（上海多綸化工有限公司，上海 200540）

作為復(fù)合材料增強(qiáng)體，高模低縮滌綸簾子線具有優(yōu)良的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于汽車輪胎領(lǐng)域。在復(fù)合材料中，界面粘結(jié)性能對(duì)其綜合性能影響很大。滌綸簾子線由于其表面化學(xué)惰性，導(dǎo)致滌綸和橡膠的界面粘結(jié)強(qiáng)度低下。提高其界面粘結(jié)性能的技術(shù)很多，包括對(duì)纖維進(jìn)行浸膠處理的方法，對(duì)纖維表面進(jìn)行低溫等離子體處理、電子輻射以及紫外光輻射等表面改性的方法，以及對(duì)膠料配方進(jìn)行改進(jìn)的方法。其中，浸膠處理工藝又可分為一浴浸膠和二浴浸膠。

1 普通高模低縮滌綸簾子線的浸膠工藝

W.H.Charch 和D.B.Maney[1]針對(duì)粘膠和錦綸纖維發(fā)明了RFL 浸膠處理的方法（常用的RFL 浸膠液配方如表1、表2 所示），而滌綸纖維由于缺乏極性基團(tuán)且氫鍵作用不強(qiáng)，用單一的RFL 浸膠液處理是不夠的。因此，有研究者對(duì)RFL 浸膠液的配方進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)滌綸簾子線的浸膠處理。

表1 RF 樹脂的配方

T Shima[2]在RFL 浸膠液中加入聚丁二烯二醇、二苯甲烷二異氰酸酯，使橡膠與滌綸簾子線的粘結(jié)性能得到很大的提高。Kim In-Han[3]在RFL 中加入二苯甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂、SBR 膠乳和乙烯吡啶混合乳液等，既改善了簾子線高溫耐降解性又使其柔性變好。許其軍等[4]提到在RFL 浸膠液中加入氯酚系列的粘合促進(jìn)劑以獲得良好的粘合力。氯酚系列的粘合促進(jìn)劑是p-氯酚、甲醛和間苯二酚縮合物的濃氨溶液，在調(diào)配和生產(chǎn)時(shí)氨味很重，嚴(yán)重影響操作環(huán)境和影響操作人員的健康。

表2 RFL 浸膠液的配方

另外有研究者通過(guò)配制預(yù)浸膠液，先對(duì)滌綸簾子線進(jìn)行一浴浸膠，再用普通的RFL 浸膠液對(duì)滌綸簾子線進(jìn)行二次浸膠，來(lái)完成對(duì)滌綸簾子線的浸膠處理。Shoaf 發(fā)明了二浴浸膠配方。用苯酚封閉的聚異氰酸酯、環(huán)氧樹脂及適量滲透劑先在滌綸簾子線表面形成涂層，烘干熱處理后用普通的RFL 浸膠液處理。Solomon T S 等也研究了非活性滌綸簾子線二次浸漬處理，采用環(huán)氧樹脂、可逆封閉異氰酸酯和一種特殊的分散劑浸漬，再用普通RFL 浸漬液處理。

非粘合活化型滌綸簾線的二浴浸膠處理方式中，第一浴典型的是美國(guó)杜邦公司的D-417 配方（見表3），第二浴采用常規(guī)的RFL 浸膠液進(jìn)行浸漬。以德國(guó)ZELL 公司制造的二浴浸膠機(jī)為例，其生產(chǎn)工藝流程為：導(dǎo)開—貯布架—1 號(hào)張力架—一浴浸膠槽，1 號(hào)烘箱、2 號(hào)烘箱—2 號(hào)張力架—3 號(hào)烘箱—3 號(hào)張力架—二浴浸膠槽—4 號(hào)烘箱、5 號(hào)烘箱—4 號(hào)張力架—貯布架—卷取。

從1 號(hào)張力架到2 號(hào)張力架之間為第一牽伸區(qū)，從2 號(hào)張力架到3 號(hào)張力架之間為第二牽伸區(qū)，從3號(hào)張力架到4 號(hào)張力架之間為回縮區(qū)。每個(gè)浸膠槽上有橡膠壓輥和真空吸膠裝置，以去除多余的膠液。

表3 D-417 預(yù)浸膠的配方

程輝等對(duì)滌綸浸膠用的3 種縮水甘油醚的使用性能做了分析比較。文中采用二浴浸膠法，第一浴浸膠采用的是杜邦公司的D417 配方，這3 種縮水甘油醚即為D417 配方中的組分，產(chǎn)品型號(hào)分別為德國(guó)RASCHIG 公司的GE100、瑞士EMS 公司的G1701 和日本長(zhǎng)瀨化工公司的EX-313。對(duì)3 種三縮水甘油醚分別做了溶解實(shí)驗(yàn)和粘合力實(shí)驗(yàn)（H 抽出測(cè)試），結(jié)果表明不同品牌的縮水甘油醚水溶性和粘合力均有差異，且其水溶性和粘合力之間存在著一定聯(lián)系，但文中并未指出水溶性和粘合力存在何種聯(lián)系。

2 活化型高模低縮滌綸簾子線浸膠工藝

除了對(duì)RFL 浸膠液進(jìn)行改良之外，在滌綸纖維后加工過(guò)程中，用粘合活化油劑對(duì)纖維進(jìn)行處理，則利用常規(guī)的RFL 浸膠液也可實(shí)現(xiàn)一浴浸膠。

Hergenrother W L 等發(fā)明了一種粘合活化油劑，這種粘合活化油劑包括水溶性環(huán)氧化合物，三乙醇胺以及其他多羥基化合物等組分，這些組分中羥基和環(huán)氧基的化學(xué)計(jì)量比為1∶0.0003～1∶0.7000，其中三乙醇胺為固化劑。為了降低活化油劑的粘度，把以上組分配制成甲基乙基酮或者甲苯溶液。纖維上油溫度等條件如表4 所示。

表4 纖維上油溫度等條件

另外，Hergenrother W L 等還發(fā)明了一種紫外光固化的具有粘結(jié)活性的油劑，這種活化油劑尤其適用于滌綸纖維。以質(zhì)量計(jì)算，紫外光固化液態(tài)環(huán)氧化合物占100 份，光引發(fā)劑占0.01～10 份。這種方法可以有效避免熱固化所帶來(lái)的破壞，同時(shí)避免了化學(xué)固化劑適用期短的問(wèn)題。專利中提到的環(huán)氧化合物為脂環(huán)族或者脂環(huán)族的環(huán)氧化物、芳香族或者脂肪族多元醇縮水甘油醚和聚環(huán)氧化物。光引發(fā)劑為芳基碘鎓鹽、芳基锍鹽、芳基重氮鹽。環(huán)氧化合物更傾向于使用三縮水甘油或者1,2,7,8-二環(huán)氧辛基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯，以質(zhì)量計(jì)算，其用量為100份，與之相匹配的光引發(fā)劑用量為3 份。

許其軍等[4]采用進(jìn)口紡絲油劑對(duì)適合于一浴浸膠的粘合活化型滌綸工業(yè)絲的開發(fā)進(jìn)行了研究，所采用的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)普通型滌綸工業(yè)絲相同，上油均在初生絲拉伸前進(jìn)行，只是在常規(guī)的工業(yè)絲油劑中加入了一定比例的粘合活化油劑（含有環(huán)氧樹脂）。其活化機(jī)理為：環(huán)氧化合物和纖維中的端羧基發(fā)生反應(yīng)，在滌綸分子中引入活潑的羥基，使其極性增強(qiáng)，從而增加它和RFL 浸膠液的粘合性。文中通過(guò)分析紡絲油劑的粘度隨溫度的變化、紡絲油劑的熱失重行為以及簾線與橡膠的粘合性能，給出了該紡絲油劑使纖維具有良好上油性能的最佳溫度，并指出該紡絲油劑具有良好的耐熱性能，簾線與橡膠的粘合性能隨著紡絲油劑中粘合組份加入量的提高而有所提高。文中還指出，為了進(jìn)一步提高粘合活化型簾線和橡膠的粘合力，可以在RFL 浸膠液中加入一定量的封閉異氰酸酯，來(lái)提高簾線和橡膠的粘合力。

楊玲莉等用差熱掃描量熱法研究了滌綸粘合活化油劑。采用兩種粘合活化油劑試樣，分別與固化劑以1∶0.25（質(zhì)量比）的配比混合均勻，對(duì)其表觀反應(yīng)活化能和反應(yīng)級(jí)數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，從而掌握其固化特性。在滌綸粘合活化長(zhǎng)絲所采用的紡絲-拉伸-卷繞一步法生產(chǎn)工藝中，根據(jù)粘合活化油劑固化特性的不同，決定在何處上油、絲束的熱處理溫度以及熱處理時(shí)間。但是文中并未提及所用活化油劑的來(lái)源。

在眾多活化油劑中，經(jīng)德國(guó)司馬化工公司的TC-12 活化油劑上油處理過(guò)的滌綸活化絲相較于原絲，強(qiáng)力保持率提高，干熱收縮率降低，斷裂伸長(zhǎng)率減小，并且滌綸活化絲比原絲結(jié)晶度高，熱穩(wěn)定性更好，經(jīng)過(guò)浸膠處理后的活化型滌綸簾子線與橡膠的粘合力得到了提高。

3 結(jié)語(yǔ)

目前開發(fā)環(huán)保型滌綸簾子線浸膠配方，繼續(xù)提高滌綸簾子線的強(qiáng)力和尺寸穩(wěn)定性，提升其動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，提高其粘合性能，是滌綸簾子線的發(fā)展趨勢(shì)。因此，從滌綸纖維后加工工藝和滌綸簾線的浸膠工藝入手，提高滌綸簾子線的各方面性能，同時(shí)兼顧工藝的環(huán)保性，是以后滌綸簾子線的研究方向之一。