CN101143933B - 实心环氧塑料板材及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实心环氧塑料板材，原材料包括环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、填充剂、固化剂和破泡剂。本发明还公开了一种实心环氧塑料板材的生产方法，其工作环境温度为15-20℃，相对湿度为50-65％，加工方法为：在成型模具的型腔内均涂一次离型剂，干燥15分钟后使用；在同一个容器内加入环氧树脂和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌均匀后再加入填充剂，搅拌均匀至无任何颗粒后，同时向所述容器内加入固化剂和破泡剂，搅拌均匀；将上述混合料倒入成型模具的型腔内，固化8小时后离型；将上述离型后的板材在65℃的温度下恒温保温3小时。本发明的塑料板材韧性好、耐磨性高、易加工、组织致密、寿命长而且成本低。

Description

实心环氧塑料板材及生产方法

技术领域

本发明涉及一种塑料板材及生产方法，尤其涉及一种适用于汽车行业的实心环氧塑料板材及生产方法。

背景技术

汽车行业中，不管是钣金零件还是塑料零件和总成组合件的检验模型，除少数用铝合金做工作型面之外，大部分是用糊状代木树脂做工作型面，这种糊状代木树脂以环氧树脂合成材料为基础材料，现有糊状代木树脂的弱点是：组织结构松软、耐磨性差、脆性大、寿命短。

随着生产技术的发展，人们开始研究新材料，逐步代替糊状代木树脂的另一种新材料——聚氨基甲酸酯塑料板材问世，其性能优良：韧性好、耐磨性高，易加工、组织致密，引起用户的极大兴趣，目前已经得到用户认可，用此材料做检验模型的用户也越来越多。但此材料为进口材料，价格高，成本大，不利于普及和促进汽车工业的发展。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种以环氧树脂为基础材料的实心环氧塑料板材及生产方法，这种塑料板材性能优良且成本低。

本发明是通过以下技术方案实现上述目的的：

本发中的实心环氧塑料板材，是以环氧树脂为基本原材料加工而成，其原材料还包括邻苯二甲酸二丁酯、填充剂、固化剂和破泡剂。

邻苯二甲酸二丁酯简称DBP，能降低体系的粘度，增加韧性；填充剂能增加塑料的刚性和强度；固化剂可以使产品在一定时间内固化成型；破泡剂能降低环氧树脂分子之间的吸引力，排除环氧树脂内部的气体，是提高产品性能的关键材料。现在排除高粘度树脂中的气体有两种方法：一是利用真空设备来抽真空，这种方法投资较大，耗能多；二是利用一种简单物质将树脂中的气体排出，这种方法最省事，其效果与机械法排气一样的结果。本发明正是采用第二种效果好、成本低、操作易的方法。

作为本发明中实心环氧塑料板材的优选技术方案，所述原材料的质量配比为：环氧树脂100份，邻苯二甲酸二丁酯16-18份，填充剂90-110份，固化剂23-24份，破泡剂2-4份。

作为本发明中实心环氧塑料板材的最佳技术方案，所述原材料的质量配比为：环氧树脂100份，邻苯二甲酸二丁酯17份，填充剂100份，固化剂23份，破泡剂3份。

所述环氧树脂的要求为：每公斤环氧树脂含4.1-4.7当量的环氧值，软化点12-20℃，挥发份≤1％。为了达到上述要求，选用室温变硬、尺寸稳定、强度高、热膨胀系数小的环氧树脂，参照标准Q/320201NCT047。

所述邻苯二甲酸二丁酯的要求为：密度1.044-1.048g/cm³，纯度99.5％。

所述填充剂为TZ-1Mgo.SiO2填充剂，TZ-1Mgo.SiO2是一种含水硅酸镁矿物粉末，其分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂，MgO含量为29％，SiO₂含量为58％，H₂O(水)含量为0.5％，粒度为400目，白度为85-90，参照标准GB615342-94。

所述固化剂为二乙烯三胺一环氧丙烷丁基醚加成物，型号为“CYDHD-593”，其胺值为700±20。

所述破泡剂为聚硅氧烷溶液，型号为“毕克530B”。聚硅氧烷溶液与低粘度油漆用的简单分子组成的破泡剂不同，它特别适合于高粘度树脂的脱泡，经试验证实，效果特别好，在实心环氧塑料板材生产中发挥了重要作用。

本发明中实心环氧塑料板材的生产方法为：生产条件为：工作环境温度为15-20℃，相对湿度为50-65％；加工方法为：

(1)在成型模具的型腔内均涂一次离型剂(一般采用工业地板蜡)，干燥15分钟后使用；

(2)在同一个容器内加入环氧树脂和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌均匀后再加入填充剂，搅拌均匀至无任何颗粒为止，然后同时向所述容器内加入固化剂和破泡剂，搅拌均匀；

(3)将上述搅拌均匀的混合料倒入成型模具的型腔内，固化8小时后离型，每次成型板材的厚度以25mm为限；

(4)将上述离型后的板材在65℃的温度下恒温保温3小时，当需要厚度大于25mm，则按上述方法分次加料直到达到规定厚度，在此过程中，后一次加料必须在前一次料完全变硬、冷却并对该料的表面进行严格的处理和清理后进行。

作为本发明中实心环氧塑料板材的生产方法的优选方法，每次成型板材的厚度以25mm为限，如果需要厚度大于25mm，则按上述方法分次加料直到达到规定厚度，在此过程中，后一次加料必须在前一次料完全变硬、冷却并对该料的表面进行严格的处理和清理后进行。按这种方法生产的实心环氧塑料板材质量更有保证。

按上述质量配比和生产方法所生产的实心环氧塑料板材，其性能与进口的聚氨基甲酸酯塑料板材相比差别不大，具体参数比较如下表所示：

本发明的有益效果在于：

由于邻苯二甲酸二丁酯降低了环氧树脂的粘度、增加了韧性，填充剂增加了塑料板材的刚性和强度，破泡剂降低了环氧树脂分子之间的吸引力、排除了环氧树脂内部的气体，所以本发明中的实心环氧塑料板材韧性好、耐磨性高、易加工、组织致密、寿命长而且成本低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步具体的描述：

实施例1：本次生产的成型板材的厚度为50mm，实际生产中每次加工的成型板材的厚度为25mm，所以本次生产分一次加工和二次加工两大步骤。一次加工所用原材料及生产方法如下：

取下述原材料：500g环氧树脂，85g邻苯二甲酸二丁酯，500g填充剂，115g固化剂，15g破泡剂，上述各原材料分别满足以下要求：所述环氧树脂，其每公斤环氧树脂含4.5当量的环氧值，软化点18℃，挥发份0.9％；所述邻苯二甲酸二丁酯，其密度为1.045g/cm³，纯度为99.5％；所述填充剂为TZ-1Mgo.SiO2填充剂，其分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂，粒度为400目，白度为88；所述固化剂为二乙烯三胺一环氧丙烷丁基醚加成物，其胺值为700，型号为“CYDHD-593”；所述破泡剂为聚硅氧烷溶液，型号为“毕克530B”。

将上述各原材料按以下方法进行加工：

生产条件为：工作环境温度为18℃，相对湿度为58％；加工方法为：

(1)将工业地板蜡均涂于成型模具的型腔内，干燥15分钟后使用；

(2)在同一个容器内加入环氧树脂和邻苯二甲酸二丁酯，用手搅拌均匀后再加入填充剂，先用手搅拌至基本均匀后，再用搅拌机搅拌，使其完全均匀，直至无任何颗粒为止，然后同时向所述容器内加入固化剂和破泡剂，用手搅拌均匀；

(5)将上述搅拌均匀的混合料倒入成型模具的型腔内，固化8小时后离型，每次成型板材的厚度以25mm为限；

(6)将上述离型后的板材在65℃的温度下恒温保温3小时，当需要厚度大于25mm，则按上述方法分次加料直到达到规定厚度，在此过程中，后一次加料必须在前一次料完全变硬、冷却并对该料的表面进行严格的处理和清理后进行。

在上述一次成型板材完全变硬、冷却后，对该成型板材的表面进行严格的处理和清理，进入二次加工过程，其方法如下：

将上述一次成型板材置于另一个成型模具内，这个二次成型模具的型腔厚度为一次成型模具的型腔厚度的两倍，然后用与上述一次加工相同的原材料，混合好后倒入二次成型模具的型腔内，固化8小时后离型，将离型后的板材在65℃的温度下恒温保温3小时，即得二次成型板材，也是所需的50mm厚的成型板材。

经过测试，本次生产的成型板材的技术指标如下表所示：

实施例2：本次生产的成型板材的厚度为50mm，实际生产中每次加工的成型板材的厚度为25mm，所以本次生产分一次加工和二次加工两大步骤。一次加工所用原材料及生产方法如下：

取下述原材料：500g环氧树脂，80g邻苯二甲酸二丁酯，450g填充剂，115g固化剂，10g破泡剂，上述各原材料分别满足以下要求：所述环氧树脂，其每公斤环氧树脂含4.5当量的环氧值，软化点18℃，挥发份0.9％；所述邻苯二甲酸二丁酯，其密度为1.045g/cm³，纯度为99.5％；所述填充剂为TZ-1Mgo.SiO2填充剂，其分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂，粒度为400目，白度为88；所述固化剂为二乙烯三胺一环氧丙烷丁基醚加成物，其胺值为700，型号为“CYDHD-593”；所述破泡剂为聚硅氧烷溶液，型号为“毕克530B”。

按与实施例1所述的生产方法相同的方法进行加工，制得的成型板材的技术指标如下表所示：

实施例3：本次生产的成型板材的厚度为50mm，实际生产中每次加工的成型板材的厚度为25mm，所以本次生产分一次加工和二次加工两大步骤。一次加工所用原材料及生产方法如下：

取下述原材料：500g环氧树脂，90g邻苯二甲酸二丁酯，550g填充剂，120g固化剂，20g破泡剂，上述各原材料分别满足以下要求：所述环氧树脂，其每公斤环氧树脂含4.5当量的环氧值，软化点18℃，挥发份0.9％；所述邻苯二甲酸二丁酯，其密度为1.045g/cm³，纯度为99.5％；所述填充剂为TZ-1Mgo.SiO2填充剂，其分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂，粒度为400目，白度为88；所述固化剂为二乙烯三胺一环氧丙烷丁基醚加成物，其胺值为700，型号为“CYDHD-593”；所述破泡剂为聚硅氧烷溶液，型号为“毕克530B”。

按与实施例1所述的生产方法相同的方法进行加工，制得的成型板材的技术指标如下表所示：

Claims (1)

1.一种实心环氧塑料板材，以环氧树脂为基本原材料加工而成，其特征在于：原材料还包括邻苯二甲酸二丁酯、填充剂、固化剂和破泡剂，各原材料的质量配比为环氧树脂100份、邻苯二甲酸二丁酯17份、填充剂100份、固化剂23份、破泡剂3份，

其中，环氧树脂每公斤含4.1～4.7当量的环氧值，软化点12～20℃，挥发份≤1％；

邻苯二甲酸二丁酯密度为1.044-1.048g/cm³，纯度99.5％；

填充剂为TZ-1Mgo.SiO2填充剂，其分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂，粒度为400目，白度为85-90；

固化剂为二乙烯三胺一环氧丙烷丁基醚加成物，其胺值为700±20；

破泡剂为聚硅氧烷溶液，型号为毕克“530B”；

上述实心环氧塑料板材的生产条件为：工作环境温度为15-20℃，相对湿度为50-65％；其加工方法为：

(1)在成型模具的型腔内均涂一次离型剂，干燥15分钟后使用；

(2)在同一个容器内加入环氧树脂和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌均匀后再加入填充剂，搅拌均匀至无任何颗粒为止，然后同时向所述容器内加入固化剂和破泡剂，搅拌均匀；

(3)将上述搅拌均匀的混合料倒入成型模具的型腔内，固化8小时后离型，每次成型板材的厚度以25mm为限；

(4)将上述离型后的板材在65℃的温度下恒温保温3小时，当需要厚度大于25mm，则按上述方法分次加料直到达到规定厚度，在此过程中，后一次加料必须在前一次料完全变硬、冷却并对该料的表面进行严格的处理和清理后进行。