CN111021068B - 一种聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳浸渍处理技术 - Google Patents

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Abstract

本发明创造性的提供了一种聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳浸渍处理技术，不仅能有效解决芳纶纤维‑浸胶膜‑聚氨酯之间的有效粘合问题，还能通过控制水分含量、填补线绳与聚氨酯间空隙达到减少气泡的目的。

Description

一种聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳浸渍处理技术
技术领域
本发明属于芳纶线绳浸渍处理领域，具体涉及一种聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳浸渍处理技术，该处理技术主要用于制备聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳。
背景技术
浸胶芳纶线绳是聚氨酯同步带的主要骨架材料之一，用于增强聚氨酯同步带的强度和耐久性。由于该增强用浸胶芳纶线绳有特殊处理剂形成的浸胶膜，不仅能提高该纤维与聚氨酯制品的基质间的粘合性，并且该浸胶膜对芳纶原丝本身起到了保护作用，进而提高了聚氨酯制品的耐久性。
通常浸胶芳纶线绳与聚氨酯之间的粘合主要由浸胶膜来完成，浸胶膜一端粘接芳纶纤维，一端粘接聚氨酯，形成芳纶-胶膜-聚氨酯的桥联模式。但是聚氨酯同步带生产过程中，容易因水分、线绳合股空隙、基料填充空隙等产生气泡，造成成品率下降，为聚氨酯同步带生产厂家带来了很大的困扰。
现有技术大多单纯从聚氨酯同步带生产工艺进行改进，无法彻底解决问题。
本发明创造性的提供了一种聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳浸渍处理技术，不仅能有效解决芳纶纤维-浸胶膜-聚氨酯之间的有效粘合问题，还能通过控制水分含量、填补线绳与聚氨酯间空隙达到减少气泡的目的。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供了一种聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳浸渍处理技术，不仅能有效解决芳纶纤维-浸胶膜-聚氨酯之间的有效粘合问题，还能通过控制水分含量、填补线绳与聚氨酯间空隙达到减少气泡的目的。
为解决上述问题，本发明首先提供一组浸胶芳纶线绳处理液及其分别的制备方法，具体包括浸胶芳纶线绳前处理液和浸胶芳纶线绳二浴处理液两种；
第一种，浸胶芳纶线绳前处理液，具体组分为：异氰酸酯1～25份、聚酯多元醇5-30份、甲苯100～200份；
优选地，组成如下：异氰酸酯7份、聚酯多元醇12份、甲苯100份；
浸胶芳纶线绳前处理液的制备方法：
常温条件下，将甲苯加入反应釜，搅拌中慢速加入异氰酸酯，搅拌5-10分钟至溶解完全后，缓慢加入聚酯多元醇，搅拌5-10分钟至完全溶解，即可制得浸胶芳纶线绳前处理液；
第二种，浸胶芳纶线绳二浴处理液，具体组分为：去离子水10～80份、二乙醇胺改性聚氨酯1～50份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯1～50份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯1～50份；
优选地，组成如下：去离子水30份、二乙醇胺改性聚氨酯20份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯30份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯10份；
浸胶芳纶线绳二浴处理液的制备方法：
常温条件下，将去离子水加入容器，边搅拌边加入二乙醇胺改性聚氨酯，搅拌1-5分钟混合均匀；加入磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯，搅拌2-8分钟，混合均匀；加入三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯，搅拌10分钟，完全溶解，即可制得浸胶芳纶线绳二浴处理液。
进一步地，本发明还提供一种用上述浸胶芳纶线绳处理液制备浸胶芳纶线绳的方法，具体方案如下：
将其芳纶纤维进行初捻、复捻加捻后，经过装满前处理液的浸渍槽，快速通过200℃～250℃的烘箱烘干；再经过装满二浴处理液的浸渍槽内浸胶，快速通过100～160℃的烘箱烘干，使处理剂干燥，即得到浸胶芳纶线绳。
本发明的有益效果：
(1)因浸胶芳纶线绳前处理液含有异氰酸酯1～25份、聚酯多元醇5-30份、甲苯100～200份，该处理液创造性的组合方式，使得制得的浸胶芳纶线绳干燥后，深入渗透到芳纶纤维内部，形成化学活性较强的预处理层。
(2)因浸胶芳纶线绳二浴处理液含有去离子水10～80份、二乙醇胺改性聚氨酯1～50份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯1～50份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯1～50份，使得浸胶芳纶线绳二浴浸胶层与聚氨酯形成芳纶纤维-前处理胶膜-二浴浸胶膜-聚氨酯的多层次结构，各层次之间高度交联，形成高强度的粘接结构，增强了芳纶纤维与聚氨酯之间的粘合力。
(3)浸胶芳纶线绳二浴处理液中的三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯在干燥后形成致密疏水的胶膜，胶膜的分子间空隙极小，水分子无法透过，且因为胶膜的疏水性，水分子无法在胶膜表面附着，当芳纶线绳经过烘干处理后，里面的水分被除掉，此时二浴胶膜的存在可有效防止芳纶纤维吸收空气中的水分，防止聚氨酯同步带生产过程中水分蒸发产生气泡。
(4)同时，浸胶芳纶线绳二浴处理液中的二乙醇胺改性聚氨酯在形成的胶膜在同步带生产过程中会随着高温部分溶解，填补到线绳之间的缝隙和填料与线绳间的缝隙里，防止聚氨酯同步带生产过程中因物料间存在空气产生气泡。
(5)本发明所述的浸渍处理液，将其用于制备聚氨酯同步带用浸胶芳纶线绳，制得的芳纶线绳，能极大提高芳纶线绳与聚氨酯的粘接强度，芳纶硬线绳应用于聚氨酯制品后，避免因线绳回潮、物料间空隙产生的气泡，提高聚氨酯同步带生产的成品率和质量。
具体实施方式
下面以具体实施例来对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
浸胶芳纶线绳前处理液的配制：取原料，异氰酸酯7份、聚酯多元醇12份、甲苯100份，常温条件下，将甲苯加入反应釜，搅拌中慢速加入异氰酸酯，搅拌5分钟至溶解完全后，缓慢加入聚酯多元醇，搅拌10分钟至完全溶解，即可制得浸胶芳纶线绳前处理液。
浸胶芳纶线绳二浴处理液的配制：取原料，去离子水30份、二乙醇胺改性聚氨酯20份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯30份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯10份，在常温条件下，将去离子水加入容器，边搅拌边加入二乙醇胺改性聚氨酯，搅拌1-5分钟混合均匀，加入磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯，搅拌2-8分钟，混合均匀，加入三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯，搅拌10分钟，完全溶解，即可制得浸胶芳纶线绳二浴处理液。
将其芳纶纤维进行初捻、复捻加捻后，经过装满浸胶芳纶线绳前处理液的浸渍槽，以20-35米每分钟的速度，通过220℃的烘箱烘干；再经过装满浸胶芳纶线绳二浴处理液的浸渍槽内浸胶，以20-35米每分钟通过150℃的烘箱烘干，使处理剂干燥，即得到浸胶芳纶线绳，如果通过烘箱速度过慢的话，会引起线绳的处理液引起变性，不便于线绳与同步带的结合。
实施例2
按照实施例1中所述的工艺方法，不同的是，分别用下述配方组成的浸胶芳纶线绳前处理液和浸胶芳纶线绳二浴处理液进行制备。
浸胶芳纶线绳前处理液：异氰酸酯5份、聚酯多元醇10份、甲苯100份；
浸胶芳纶线绳二浴处理液：去离子水30份、二乙醇胺改性聚氨酯30份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯20份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯10份。
实施例3
按照实施例1中所述的工艺方法，不同的是，分别用下述配方组成的浸胶芳纶线绳前处理液和浸胶芳纶线绳二浴处理液进行制备。
浸胶芳纶线绳前处理液的配制：异氰酸酯8份、聚酯多元醇6份、甲苯100份；
浸胶芳纶线绳二浴处理液的配制：去离子水50份、二乙醇胺改性聚氨酯30份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯20份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯30份。
试验例1
本试验例对实施例1-3的T-抽出力、含水率、同步带气泡数量和同步带成品率进行测试，结果如如表1所示：
表1
Figure BDA0002338034070000061
其中，聚氨酯为标准聚氨酯；
对实施例1-3进行性能测试，测试方法：T-抽出按国家标准GB/T31333-2014方法测试，剥离力按国家标准GB/T 32109-2015方法测定。
如表1所示，本发明的实施例1、实施例2、实施例3所制得的浸胶芳纶线绳与聚氨酯具有良好的粘合力，且聚氨酯同步带成品率得到明显提高，尤其是实施例1，当用方案中规定的各组分时，各项指标均处于最佳水平。

Claims (4)

1.一种浸胶芳纶线绳处理液，其特征在于，具体包括浸胶芳纶线绳前处理液和浸胶芳纶线绳二浴处理液两种；
第一种，浸胶芳纶线绳前处理液，具体组分为：异氰酸酯1～25份、聚酯多元醇5-30份、甲苯100～200份；
浸胶芳纶线绳前处理液的制备方法：
常温条件下，将甲苯加入反应釜，搅拌中慢速加入异氰酸酯，搅拌5-10分钟至溶解完全后，缓慢加入聚酯多元醇，搅拌5-10分钟至完全溶解，即可制得浸胶芳纶线绳前处理液；
第二种，浸胶芳纶线绳二浴处理液，具体组分为：去离子水10～80份、二乙醇胺改性聚氨酯1～50份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯1～50份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯1～50份；
浸胶芳纶线绳二浴处理液的制备方法：
常温条件下，将去离子水加入容器，边搅拌边加入二乙醇胺改性聚氨酯，搅拌1-5分钟混合均匀；加入磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯，搅拌2-8分钟，混合均匀；加入三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯，搅拌10分钟，完全溶解，即可制得浸胶芳纶线绳二浴处理液。
2.如权利要求1所述的一种浸胶芳纶线绳处理液，其中，浸胶芳纶线绳前处理液具体组成为异氰酸酯7份、聚酯多元醇12份和甲苯100份。
3.如权利要求1所述的一种浸胶芳纶线绳处理液，其中，浸胶芳纶线绳二浴处理液具体组成为去离子水30份、二乙醇胺改性聚氨酯20份、磺酸盐聚醚二元醇改性聚氨酯30份、三羟甲基丙烯酸酯改性聚氨酯10份。
4.一种用权利要求1所述的浸胶芳纶线绳处理液制备浸胶芳纶线绳的方法，其特征在于，将其芳纶纤维进行初捻、复捻加捻后，经过装满前处理液的浸渍槽，快速通过200℃～250℃的烘箱烘干；再经过装满二浴处理液的浸渍槽内浸胶，快速通过100～160℃的烘箱烘干，使处理剂干燥，即得到浸胶芳纶线绳。
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