一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液及其制备方法、使用方法
阅读说明：本技术 一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液及其制备方法、使用方法 (Formaldehyde-free glass fiber rope impregnation solution and preparation method and use method thereof ) 是由 于白鸽 隋淑霞 姜华 于 2021-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液及其制备方法、使用方法,该无甲醛玻璃纤维绳浸胶液以重量份计,包括以下配方成分：水溶性酚醛树脂20-30份、丁吡胶乳10-20份、丁苯胶乳6-10份、软化水60-90份、pH调节剂0.02-0.04份。该制备方法通过将水溶性酚醛树脂加入至软化水中得到酚醛树脂溶液,再与依次加入丁吡胶乳、pH调节剂及丁苯胶乳,获得无甲醛玻璃纤维绳浸胶液。本发明解决通过水溶性酚醛树脂和橡胶胶乳的混合溶液来实现玻璃纤维绳与同步带橡胶粘合的目的,由于其配方组成中不含有间二苯酚和甲醛有害物质,不会对环境造成污染,有效降低了职业危害,解决了原有间苯二酚-甲醛-胶乳的组合液中使用甲醛来进行反应的现状。(The invention discloses a formaldehyde-free glass fiber rope dipping solution, a preparation method and a use method thereof, wherein the formaldehyde-free glass fiber rope dipping solution comprises the following formula components in parts by weight: 20-30 parts of water-soluble phenolic resin, 10-20 parts of butadiene-pyridine latex, 6-10 parts of styrene-butadiene latex, 60-90 parts of softened water and 0.02-0.04 part of pH regulator. The preparation method comprises the steps of adding water-soluble phenolic resin into softened water to obtain a phenolic resin solution, and then sequentially adding butadiene-pyridine latex, a pH regulator and butadiene-styrene latex to obtain the formaldehyde-free glass fiber rope gum dipping solution. The invention solves the problem that the glass fiber rope and the synchronous belt rubber are bonded by the mixed solution of the water-soluble phenolic resin and the rubber latex, and the formula does not contain the harmful substances of m-diphenol and formaldehyde, so that the environment is not polluted, the occupational hazards are effectively reduced, and the current situation that the original resorcinol-formaldehyde-latex combined solution is reacted by using formaldehyde is solved.)
技术领域
本发明属于化学纤维涂覆浸胶处理领域，具体地说涉及一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液及其制备方法、使用方法。
背景技术
汽车同步带、工业同步带，因其需要精确传动，故需要同步带要有极小的伸长及尺寸稳定性，而玻璃纤维制成的骨架材料刚好满足同步带的这一特性。裸玻璃纤维绳本身基本是光滑的棒状物体，与橡胶之间无粘合特性，致使玻璃纤维与橡胶之间容易分离，通常在裸玻璃纤维表面涂上一层与橡胶相匹配的胶黏剂，从而改进玻璃纤维与橡胶的粘合。胶黏剂处理液主要由间苯二酚-甲醛-胶乳的混合液组成，在配置胶黏剂的过程中需要使用甲醛与间苯二酚反应生成酚醛树脂，以达到粘合的目的。甲醛作为胶黏剂的原料之一，其在使用过程中会挥发出较大的气味，且在与间苯二酚的反应过程中会有游离的甲醛存在，在胶黏剂存放及烘干过程中，游离的甲醛会释放出来。随着人们对安全意识及环保意识的增强，甲醛的使用越来越受到人们的关注。
发明内容
为了解决原有间苯二酚-甲醛-胶乳的组合液中使用甲醛来进行反应的现状，现提出无甲醛玻璃纤维绳浸胶液及其制备方法、使用方法，其通过水溶性酚醛树脂和橡胶胶乳的混合溶液来实现玻璃纤维绳与同步带橡胶粘合的目的。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液，其以重量份计，包括以下配方成分：水溶性酚醛树脂20-30份、丁吡胶乳10-20份、丁苯胶乳6-10份、软化水60-90份、pH调节剂0.02-0.04份。
优选的，该无甲醛玻璃纤维绳浸胶液以重量份计，包括以下配方成分：水溶性酚醛树脂25份、丁吡胶乳15份、丁苯胶乳8份、软化水75份、pH调节剂0.03份。
进一步地，所述pH调节剂为氨水和/或氢氧化钠溶液。
进一步地，所述水溶性酚醛树脂的固含量为50％。
一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液的制备方法，其包括以下步骤：将水溶性酚醛树脂加入至软化水中，搅拌至完全溶解；然后加入丁吡胶乳，搅拌至混合均匀；再加入pH调节剂，搅拌均匀后反应一段时间至反应完成，反应完成后加入丁苯胶乳，搅拌至混合均匀，制得浸胶液。
进一步地，将水溶性酚醛树脂加入至软化水中，搅拌15分钟，然后加入丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入pH调节剂，搅拌15分钟后反应120分钟，最后加入丁苯胶乳，搅拌30分钟。
进一步地，加入pH调节剂并搅拌后的反应温度为18-23℃。
一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液的使用方法，其包括以下步骤：将配制好的浸胶液倒入浸渍胶槽内，然后玻璃纤维绳浸入浸胶液内，将浸胶后的玻璃纤维绳置于干燥烘箱内进行干燥，最后置于高温烘箱内进行高温处理。
进一步地，干燥烘箱内的温度设定为250-260℃。
进一步地，高温烘箱内的温度设定为280-290℃，处理时间为50-60秒。
综上所述，本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明解决通过水溶性酚醛树脂和橡胶胶乳的混合溶液来实现玻璃纤维绳与同步带橡胶粘合的目的，由于其配方组成中不含有间二苯酚和甲醛有害物质，不会对环境造成污染，有效降低了职业危害，解决了原有间苯二酚-甲醛-胶乳的组合液中使用甲醛来进行反应的现状。
(2)本发明采用两种橡胶胶乳与水溶性酚醛树脂共同制备无甲醛玻璃纤维绳浸胶液，相对于单一胶乳于水溶性酚醛树脂制备出的浸胶液具有优异的效果，其对玻璃纤维绳进行处理后，附胶率及玻璃纤维绳与橡胶的粘合力均较高。
(3)采用特定成分的无甲醛玻璃纤维绳浸胶液，并采用特定的制备方法及其使用方法，使对处理后的玻璃纤维绳具有与橡胶较佳的粘合性能，全程无甲醛等有害气体的释放，具有良好的环保效果。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液，其以重量份计，包括以下配方成分：水溶性酚醛树脂20-30份、丁吡胶乳10-20份、丁苯胶乳6-10份、软化水60-90份、pH调节剂0.02-0.04份。
优选的，该无甲醛玻璃纤维绳浸胶液以重量份计，包括以下配方成分：水溶性酚醛树脂25份、丁吡胶乳15份、丁苯胶乳8份、软化水75份、pH调节剂0.03份。
进一步地，所述pH调节剂为氨水和/或氢氧化钠溶液。
优选的，pH调节剂为氨水，氨水是胶乳的稳定剂，加入氨水后可调节胶乳的pH值，在合理的pH值条件下胶乳才稳定。
进一步地，所述水溶性酚醛树脂的固含量为50％。
一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液的制备方法，其包括以下步骤：将水溶性酚醛树脂加入至软化水中，搅拌至完全溶解；然后加入丁吡胶乳，搅拌至混合均匀；再加入pH调节剂，搅拌均匀后反应一段时间至反应完成，反应完成后加入丁苯胶乳，搅拌至混合均匀后，制得浸胶液。
进一步地，将水溶性酚醛树脂加入至软化水中，搅拌15分钟，然后加入丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入pH调节剂，搅拌15分钟后反应120分钟，最后加入丁苯胶乳，搅拌30分钟。
进一步地，加入pH调节剂并搅拌后的反应温度为18-23℃。
一种无甲醛玻璃纤维绳浸胶液的使用方法，其包括以下步骤：将配制好的浸胶液倒入浸渍胶槽内，然后玻璃纤维绳浸入浸胶液内，将浸胶后的玻璃纤维绳置于干燥烘箱内进行干燥，以干燥玻璃纤维绳表面浸胶液内的水分，最后将其置于高温烘箱内进行高温处理，使玻璃纤维表面浸胶液中的氢键活性与玻璃纤维绳表面的硅烷类树脂反应产生化学键合，保证玻璃纤维绳表面的附胶率。
进一步地，干燥烘箱内的温度设定为250-260℃，干燥箱的温度过高或过低对浸胶液的附胶率及对玻璃纤维绳与橡胶的粘合性能均有明显的影响。
优选的，干燥烘箱内的温度设定为255℃。
进一步地，高温烘箱内的温度设定为280-290℃，处理时间为50-60秒。，干燥箱的温度过高或过低对浸胶液的附胶率及对玻璃纤维绳与橡胶的粘合性能均有明显的影响。
优选的，高温烘箱内的温度设定为283℃，处理时间为53秒。
实施例1
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入15份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳8份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A1。
对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶：将配制好的浸胶液A1倒入至浸渍胶槽内，然后玻璃纤维绳浸入中浸胶液内，将浸胶后的玻璃纤维绳置于255℃的干燥烘箱内进行干燥，以干燥玻璃纤维绳表面浸胶液内的水分，最后将其置于283℃的高温烘箱内进行高温处理，处理时间为53秒。
实施例2
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂20份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入15份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳8份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A2。
通过制得浸胶液A2对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
实施例3
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂30份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入15份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳8份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A3。
通过制得浸胶液A3对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
实施例4
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入10份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳8份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A4。
通过制得浸胶液A4对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
实施例5
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入20份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳8份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A5。
通过制得浸胶液A5对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
实施例6
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入15份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳6份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A6。
通过制得浸胶液A6对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
实施例7
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入15份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。最后向其加入丁苯胶乳10份，充分搅拌30分钟后备用，制得浸胶液并记为A7。
通过制得浸胶液A7对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
对比例1
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入15份丁吡胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟，制得浸胶液并记为B1。
通过制得浸胶液B1对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
对比例2
将固含量为50％的水溶性酚醛树脂25份加入至75份的软化水中搅拌15分钟，使水溶性酚醛树脂完全溶解至软化水中，然后向其加入8份丁苯胶乳，搅拌15分钟，再加入0.03份氨水，搅拌15分钟后，在20℃条件下反应120分钟。制得浸胶液并记为B2。
通过制得浸胶液B2对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
对比例3
原有间苯二酚-甲醛-胶乳粘合剂的制备过程如下：以重量份计，先将间苯二酚0.018份溶解在软化水0.32份中，在加入质量浓度为37％的甲醛0.027份搅拌30分钟，存放6小时后再加入丁吡胶乳0.419份，得到间苯二酚-甲醛-胶乳粘合液，并记为B3。
通过制得浸胶液B3对玻璃纤维绳表面进行涂覆浸胶的具体过程同实施例1，在此不再进行赘述。
将上述实施例1-7获得的浸胶液A1-A7和对比例1-3获得的浸胶液B1-B3以相同的使用方法对玻璃纤维绳进行处理，将处理后的玻璃纤维绳分别进行线绳附胶率及与橡胶粘合力实验并进行对比，其中，玻璃纤维线绳规格为EC9110-1-13SZ 83，试验方法采用HGT3781-2014同步带用浸胶玻璃纤维绳中规定的试验方法对这两个指标进行测试，实验结果见表1所示。
表1
上述对比实验结果分析如下：
(1)实施例1-7获得的浸胶液A1-A7与对比例3获得的浸胶液B3相比，对玻璃纤维绳处理后的物理性能水平相当，其中实施例1获得的浸胶液A1与对比例3获得的浸胶液B3处理后的玻璃纤维绳的附胶率均为100％，实施例1获得的浸胶液A1处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力大于对比例3获得的浸胶液B3处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力，由此表明，实施例1-7获得的浸胶液A1-A7均可代替现有间苯二酚-甲醛-胶乳使用，其中实施例1获得的浸胶液A1为较佳的浸胶液。
(2)对比例1-2获得的浸胶液B1-B2与实施例1-7获得的浸胶液A1-A7、对比例3获得的浸胶液B3相比，其对玻璃纤维绳处理后玻璃纤维绳的附胶率明显较低，与橡胶的粘合力较差。表明，其采用单一成分的胶乳(丁吡胶乳或丁苯胶乳)与水溶性酚醛树脂反应其获得的浸胶液对玻璃纤维绳处理后的附胶率较差，处理后的玻璃纤维绳与橡胶粘合力较差，其不能代替现有的间苯二酚-甲醛-胶乳进行使用。
(3)实施例1获得的浸胶液A1与实施例2-3分别获得的浸胶液A2-A3相比，原料成分中水溶性酚醛树脂的含量不同，获得的浸胶液对玻璃纤维绳处理后附胶率及玻璃纤维绳与橡胶粘合力也不相同，其中实施例1获得的浸胶液A1对玻璃纤维绳进行处理后其附胶率为100％，明显优于实施例2-3获得的浸胶液A2-A3对比例纤维绳进行处理后的附胶率，同时处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力也明显优于实施例2-3获得的浸胶液A2-A3处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力，表明原料中水溶性酚醛树脂的含量过高和过低获得的浸胶液对玻璃纤维绳的浸胶效果均有影响。
(4)实施例1获得的浸胶液A1与实施例4-5分别获得的浸胶液A4-A5相比，原料成分中丁吡胶乳的含量不同，获得的浸胶液对玻璃纤维绳处理后附胶率及玻璃纤维绳与橡胶粘合力也不相同，其中实施例1获得的浸胶液A1对玻璃纤维绳进行处理后其附胶率为100％，明显优于实施例4-5获得的浸胶液A4-A5对比例纤维绳进行处理后的附胶率，同时处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力也明显优于实施例4-5获得的浸胶液A4-A5处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力，表明原料中丁吡胶乳的含量过高和过低获得的浸胶液对玻璃纤维绳的浸胶效果均有影响。
(5)实施例1获得的浸胶液A1与实施例6-7分别获得的浸胶液A6-A7相比，原料成分中丁苯胶乳的含量不同，获得的浸胶液对玻璃纤维绳处理后附胶率及玻璃纤维绳与橡胶粘合力也不相同，其中实施例1获得的浸胶液A1对玻璃纤维绳进行处理后其附胶率为100％，明显优于实施例6-7获得的浸胶液A6-A7对比例纤维绳进行处理后的附胶率，同时处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力也明显优于实施例6-7获得的浸胶液A6-A7处理后的玻璃纤维绳与橡胶的粘合力，表明原料中丁苯胶乳的含量过高和过低获得的浸胶液对玻璃纤维绳的浸胶效果均有影响。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
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