本發(fā)明屬于玻璃纖維制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高玻璃短纖維/橡膠復(fù)合材料界面粘結(jié)性能的方法。

背景技術(shù)：

玻璃纖維其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據(jù)玻璃中堿含量的多少，可分為無堿玻璃纖維(氧化鈉0％～2％，屬鋁硼硅酸鹽玻璃)、中堿玻璃纖維(氧化鈉8％～12％,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃)和高堿玻璃纖維(氧化鈉13％以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃)。玻璃纖維比有機(jī)纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好，抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。用來增強(qiáng)塑料或增強(qiáng)橡膠，耐熱性好，溫度達(dá)300℃時(shí)對(duì)強(qiáng)度沒影響。作為補(bǔ)強(qiáng)材料玻璃纖維具有以下之特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使玻璃纖維使用遠(yuǎn)較其他種類纖維來得廣泛，發(fā)展速度亦遙遙領(lǐng)先，其特性列舉如下：(1)拉伸強(qiáng)度高，伸長小(3％)。(2)彈性系數(shù)高，剛性佳。(3)彈性限度內(nèi)伸長量大且拉伸強(qiáng)度高，故吸收沖擊能量大。(4)為無機(jī)纖維，具不燃性，耐化學(xué)性佳。(5)尺度安定性，耐熱性均佳。(6)加工性佳。

但是現(xiàn)有的玻璃纖維與橡膠復(fù)合材料在制備的過程中，二者界面粘結(jié)性較弱，不能很好的結(jié)合，影響工業(yè)化生產(chǎn)及產(chǎn)品的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種橡膠制品用預(yù)處理玻璃短纖維的制備方法，解決玻璃短纖維與橡膠基體的界面粘結(jié)性較弱，改善玻璃纖維的韌性，以及玻璃短纖維表面改性處理工業(yè)化生產(chǎn)的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，提高玻璃短纖維/橡膠復(fù)合材料界面粘結(jié)性能的方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1，將玻璃纖維經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面改性處理；

步驟2，將改性的玻璃纖維經(jīng)過浸漬工藝涂上一層間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液，在225℃-235℃烘干；

步驟3，將纖維切斷成1-12mm的短纖維，即得。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量濃度為4％-5％。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，硅烷偶聯(lián)劑為，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一種。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，玻璃纖維的線密度為5000-6000dtex。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，玻璃纖維為無堿玻璃纖維。

進(jìn)一步的，所述步驟2中，間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液的質(zhì)量濃度為12％-14％。

本發(fā)明的有益效果是首先采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維表面進(jìn)行處理，然后再經(jīng)過浸膠表面涂層處理，形成玻璃纖維和橡膠基體兩相過渡層，改善界面相容性，從而改善了玻璃纖維的脆性及與橡膠的結(jié)合強(qiáng)度，提高了玻璃短纖維的增強(qiáng)效果和橡膠復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。本發(fā)明具有操作簡便、工藝穩(wěn)定、無污染等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備容易采購，可以連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。通過本方法制備的預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品在EPDM、CR、SBR、NBR、NR等橡膠基體中有很好的分散和粘合性。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

提高玻璃短纖維/橡膠復(fù)合材料界面粘結(jié)性能的方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1，將線密度5000-6000dtex的玻璃纖維經(jīng)過質(zhì)量濃度為4％-5％的硅烷偶聯(lián)劑表面改性處理；

其中玻璃纖維為無堿玻璃纖維。

改性目的是一方面是增加纖維表面粗糙度，也就是增加了纖維的表面積，提高了粘合劑對(duì)玻璃纖維的浸潤性，改善玻璃纖維表面與粘合劑的物理結(jié)合力；二是改善玻璃纖維表面部分分子間的能量平衡關(guān)系，激發(fā)部分基團(tuán)的活性，與粘合劑發(fā)生化學(xué)鍵的結(jié)合。

步驟2，將改性的玻璃纖維經(jīng)過浸漬工藝涂上一層RFL粘結(jié)層，在225℃-235℃烘干；RFL粘結(jié)層是間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液；間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液的質(zhì)量濃度為12％-14％。

經(jīng)過改性后涂粘接層提高了玻璃纖維與粘接層的結(jié)合強(qiáng)度，

步驟3，將纖維切斷成1-12mm的短纖維，即得到用于橡膠制品的預(yù)處理玻璃短纖維，橡膠制品例如有傳動(dòng)帶、減震墊、膠管、輪胎、履帶等等。玻璃短纖維在橡膠基質(zhì)中有很好的分散和補(bǔ)強(qiáng)性。

其中硅烷偶聯(lián)劑為，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一種。

實(shí)施例1

將線密度5000-6000dtex的玻璃纖維經(jīng)過質(zhì)量濃度為4％的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面改性處理；將改性的玻璃纖維經(jīng)過浸漬工藝涂上一層間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液，在225℃烘干；間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液的質(zhì)量濃度為12％。將纖維切斷成1-12mm的短纖維，即得到了在EPDM、CR、SBR、NBR、NR等橡膠基體中有很好粘合性和分散性的預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品。

將1mm長度的10份預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品在100份EPDM橡膠基體中進(jìn)行分散。使用CN1896369A專利“芳綸漿粕預(yù)處理方法”中“熱壓制膜法”觀察預(yù)處理玻璃短纖維在EPDM分散情況況，壓制的薄膜中，預(yù)處理玻璃短纖維沒有團(tuán)集點(diǎn)，分散效果較好

實(shí)施例2

將線密度5000-6000dtex的玻璃纖維經(jīng)過質(zhì)量濃度為5％的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷表面改性處理；將改性的玻璃纖維經(jīng)過浸漬工藝涂上一層間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液，在235℃烘干；間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液的質(zhì)量濃度為13％。將纖維切斷成1-12mm的短纖維，即得到了在EPDM、CR、SBR、NBR、NR等橡膠基體中有很好粘合性和分散性的預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品。

將1mm長度的10份預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品在100份CR橡膠基體中進(jìn)行分散。使用CN1896369A專利“芳綸漿粕預(yù)處理方法”中“熱壓制膜法”觀察預(yù)處理玻璃短纖維在CR分散情況，壓制的薄膜中，預(yù)處理玻璃短纖維沒有團(tuán)集點(diǎn)，分散效果較好

實(shí)施例3

將線密度5000-6000dtex的玻璃纖維經(jīng)過質(zhì)量濃度為4.5％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面改性處理；將改性的玻璃纖維經(jīng)過浸漬工藝涂上一層間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液，在230℃烘干；間苯二酚-甲醛-膠乳樹脂溶液的質(zhì)量濃度為14％。將纖維切斷成1-12mm的短纖維，即得到了在EPDM、CR、SBR、NBR、NR等橡膠基體中有很好粘合性和分散性的預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品。

將1mm長度的10份預(yù)處理玻璃短纖維產(chǎn)品在100份SBR橡膠基體中進(jìn)行分散。使用CN1896369A專利“芳綸漿粕預(yù)處理方法”中“熱壓制膜法”觀察預(yù)處理玻璃短纖維在SBR分散情況，壓制的薄膜中，預(yù)處理玻璃短纖維沒有團(tuán)集點(diǎn)，分散效果較好。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。