CN103387739B

CN103387739B - 高强度片状模塑料及其制备方法

Info

Publication number: CN103387739B
Application number: CN201210140924.2A
Authority: CN
Inventors: 商伟
Original assignee: HEBEI SHANGQI ENVIRONMENTAL SCI-TECH Co Ltd
Current assignee: HEBEI SHANGQI ENVIRONMENTAL SCI-TECH Co Ltd
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: CN103387739A

Abstract

本发明公开了一种高强度片状模塑料，按照质量份配比为：树脂：不饱和聚酯树脂UP100，引发剂：过氧化苯甲酸叔丁酯TBPB0.8～1，低收缩剂：聚苯乙烯溶液PS35～45，增稠剂：活性氧化镁MgO1～1.6，内脱模剂：硬脂酸锌[CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Zn3～5.5，第一填料：重质碳酸钙CaCO₃140～200，第二填料：高长径比为15-20:1的针状硅灰石粉80～130，第三填料：气相二氧化硅SiO₂5～10，短切无碱玻璃纤维90～140。本发明根据上述配方及方法制作出来的制品具有优良的抗冲击性，强度极高不易裂，尤其适于用作保险杠、前面罩等汽车结构件。

Description

高强度片状模塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种高强度片状膜塑料及其制备方法。

背景技术

SMC(SheetMouldingCompound)是片状模塑料,它是复合材料的高级品种,也是复合材料发展的一个重大突破，最主要成分为不饱和聚酯树脂、玻璃纤维和填料，属热固化材料，其成型就是将SMC片材在一定形状、一定重量、一定保压参数、一定温度下，调整模压时SMC的流向，高温热压而成，SMC材料的自身特点就是强度高、表面光洁、适合于批量生产，现有的SMC材料使制品的抗冲击性较低，易裂、强度不高。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有优良的抗冲击性，强度极高不易裂的高强度片状模塑料，所述高强度片状模塑料按照质量份比包括：

优选的，所述高长径比为15-20:1的针状硅灰石粉按质量比(％)包括：

优选的，所述气相二氧化硅SiO₂原生粒径介于7～40nm之间，比表面积大于100m²/g。

优选的，所述不饱和聚酯树脂UP由不饱和二元羧酸/酸酐、饱和二元羧酸/酸酐与多元醇缩聚而成。

本发明的另外一个目的在于提供一种制备上述高强度片状膜塑料的制作方法，首先将不饱和聚酯树脂UP、过氧化苯甲酸叔丁酯TBPB、聚苯乙烯溶液PS、活性氧化镁MgO、硬脂酸锌[CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Zn、重质碳酸钙CaCO₃、高长径比为15～20:1的针状硅灰石粉、气相二氧化硅SiO₂，按照质量份比例称量，最后混合均匀制成树脂糊并与短切无碱玻璃纤维覆合制作成片状模塑料，上述各组份的质量比：

优选的，所述混合均匀制成树脂糊并与短切无碱玻璃纤维覆合制作成片状模塑料的步骤包括：

第一步：在搅拌状态下按相应质量份数分别加入不饱和聚酯树脂UP、聚苯乙烯溶液PS、硬脂酸锌[CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Zn、重质碳酸钙CaCO₃、高长径比为15-20:1的针状硅灰石粉、气相二氧化硅SiO₂，并充分搅拌均匀。

第二步：在上述搅拌均匀的树脂糊中分别加入引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯TBPB和增稠剂活性氧化镁MgO，并搅拌均匀，搅拌过程中应控制树脂糊温度在28℃以下。

第三步：将第二步搅匀的树脂糊与相应质量份的短切无碱玻璃纤维包裹在上下两片塑料薄膜内，进行滚压碾压。

优选的，所述第三步后还包括，将制得的片状模塑料还经过增稠熟化步骤，使得粘度范围达到1～6×10⁴Pa·s，以使其能够揭离上下两片塑料膜用于压制成型各种制品。

在采用上述配方和制备方法后，本发明具有如下有益效果：使用了本塑料配方以及制作方法，尤其是增加了第二填料针状硅灰石为针状，颗粒长径比达15～20:1，又加上第三填料3纳米级的二氧化硅粉填补狭小空间，使填料混合后形成了长短错落、粗细混搭的高致密性结构，使制品具有优良的抗冲击性，强度极高不易裂，尤其适于用作保险杠、前面罩等汽车结构件。

具体实施方式

下面通过具体实施例来对本发明做进一步详细的说明。

一、高强度片状膜塑料，所述高强度片状膜塑料按照质量份比包括：

所述高长径比为15-20:1的针状硅灰石粉按质量比(％)包括：

所述气相二氧化硅SiO₂，产品为一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。其原生粒径介于7～40nm之间，比表面积大于100m²/g。将其加入配方中因其纳米级颗粒填补细小空间并与树脂有机高分子产生接枝和键合作用，使树脂糊具触变特性从而提高材料流动性，降低压制所需压力；使制品韧性增加，能明显改善制品的抗拉强度、抗冲击强度，抗撕裂性耐热性能大幅提高。

所述不饱和聚酯树脂UP由不饱和二元羧酸/酸酐、饱和二元羧酸/酸酐与多元醇缩聚而成。

二、根据上述的高强度片状膜塑料的配方制作高强度片状膜塑料的制备方法：

第一步：在搅拌状态下的容器内按相应质量份数分别加入不饱和聚酯树脂UP、聚苯乙烯溶液PS、硬脂酸锌[CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Zn、重质碳酸钙CaCO₃、针状硅灰石粉、气相二氧化硅SiO₂，并充分搅拌均匀。

第三步：将第二步搅匀的树脂糊与相应质量份的短切无碱玻璃纤维包裹在上下两片塑料薄膜内，通过专用机组快速进行滚压碾压，目的是将树脂糊与玻璃纤维充分浸润结合，并赶除气泡，压紧成为均匀厚度的复合材料(片状模塑料)，滚压碾压过程需在一定时间内完成，否则加入增稠剂的树脂糊粘度增大会影响玻璃纤维的浸润。

第四步：将制得的片状模塑料增稠熟化，使其粘度范围达到1～6×10⁴Pa·s并稳定，以使得能够揭离上下两片塑料膜便可以用于压制成型各种制品。

最终制作出来的片状模塑料的性能见表1：

表1-性能参数表

项目	性能数据	项目	性能数据
				拉伸强度/MPa	130	洛氏硬度	H112
拉伸模量/GPa	12.5	吸湿性(24h)/％	0.1
				弯曲强度/MPa	255	压缩强度/MPa	190
弯曲模量/GPa	35	冲击强度(缺口)/(kg/m)	108
				相对密度	1.8	燃烧速率	慢-自熄
热变形温度/℃	215	巴氏硬度	80
				连续耐热性/℃	170	正常玻纤含量/％	25

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，而其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.高强度片状模塑料，其特征在于：所述高强度片状模塑料按照质量份数配比为：

2.根据权利要求1所述的高强度片状模塑料，其特征在于：所述高长径比为15-20:1的针状硅灰石粉中各成分含量为：

3.根据权利要求1所述的高强度片状模塑料，其特征在于：所述气相二氧化硅SiO₂原生粒径介于7～40nm之间，比表面积大于100m²/g。

4.根据权利要求1所述的高强度片状模塑料，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂UP由不饱和二元羧酸/酸酐、饱和二元羧酸/酸酐与多元醇缩聚而成。

5.高强度片状模塑料的制作方法，其特征在于：首先将不饱和聚酯树脂UP、过氧化苯甲酸叔丁酯TBPB、聚苯乙烯溶液PS、活性氧化镁MgO、硬脂酸锌[CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Zn、重质碳酸钙CaCO₃、高长径比为15～20:1的针状硅灰石粉、气相二氧化硅SiO₂，按照质量份比例称量，最后混合均匀制成树脂糊并与短切无碱玻璃纤维覆合制作成片状模塑料；

上述各组份的质量比：

6.根据权利要求5所述的高强度片状模塑料的制作方法，其特征在于：所述混合均匀制成树脂糊并与短切无碱玻璃纤维覆合制作成片状模塑料的步骤包括：

第一步：在搅拌状态下按相应质量份数分别加入不饱和聚酯树脂UP、聚苯乙烯溶液PS、硬脂酸锌[CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Zn、重质碳酸钙CaCO₃、高长径比为15-20:1的针状硅灰石粉、气相二氧化硅SiO₂，并充分搅拌均匀；

第二步：在上述搅拌均匀的树脂糊中分别加入引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯TBPB和增稠剂活性氧化镁MgO，并搅拌均匀，搅拌过程中应控制树脂糊温度在28℃以下；

7.根据权利要求6所述的高强度片状模塑料的制作方法，其特征在于：所述第三步后还包括：将制得的片状模塑料还经过增稠熟化步骤，使得粘度范围达到1～6×10⁴Pa·s，以使其能够揭离上下两片塑料膜用于压制成型各种制品。