触面积，其中浸润剂的品质是关键。
6 玻璃纤维短切毡及其它
PPG公司牌号为MPM2000短切原丝毡比代增强毡厚20%，更均匀并保持其透明性。
波形透明瓦，由于C玻璃折射率与丙烯酸树脂相近，现几乎完全取代了E玻璃，其中浸润剂技术是关键。增强水泥玻璃纤维，需使用耐碱浸润剂成份。
7 纺织型浸润剂
PPG公司纺织纱有以下品种：
织造型，使用淀粉-油剂浸润剂，能达到对纤维佳的保护效果，佳的织造性能。
变形纱，使用改性淀粉-油剂浸润剂赋予更好的膨松性。适用于塑料溶胶（PVC糊）即窗纱用玻璃纤维纱。
树脂相容性纱，对聚醋/环氧系统，视强度及电性能要求而定，具有极好的相容性。
工业中玻璃纤维纱要求强度高，成膜强度高。为此，纺织型浸润剂除淀粉-油剂外还发展了许多增强纺织型浸润剂，成膜剂也转向树脂型的。
玻璃纤维的浆料也有所改进，但仍以淀粉为主要成分的占主流。
PPG公司及捷克某公司均开发了不用热清洗直接用于电子工业的纱，可用于印制电路及强电层压板，PPG公司纱牌号为Hy-bron RCY也显著改进层合材料性能。
纺织型浸润剂发展趋势是使用了甲基烯酸酯树脂，如甲基丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯等。纱线起毛少、强度高、热处理温度低，在导纱器上浸润剂很少散落。
上一页1下一页
更多信息请关注复合材料信息网http://cnfrp.net！
缠绕纱主要用于各种口径管道及化工容器缠绕，在许多大型工程中应用，如非洲博茨瓦纳南水北调工程中，使用了360km，直径2m以上玻钢缠绕管。我国南水北调工程东线与中线即将开工，预计城市上下水管线、农田灌溉等项目也需要大量玻璃钢缠绕管道，另外，西气东输工程，现已决定使用4000km长玻璃钢缠绕管道（包括支线）。
缠绕纱国外由于采用了新研发的浸润剂其性能有以下提高。
如PPG公司牌号为Hybon2026缠绕纱。由于浸透快，毛丝少，生产效率提高75%，树脂用量减少10%。
日本Fw－300缠绕纱。界面结合性能好，97℃热水浸泡300h弯曲强度仅损失10%。
又如OC公司生产9600tex的缠绕直接纱牌号为366Hightex type30。
国外R 099-625、R099-671缠绕纱与多种高性能树脂相容性好，如聚酯、环氧、乙烯基树脂等。具有优良的浸透性，极高的拉伸强度、浸润剂迁移性低，纱几乎不起毛或缠结，既可用于缠绕，又可用于拉挤。其技术关键是将促进剂加入浸润剂中，在原丝烘干过程中交联反应直接发生在玻璃纤维表面。
又如R099-69C用零悬垂度的专用于酚醛树脂体系的缠绕拉挤用纱，纱几乎不起毛，酚醛玻璃钢能达到和环氧树脂相当的断裂强度。浸润剂的技术关键是使用了与酚醛适用的浸润剂粘结成膜剂。
R099-64J海上工业专用耐腐蚀玻璃钢用纱耐水煮性能特别好。
总之，随着缠绕浸润剂的发展，缠绕纱的浸透性越来越好，界面结合力强，强力及使用寿命大幅度提高，无捻粗纱的完整性也提高，悬垂度小，张力均匀。
2.拉挤纱浸润剂
国外拉挤纱作为技术上有代表有影响的为PPG公司生产的抽油杆专用纱。抽油杆使用寿命可长达整个油井的寿命（几万小时以上），耐疲劳性能极好，从产品外观看，杆上无条纹、分层、均匀一致，而国内拉挤纱制成的抽油杆表面有条纹分层现象，耐疲劳性大幅度下降。这说明浸润剂膜浸透溶解速度慢，粘结性过强，分散性不好。
又如PPG公司产品788号拉挤纱可用于酚醛树脂拉挤工艺，酚醛树脂阻燃性好，燃烧时发烟少，但由于加工性能差，一直未能在拉挤工业中应用，而使用了新型浸润剂后，在粘度高达2000厘泊酚醛树脂中能很快地浸润和浸透，制品强度也可以与聚酯或乙烯基树脂相媲美，表面质量也佳。
3.喷射纱
国外喷射纱浸润剂为适应不同制品及工艺要求，一个玻璃纤维公司品种有十多个，如专用浴缸的要求制品耐水性好，边角贴伏性好，表面光洁。圣哥本公司新型喷射纱浸润剂由于采用了新型的成膜集束剂及硅偶联剂，喷射纱不带静电，不起毛，短切性分散性良好。
喷射纱分普通型及耐水型二种，新型浸润剂可使浸透对间缩短40%，聚酯树脂固化时间缩短2/3，喷射出不堆高，边角贴合性好，膨松度低，与模具密着性高，尤其重要的是脱气泡快，制品外观及内在质量好。这要求浸润剂浸透更快。如玻璃钢夹砂管道，喷射纱一般规格为单直径13μm、400孔，制成的夹砂管道耐压为1.9～2.2kg/cm2，环向拉伸强度为320MPa，设计安全系数达4以上。寿命一般达50多年，流体阻力小，耐腐耐摩，尤其是加压泵功率只有水泥或钢管道的13，综合效益远远高于钢制或水泥管道。因此美国以10%速度发展，年用量100万吨以上，英国供水管道玻钢产品达30％，而中东地区达 100％，在我国预计至少可达40％，应用前景广阔。估计年用量将超过100万吨。
对无人化重型喷射流水线，主要是针对船舶及大型设备，此种纱要求喷得远，散得开，尤其是一次喷射厚度很大，要求绝对不能发生喷射纱层滑移及树脂流淌现象。并且喷射纱切割后，不开纤，不起毛，不堆高，密着度高，浸透快。所以单从喷射纱浸润剂来讲达到国际平均水平也是不容易的。
4. SMC纱浸润剂
要求纵向穿透性极好，也就是浸润剂不可溶/可溶比例极高，达85/15（但终纱在SMC热压后能完全融合）。纱集束性、硬挺性极好（硬挺度160mm以上）。SMC纱团达80kg至200kg，可用于长丝增强SMC，人造大理石SMC等，专用成膜剂的浸润剂配方也可用于酚醛SMC。
新型SMC浸润剂使纱及复合材料耐煮沸性，成型性，SMC纱流动性，分散性，均匀性，制品外观更佳。
5.增强热塑性塑料用纱浸润剂。
增强热塑性塑料用短切纱适用于在线短切，其短切纱如米粒，特别硬。如拉成原丝筒再烘干后，特硬的纱根本无法从原丝筒顺利退解并进入短切机，特硬的纱一经退解导纱勾磨损后使膜破裂，所以在线短切是合理的工艺路线。<BR>玻璃纤维增强热塑性材料为提高其抗冲强度重要的是加大制品中玻璃纤维单丝的长度。随着相应的浸润剂技术发展，短切纱适合于PA、PET、PBT、PP，并扩大至增强塑料合金及液晶聚合物。热塑性增强材料耐热性，耐热水性，耐热变形，变色性，集束性均有很大提高。
目前，欧洲热塑性纱占50％左右，台湾有一座2万吨池窑专做增强热塑性塑料玻璃纤维纱。又如PPG的3762、3763、3563等牌号，单丝直径以 10～12μm为好。浸润剂也要适合于高性能热塑性塑料，如聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰亚胺，配合S2等高强玻璃纤维，制品耐高温及冷热交替环境。界面为交联结构，适用于超高压容器等。在城市公交车、液化气燃料方面起着重要的作用。
热塑性塑料用玻璃纤维，从短切纤维向长丝增强方面发展，长丝的优点为加工后玻璃纤维残留长度可达2.4～4.4cm。热变形小，收缩率低，粒熔融流动性好，成型性优良，外观好，现在均采用热塑性塑料长丝拉挤成型法。一般在增强材料中玻璃纤维长径比要＞10，单丝直径为10μm的玻璃纤维，抗冲强度要比 13μm的玻璃纤维高6％～10％。但短切玻璃纤维增强无论是3mm及6mm长的，打成材料后玻璃纤维长度都差不多，只不过3mm比6mm玻璃纤维分布更均匀，性能更稳定。 而决定复合材料抗冲击强度是残留玻璃纤维长度，所以长丝包覆法比短切纱喂入法，玻璃纤维单丝长度增加近10倍为今后发展的方向。
国外现有短切纱典型产品有152A一14C、152A一17C、163C-14C、163D-17C、408A、415A（增强聚碳酸酯、聚乙烯用）、489A（食品级）、497A（耐高温热塑性塑料）。
切纱为粒状玻璃纤维，由于浸润剂性能的提高短切纱体积密度比通用标准提高25％，流动性提高50％，喂料更均匀。如Chop Vantage 3660使用了离子键的聚氨酯乳液作为浸润剂主成膜剂，制品冲击强度提高25％，部件重量可减轻5％一10％。此浸润剂投产后不到3个月，欧洲几家主要 PA级玻璃纤维厂全部改用此种浸润剂。
典型的短切原丝（增强FRTP）牌号有146A，亮度高，单丝直径10μm（O.C.F公司）。Naxichop 3298（PPG公司）白色指数高，导致力学强度下降，由于采用了新的浸润剂配方改善了制品白度。PPS材料，采用了新型浸润剂后抗冲强度提高了17％，抗拉强度提高11％。
浸润剂中加入0.02%一0.4%的胶体SiO2使短切纱的硬挺性好，塑料浸渍性更好。
又如玻璃纤维增强聚氯乙烯（PVC），由于PVC粘度大，分解温度低，加工很困难，O.C.F公司开发了适用的浸润剂，制成牌号为360RR纱，静电少，毛丝飞丝少，与PVC结合可达到优化，用玻璃纤维增强，玻璃纤维含量可达40％以上。
总之，增强热塑性玻璃纤维纱正在从短切纱到长丝拉挤包覆法发展。并在工艺上配有专门的开纤装置，使玻璃纤维能均匀分开，增加与热塑性塑料的接触面积，其中浸润剂的品质是关键。
6 玻璃纤维短切毡及其它
PPG公司牌号为MPM2000短切原丝毡比代增强毡厚20%，更均匀并保持其透明性。
波形透明瓦，由于C玻璃折射率与丙烯酸树脂相近，现几乎完全取代了E玻璃，其中浸润剂技术是关键。增强水泥玻璃纤维，需使用耐碱浸润剂成份。
7 纺织型浸润剂
PPG公司纺织纱有以下品种：
织造型，使用淀粉-油剂浸润剂，能达到对纤维佳的保护效果，佳的织造性能。
变形纱，使用改性淀粉-油剂浸润剂赋予更好的膨松性。适用于塑料溶胶（PVC糊）即窗纱用玻璃纤维纱。
树脂相容性纱，对聚醋/环氧系统，视强度及电性能要求而定，具有极好的相容性。
工业中玻璃纤维纱要求强度高，成膜强度高。为此，纺织型浸润剂除淀粉-油剂外还发展了许多增强纺织型浸润剂，成膜剂也转向树脂型的。
玻璃纤维的浆料也有所改进，但仍以淀粉为主要成分的占主流。
PPG公司及捷克某公司均开发了不用热清洗直接用于电子工业的纱，可用于印制电路及强电层压板，PPG公司纱牌号为Hy-bron RCY也显著改进层合材料性能。
纺织型浸润剂发展趋势是使用了甲基烯酸酯树脂，如甲基丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯等。纱线起毛少、强度高、热处理温度低，在导纱器上浸润剂很少散落。
上一页1下一页
更多信息请关注复合材料信息网http://cnfrp.net！
