Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

вовать требованиям ГОСТ 982—68, ГОСТ 10121—62 или ТУ 38-1- 239—69.

Препарат ОС-20 — смесь полиэтиленгликолевых эфиров выс­ ших жирных спиртов. В замасливателях рекомендуется применять препарат ОС-20 марки В, но разрешены и марки А и Б. По физи­ ко-химическим показателям препарат ОС-20 должен соответство­ вать требованиям ГОСТ 10730—64.

Закрепитель ДЦУ — продукт взаимодействия дициандиамида с формалином в присутствии уксусной кислоты. По физико-хими­ ческим показателям закрепитель ДЦУ должен соответствовать требованиям ТУ 6-14-187—67.

Приготовление замасливателя «парафиновая эмульсия»

Компоненты замасливателя: парафин, стеарин, вазелин и пре­ парат ОС-20 загружают в отдельные емкости с водяным обогревом, в которых их расплавляют на водяной бане при 75—85 °С.

Расплавленные компоненты замасливателя дозируются в сме­ ситель с водяным обогревом, туда же добавляют трансформаторное

родной массы. В полученную массу в два приема тонкой струей при непрерывном перемешивании вливают пятую часть необходимого объема воды, нагретой до 70 °С; половину этого количества воды вливают медленно тонкой струей при тщательном перемешивании, вторую половину можно добавлять большой струей. После тща­ тельного перемешивания получается однородная эмульсия белого цвета, в которую тонкой струей добавляют ДЦУ и остальное коли­ чество воды (при температуре 30—35 °С), необходимой для при­ готовления определенного объема замасливателя. Готовый замас­ ливатель фильтруют через бязевый фильтр в расходный бак. Во время хранения замасливатель непрерывно перемешивают (ско­ рость вращения мешалки 30—40 об/мин). Используют замаслива­ тель при температуре 35—40 °С.

ПРЯМЫЕ ЗАМАСЛИВАТЕЛИ

Для прочной связи на границе раздела стеклянное волокно —• связующее волокна обрабатываются кремнийорганическими соединениями — аппретами.

Аппрет характеризуется органическими функциональными груп­ пами, способными образовывать химические связи с полимерными связующими, и силановыми группами, которые гидролизуются до силанольных и взаимодействуют с гидроксильными группами на поверхности стеклянного волокна.

Волокна обрабатывают аппретами в процессе выработки волок­ на, добавляя их в состав замасливателя или пропитывая стеклян­ ное волокно водными растворами аппретов после удаления с по­ верхности стеклянной ткани «текстильного» замасливателя. Этот метод называется термохимической обработкой стеклянных тканей.

180

Способ модифицирования поверхности стеклянного волокна введением аппретов в замасливатель является более перспектив­ ным, чем термохимическая обработка, при которой необратимо сни­ жается прочность стекловолокнистых материалов. Для большинства стеклопластиков, работающих при статических нагрузках на раз­ рыв, это недопустимо. Кроме того, для термохимической обработ­ ки волокна необходимо специальное оборудование и дополнитель­ ные площади, а для нитей и жгутов такая обработка технологиче­ ски неприемлема.

При введении аппретов в состав замасливателей волокна обра­ батываются на существующем оборудовании, прочностные харак­ теристики их не снижаются и обеспечивается хорошая смачивае­ мость волокна связующим.

Замасливатели с добавкой аппретов получили условное назва­ ние «прямых».

В качестве аппретов первоначально применяли хлорсиланы. Обработанное волокно использовалось главным образом для полу­ чения стеклопластиков на основе полиэфирных связующих. Однако хлорсиланы обладали рядом недостатков, которые следовало устра­ нить. Поэтому были синтезированы новые аппреты — волан и ряд этоксисиланов, которые хорошо растворяются в воде, малотоксич­ ны и не вызывают коррозии аппаратуры и оборудования. Так, например, в Советском Союзе синтезированы винилтриэтоксиэтоксисплан ГВС-9, винилтриэтоксисилан ВТЭС, полидиметилполиметилвинилциклосилоксан А-41. Применяются также продукты, вы­

(ЫН)ж [СН2 СН2 5і(ОРѵ)з]3 _ж . Особенно эффективными и наиболее распространенными представителями таких аминосиланов являют­ ся отечественный препарат АГМ-9, у-аминопропилтриэтоксисилан, А-1100 (США), Rhodorsil 3100 W (Франция).

Указанные амины обеспечивают высокие прочностные свойства стеклопластиков, однако они способствуют ускоренному отвержде­ нию эпоксидных связующих, поэтому применение их затруднительно' при изготовлении стеклопластиков из предварительно пропитанных стекловолокнистых материалов (при сухом методе).

Кроме перечисленных аминосиланов при использовании эпок­ сидных связующих применяют и другие отечественные аминосиланы, например аминогексаметиленаминометилтриэтоксисилан АГМ-3 и диэтиламинометилтриэтоксисилан АДЭ-3, а также эпоксисиланы: эпоксипропоксипропилтриэтоксисилан ЭС-1 и у-г л ицидоксипропилтриметоксисилан А-186 и А-187 (США).

181

Обработка стеклянного волокна аппретами, или прямыми замасливателями, только в некоторой степени уменьшает адсорбцию воды. Вследствие наличия в пленке замасливателя или аппрета большого числа параллельных спиралеподобных капилляров плен­ ка все же остается проницаемой для отдельных молекул воды. При •обычных температурах (в зависимости от относительной влажно­ сти) адсорбционная вода может покрывать поверхность чистого

сительной влажности 90—95°;0 .

Некоторые исследователи считают, что в результате аппретиро­ вания стеклянного волокна изменяется адсорбционная способность

к аппретированной поверхности стеклянного волокна, что, в свою очередь, приводит к изменению напряжений на границе раздела стекло—связующее. Однако большинство исследователей считает, что силановые аппреты более эффективны тогда, когда при проч­ ной связи с пленкообразующим они сохраняют некоторую подвиж­ ность на поверхности стеклянного волокна и могут поэтому про­

Многочисленные экспериментальные данные, полученные при исследовании взаимодействия различных аппретов с поверхностью стеклянного волокна, позволяют сделать вывод о том, что роль ап­ претов не ограничивается только созданием эластичного полимер­ ного слоя на границе раздела; происходит химическое взаимодей­ ствие между функциональными группами аппрета и полярными гидроксильными группами на поверхности стеклянного волокна.

/\ |

182