CN104292748A - 环氧树脂合成的类smc材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环氧树脂合成的类SMC材料，其以下原料制成：环氧树脂，玻璃纤维，废旧聚氯乙烯材料，废旧的玻璃钢粉末，硅烷偶联剂，乙醇，空心玻璃微珠，硬脂酸钙粉末，固化剂，氧化镁，紫外线吸收剂。本发明涉及的环氧树脂合成的类SMC材料，在制备和使用的过程中无挥发性有机物的排放，有利于环境保护和使用生产人员的健康。其力学性能良好、防尘、防水、表面耐磨损、耐重压、抗冲击、其中加入了紫外线吸收剂，改善了环氧树脂怕紫外线照射的缺点，同时使用一些废旧材料，大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及片状模塑料材料领域，具体涉及一种由环氧树脂合成的类似SMC的材料及其制备方法。
背景技术
我国的模塑料工业起始于60年代初，当时，为适应我国国防工业发展的需要，重点发展了酚醛类为主、环氧/酚醛、环氧型模塑料为辅的具有特种功能的模塑料，像耐烧蚀材料，耐热、高强、高介电和耐超低温材料。所用的增强材料有高硅氧纤维、玻璃纤维、高强纤维及部分特殊纤维。
在1975年我国完全靠自己的力量开发出了自己的SMC材料、生产设备和工艺技术。随后在1976、1978和1986年用国产的SMC开发成功客车火车窗框、座椅和组合式水箱。我国铁路客车自1986年起所有22型车全部采用SMC窗框。它的使用不仅崛起了几个专门为铁路生产玻璃钢产品的工厂，而且对玻璃钢在铁路系统的应用起到了促进作用。SMC座椅自1978年我国首次成功应用以来，经过近20年的使用仍然还表现出它顽强的生命力。在整个2000年以后SMC座椅市场在我国得到了蓬勃发展，每年都有近百万把投人使用。
自1985年起到80年代末，随着SMC的成功应用，其先进性逐渐为人们所认识，又正逢改革开放各企业既有出国考察的机会，又比较容易获得外汇。因此，在此阶段出现了一个大规模从国外引进SMC生产设备的热潮。目前，在汽车零件的生产方面也得到了广泛的应用。与钢汽车零件相比，模压成型SMC汽车零件具有许多优点，如：生产周期短，便于汽车改型，投资效益较好；重量较轻，节约燃油，排污较少；设计自由；件的整体性好，零件的数量很少；耐用性和隔热性好等。然而它也存在一些缺点：不可回收，污染环境；虽然性能价格比较好，但一次性投资（如SMC机组、压机和模具）往往高于对应的钢件。
为了解决SMC材料存在的不足，本发明提供的环氧树脂合成的类SMC材料，不会挥发有机物、不污染环境、力学性能好、防尘、防水、表面耐磨损、耐重压、抗冲击、其中加入了紫外线吸收剂，改善了环氧树脂怕紫外线照射的缺点，同时使用一些废旧材料，大大降低了生产成本。
发明内容
针对上述现有技术不足，本发明的目的是提供一种用环氧树脂合成的类似于SMC材料，原料中使用废旧聚氯乙烯材料做低收缩剂、废旧玻璃钢粉做填料，大大降低了生产成本；且此类材料不会发有机物，不污染环境，力学性能优良。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：
一种环氧树脂合成的类SMC材料，其由如下重量份的原料制成：
环氧树脂 100-120份；
玻璃纤维 100-140份；
废旧聚氯乙烯材料 35-45份；
废旧的玻璃钢粉末 150-200份；
硅烷偶联剂 30-40份；
乙醇 30-40份；
空心玻璃微珠 30-50份；
硬脂酸钙粉末 5-10份；
固化剂 3-5份；
氧化镁 3-5份；
紫外线吸收剂 2-4份。
所述的一种环氧树脂合成的类SMC材料，原料中空心玻璃微珠的平均粒径为50微米；硬脂酸钙粉末的粒径在100-300目。
所述的一种环氧树脂合成的类SMC材料，原料中固化剂为胺类和酸酐类固化剂之一；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、三嗪类和受阻胺类之一。
所述环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）预备原料：原料及其各组分的重量份如下：
环氧树脂 100-120份；
玻璃纤维 100-140份；
废旧聚氯乙烯材料 35-45份；
废旧的玻璃钢粉末 150-200份；
硅烷偶联剂 30-40份；
乙醇 30-40份；
空心玻璃微珠 30-50份；
硬脂酸钙粉末 5-10份；
固化剂 3-5份；
氧化镁 3-5份；
紫外线吸收剂 2-4份；
（2）废旧聚氯乙烯材料的处理：将对应量的废旧聚氯乙烯材料清洗干净，在100℃下烘干，然后在粉碎机中粉碎为粒径小于30微米的粉末；
（3）废旧玻璃钢粉的处理：将硅烷偶联剂和乙醇按步骤（1）的比例配制成溶液，加至对应量的废旧玻璃钢粉中，再放入超声波清洗机中进行超声处理，总处理时间50分钟；处理后取出晾干，置于100℃的烘箱中干燥1.5小时，备用；
（4）制备树脂糊：按照步骤（1）的比例称取对应量的环氧树脂、空心玻璃微珠、硬脂酸钙粉末、固化剂、氧化镁、紫外线吸收剂、步骤（2）处理的废旧聚氯乙烯材料和步骤（3）处理过的废旧玻璃钢粉，在高速分散机中以1500rpm的速度分散30分钟；
（5）片材压制：将分散好的树脂糊通过输送平台送到承载薄膜上，再将玻璃纤维均匀的平铺在树脂糊上，使其被充分浸渍，糊制适当的层数，然后最上层再铺一层承载薄膜，用刮板将其中的气泡赶干净，最后放在加热的压力成型机中央，在6MPa的压力下压制成片状模塑料样品；
（6）固化成型：将步骤（5）制备的片状模塑料样品揭去两面的承载薄膜，放在成型机上，在180℃、7MPa的条件下成型6小时。
所述的环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，步骤（1）中空心玻璃微珠的平均粒径为50微米；硬脂酸钙粉末的粒径在100-300目。
所述的环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，步骤（1）中固化剂为胺类和酸酐类固化剂之一；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、三嗪类和受阻胺类之一。
本发明提供的环氧树脂合成的类SMC材料使用的废旧聚氯乙烯材料作为低收缩剂；废旧玻璃钢粉是填料，处理以后可以更好地与环氧树脂相容；硬脂酸钙粉末是脱模剂；氧化镁是作为增稠剂的。向其中加入空心玻璃微珠一方面可以增强材料的韧性，另一方面可以减小材料的密度。
本发明提供的环氧树脂合成的类SMC材料，在制备和使用的过程中无挥发性有机物的排放，有利于环境保护和使用生产人员的健康。其力学性能良好、防尘、防水、表面耐磨损、耐重压、抗冲击、其中加入了紫外线吸收剂，改善了环氧树脂怕紫外线照射的缺点，同时使用一些废旧材料，大大降低了生产成本。
附图说明
图1：本发明实施例的制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：本发明实施例提供的一种环氧树脂合成的类SMC材料，其由如下重量份的原料制成：
环氧树脂 110份；
玻璃纤维 100份；
废旧聚氯乙烯材料 35份；
废旧的玻璃钢粉末 170份；
硅烷偶联剂 35份；
乙醇 35份；
空心玻璃微珠 40份；
硬脂酸钙粉末 5份；
固化剂 3份；
氧化镁 3份；
紫外线吸收剂 4份。
所述的一种环氧树脂合成的类SMC材料，原料中空心玻璃微珠的平均粒径为50微米；硬脂酸钙粉末的粒径在100-300目。
所述的一种环氧树脂合成的类SMC材料，原料中固化剂为胺类和酸酐类固化剂之一；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、三嗪类和受阻胺类之一。
所述环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）预备原料：原料及其各组分的重量份如下：
环氧树脂 110份；
玻璃纤维 100份；
废旧聚氯乙烯材料 35份；
废旧的玻璃钢粉末 170份；
硅烷偶联剂 35份；
乙醇 35份；
空心玻璃微珠 40份；
硬脂酸钙粉末 5份；
固化剂 3份；
氧化镁 3份；
紫外线吸收剂 4份；
（2）废旧聚氯乙烯材料的处理：将对应量的废旧聚氯乙烯材料清洗干净，在100℃下烘干，然后在粉碎机中粉碎为粒径小于30微米的粉末；
（3）废旧玻璃钢粉的处理：将硅烷偶联剂和乙醇按步骤（1）的比例配制成溶液，加至对应量的废旧玻璃钢粉中，再放入超声波清洗机中进行超声处理，总处理时间50分钟；处理后取出晾干，置于100℃的烘箱中干燥1.5小时，备用；
（4）制备树脂糊：按照步骤（1）的比例称取对应量的环氧树脂、空心玻璃微珠、硬脂酸钙粉末、固化剂、氧化镁、紫外线吸收剂、步骤（2）处理的废旧聚氯乙烯材料和步骤（3）处理过的废旧玻璃钢粉，在高速分散机中以1500rpm的速度分散30分钟；
（5）片材压制：将分散好的树脂糊通过输送平台送到承载薄膜上，再将玻璃纤维均匀的平铺在树脂糊上，使其被充分浸渍，糊制适当的层数，然后最上层再铺一层承载薄膜，用刮板将其中的气泡赶干净，最后放在加热的压力成型机中央，在6MPa的压力下压制成片状模塑料样品；
（6）固化成型：将步骤（5）制备的片状模塑料样品揭去两面的承载薄膜，放在成型机上，在180℃、7MPa的条件下成型6小时。
所述的环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，步骤（1）中空心玻璃微珠的平均粒径为50微米；硬脂酸钙粉末的粒径在100-300目。
所述的环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，步骤（1）中固化剂为胺类和酸酐类固化剂之一；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、三嗪类和受阻胺类之一。
实施例2：本发明提供的环氧树脂合成的类SMC材料及其制备方法，基本上与实施例1相同，其不同之处在于：
原料及其各组分的重量份如下：
环氧树脂 100份；
玻璃纤维 120份；
废旧聚氯乙烯材料 40份；
废旧的玻璃钢粉末 150份；
硅烷偶联剂 30份；
乙醇 30份；
空心玻璃微珠 50份；
硬脂酸钙粉末 7份；
固化剂 4份；
氧化镁 4份；
紫外线吸收剂 3份。
实施例3：本发明提供的环氧树脂合成的类SMC材料及其制备方法，基本上与实施例1及2相同，其不同之处在于：
原料及其各组分的重量份如下：
环氧树脂 120份；
玻璃纤维 140份；
废旧聚氯乙烯材料 45份；
废旧的玻璃钢粉末 180份；
硅烷偶联剂 40份；
乙醇 40份；
空心玻璃微珠 35份；
硬脂酸钙粉末 10份；
固化剂 5份；
氧化镁 5份；
紫外线吸收剂 2份。
本发明提供的环氧树脂合成的类SMC材料，在制备和使用的过程中无挥发性有机物的排放，有利于环境保护和使用生产人员的健康。其力学性能良好、防尘、防水、表面耐磨损、耐重压、抗冲击、其中加入了紫外线吸收剂，改善了环氧树脂怕紫外线照射的缺点，同时使用一些废旧材料，大大降低了生产成本。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的原料和制备方法，而得到的其他类似的环氧树脂合成的类SMC材料，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，其由如下重量份的原料制成：
环氧树脂 100-120份；
玻璃纤维 100-140份；
废旧聚氯乙烯材料 35-45份；
废旧的玻璃钢粉末 150-200份；
硅烷偶联剂 30-40份；
乙醇 30-40份；
空心玻璃微珠 30-50份；
硬脂酸钙粉末 5-10份；
固化剂 3-5份；
氧化镁 3-5份；
紫外线吸收剂 2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，原料中空心玻璃微珠的平均粒径为50微米；硬脂酸钙粉末的粒径在100-300目。
3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，原料中固化剂为胺类和酸酐类固化剂之一；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、三嗪类和受阻胺类之一。
4.一种制备权利要求1-3之一所述环氧树脂合成的类SMC材料的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）预备原料：原料及其各组分的重量份如下：
环氧树脂 100-120份；
玻璃纤维 100-140份；
废旧聚氯乙烯材料 35-45份；
废旧的玻璃钢粉末 150-200份；
硅烷偶联剂 30-40份；
乙醇 30-40份；
空心玻璃微珠 30-50份；
硬脂酸钙粉末 5-10份；
固化剂 3-5份；
氧化镁 3-5份；
紫外线吸收剂 2-4份；
（2）废旧聚氯乙烯材料的处理：将对应量的废旧聚氯乙烯材料清洗干净，在100℃下烘干，然后在粉碎机中粉碎为粒径小于30微米的粉末；
（3）废旧玻璃钢粉的处理：将硅烷偶联剂和乙醇按步骤（1）的比例配制成溶液，加至对应量的废旧玻璃钢粉中，再放入超声波清洗机中进行超声处理，总处理时间50分钟；处理后取出晾干，置于100℃的烘箱中干燥1.5小时，备用；
（4）制备树脂糊：按照步骤（1）的比例称取对应量的环氧树脂、空心玻璃微珠、硬脂酸钙粉末、固化剂、氧化镁、紫外线吸收剂、步骤（2）处理的废旧聚氯乙烯材料和步骤（3）处理过的废旧玻璃钢粉，在高速分散机中以1500rpm的速度分散30分钟；
（5）片材压制：将分散好的树脂糊通过输送平台送到承载薄膜上，再将玻璃纤维均匀的平铺在树脂糊上，使其被充分浸渍，糊制适当的层数，然后最上层再铺一层承载薄膜，用刮板将其中的气泡赶干净，最后放在加热的压力成型机中央，在6MPa的压力下压制成片状模塑料样品；
（6）固化成型：将步骤（5）制备的片状模塑料样品揭去两面的承载薄膜，放在成型机上，在180℃、7MPa的条件下成型6小时。
5.根据权利要求4所述的环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中空心玻璃微珠的平均粒径为50微米；硬脂酸钙粉末的粒径在100-300目。
6.根据权利要求4所述的环氧树脂合成的类SMC材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中固化剂为胺类和酸酐类固化剂之一；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、三嗪类和受阻胺类之一。
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