CN103360727A - 一种改性拉挤复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于复合材料科学技术领域，公开了一种改性拉挤复合材料及其制备方法。该材料由包括以下重量份的组分制成：树脂100份，稀释剂10～200份，填充剂0～80份，引发剂0.1～2份，润滑剂0.1～2份，脱模剂0.1～1份，无机纤维200～1200份。本发明同现有技术相比使用了含氟加工助剂PPA，这在拉挤复合材料中是首次使用，可以有效减少生产波动，缩短生产周期；含氟加工助剂PPA在拉挤复合材料生产中适用性广，效果佳，可代替部分脱模剂，并增加填料含量，可有效降低成本。

Description

一种改性拉挤复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于复合材料科学技术领域，涉及一种改性拉挤复合材料及其制备方法。

背景技术

在拉挤复合材料领域，尤其涉及乙烯基树脂的拉挤作业时，很多厂家公司针对不同树脂开发了一系列脱模剂，如CHEM-TREND、AXEL、汉高乐泰，在乙烯基树脂脱模剂方面都形成了自己的商品牌号。但其价格昂贵，并且当树脂被要求稀释、填充改性时，由于稀释剂、填料与基体树脂存在较大的性能差异，使用定向商品牌号的脱模剂对产品的脱模效果不佳，并且拉挤模具温度正常范围的波动易导致树脂聚合不均，粘模或制品有划痕，堵塞模具引起收缩率波动，尤其是薄壁模具，会影响产品的表观质量甚至是最终产品的使用质量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷提供一种改性拉挤复合材料，该复合材料表观质量光滑，产品质量稳定，可连续生产。

本发明的另一个目的是提供一种上述改性拉挤复合材料的制备方法，该方法有效解决了周期生产中树脂聚合不均，堵塞模具等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性拉挤复合材料，由包括以下质量份的组分制成：

树脂          100份，

稀释剂        10～200份，

填充剂        0～80份，

引发剂        0.1～2份，

润滑剂        0.1～2份，

脱模剂        0.1～1份，

无机纤维      200～1200份。

所述的树脂选自乙烯基树脂，优选双酚A环氧乙烯基树脂，其常温(25～30℃)粘度为1000～10000CPS。

所述的稀释剂选自苯乙烯、丙烯酸酯类稀释剂或缩水甘油醚中的一种或一种以上。

所述的丙烯酸酯类稀释剂选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯中的一种或一种以上。

所述的缩水甘油醚选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、1，4-丁二醇二缩水甘油醚或聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或一种以上。

所述的填充剂选自滑石粉、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝或空心玻璃微珠中的一种或一种以上，优选上述填充剂粒度为300～1500目，再优选其粒度为300目。

所述的填充剂为1～80份，优选40～80份。

所述的引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化马来酸叔丁酯、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或一种以上。

所述的润滑剂选自含氟聚合物加工助剂PPA，优选3M公司Dynama聚合物加工助剂FX5911或FX 5920A，或杜邦公司Zytel聚合物加工助剂HTN92G35DH2或HTN92G45DH2。

所述的脱模剂选自硬脂酸盐或低分子聚乙烯蜡(低分子PE蜡)。

所述的硬脂酸盐选自硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钡中的一种或一种以上。

所述无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上，纤维直径为17μm，纤维线密度为2400特克斯(tex)。

一种上述改性拉挤复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按上述配比称取各组分原料，将树脂100份，稀释剂10～200份，填充剂0～80份，引发剂0.1～2份，润滑剂0.1～2份，脱模剂0.1～1份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌30～60min；

(2)将拉挤模具温度设定为树脂聚合所需温度，纤维纱股数设定为模具横截面积的0.5～0.8倍，将混合物倒入浸胶槽中，设定拉挤速度0.15～0.5m/min，将浸渍纤维牵引，聚合成型，并按所需尺寸切割。

本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明中使用了含氟加工助剂PPA，这在拉挤复合材料中是首次使用，可以有效减少生产波动，缩短生产周期；

2、含氟加工助剂PPA在拉挤复合材料生产中适用性广，效果佳，可代替部分脱模剂，并增加填料含量，可有效降低成本。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

其中，下列实施例中的纤维直径为17μm，纤维线密度为2400特克斯(tex)。

实施例1

一种改性拉挤复合材料及其加工方法，如下所述：

将粘度为10000CPS的双酚A环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯200份，300目重质碳酸钙40份，过氧化苯甲酰2份，含氟加工助剂PPAFX 59112份，硬脂酸锌1份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌60min；将拉挤模具各温度段设定为100℃、130℃、150℃，玻纤纱股数设定为300mm²圆棒截面积的0.5倍即150股，将聚合物倒入浸胶槽，设定拉挤速度0.15m/min，将玻纤浸渍牵引，固化成型，测其灰分为55％，即玻纤纱为422份。

实施例2

一种改性拉挤复合材料及其加工方法，如下所述：

将粘度为1000CPS的双酚A环氧乙烯基酯树脂100份，甲基丙烯酸缩水甘油酯10份，过氧化马来酸叔丁酯0.1份，含氟加工助剂PPA HTN92G35DH21份，硬脂酸钙0.5份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌30min；将拉挤模具各温度段设定为100℃、130℃、150℃，碳纤纱股数设定为300mm²圆棒截面积的0.6倍即180股，将聚合物倒入浸胶槽，设定拉挤速度0.3m/min，将碳纤浸渍牵引，固化成型，测其灰分为65％，即碳纤纱为208份。

实施例3

一种改性拉挤复合材料及其加工方法，如下所述：

将粘度为5500 CPS的双酚A环氧乙烯基酯树脂100份，1，4-丁二醇二缩水甘油醚105份，300目滑石粉30份，300目重质碳酸钙50份，过氧化叔戊酸叔丁酯0.5份，过氧化二异丙苯0.5份，含氟加工助剂PPA HTN92G45DH20.1份，PE蜡1份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌45min；将拉挤模具各温度段设定为100℃、130℃、150℃，玄武岩纤维纱股数设定为300mm²圆棒截面积的0.8倍即240股，将聚合物倒入浸胶槽，设定拉挤速度0.2m/min，将玄武岩纤维浸渍牵引，固化成型，测其灰分为80％，即玄武岩纤纱为1148份。

实施例4

一种改性拉挤复合材料及其加工方法，如下所述：

将粘度为3000 CPS的双酚A环氧乙烯基酯树脂100份，分子量为1000的聚乙二醇二缩水甘油醚50份，500目氢氧化铝40份，偶氮二异庚腈0.1份，含氟加工助剂PPAFX 5920A2份，PE蜡0.1份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌50min；将拉挤模具各温度段设定为100℃、130℃、150℃，碳纤纱股数设定为300mm²圆棒截面积的0.65倍即180股，将聚合物倒入浸胶槽，设定拉挤速度0.25m/min，将碳纤浸渍牵引，固化成型，测其灰分为75％，即碳纤纱为579份。

实施例5

一种改性拉挤复合材料及其加工方法，如下所述：

将粘度为7000 CPS的双酚A环氧乙烯基酯树脂100份，丙烯酸丁酯80份，600目氢氧化镁50份，1500目空心玻璃微珠30份，偶氮二异丁腈1份，含氟加工助剂PPA FX 59111份，硬脂酸钡1份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌60min；将拉挤模具各温度段设定为100℃、130℃、150℃，玻纤纱股数设定为300mm²圆棒截面积的0.75倍即215股，将聚合物倒入浸胶槽，设定拉挤速度0.5m/min，将玻纤浸渍牵引，固化成型，测其灰分为72％，即其玻纤为676份。

比较例1～5

将上述实施例1-5中的含氟加工助剂PPA去除，其余用料配比工艺参数均相同。模具温度在±5℃正常范围波动时，比较例均会出现聚合不均，低聚物堵塞模具，影响产品表观质量，而上述实施例均不会出现此现象。

表1为实施例1-5制得的不同配比的树脂基改性拉挤复合材料的性能。

表1

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性拉挤复合材料，其特征在于：由包括以下质量份的组分制成：

树脂       100份，

稀释剂     10～200份，

填充剂     0～80份，

引发剂     0.1～2份，

润滑剂     0.1～2份，

脱模剂     0.1～1份，

无机纤维   200～1200份。

2.根据权利要求1所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的树脂选自乙烯基树脂，优选双酚A环氧乙烯基树脂，其常温粘度为1000～10000CPS，其中常温是25～30℃。

3.根据权利要求1所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的稀释剂选自苯乙烯、丙烯酸酯类稀释剂或缩水甘油醚中的一种或一种以上。

4.根据权利要求3所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的丙烯酸酯类稀释剂选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯中的一种或一种以上；

或所述的缩水甘油醚选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、1，4-丁二醇二缩水甘油醚或聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的填充剂选自滑石粉、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝或空心玻璃微珠中的一种或一种以上，优选上述填充剂粒度为300～1500目，再优选其粒度为300目；

或所述的填充剂为1～80份，优选40～80份。

6.根据权利要求1所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化马来酸叔丁酯、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或一种以上；

或所述的润滑剂选自含氟聚合物加工助剂PPA，优选3M公司Dynama聚合物加工助剂FX5911或FX 5920A，或杜邦公司Zytel聚合物加工助剂HTN92G35DH2或HTN92G45DH2。

7.根据权利要求1所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的脱模剂选自硬脂酸盐或低分子聚乙烯蜡。

8.根据权利要求7所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述的硬脂酸盐选自硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钡中的一种或一种以上。

9.根据权利要求1所述的改性拉挤复合材料，其特征在于：所述无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上，纤维直径为17μm，纤维线密度为2400特克斯。

10.一种上述权利要求1-9中任一所述的改性拉挤复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)按权利要求1所述的配比称取各组分原料，将树脂100份，稀释剂10～200份，填充剂0～80份，引发剂0.1～2份，润滑剂0.1～2份，脱模剂0.1～1份加入到容器中，用气动搅拌机密闭常温搅拌30～60min；

(2)将拉挤模具温度设定为树脂聚合所需温度，纤维纱股数设定为模具横截面积的0.5～0.8倍，将混合物倒入浸胶槽中，设定拉挤速度0.15～0.5m/min，将浸渍纤维牵引，聚合成型，并按所需尺寸切割。