CN104725767B - 阻燃耐浸锡的酚醛模塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种阻燃耐浸锡的酚醛模塑料及其制备方法，属于热固性模塑料及其制备技术领域。其是由以下原料构成：酚醛树脂5－45份；固化剂5－8份；有机增强纤维25－35份；纳米补强粉体5－10份；固化促进剂1－3份；脱模剂1－2份；无机填料5－10份；耐热添加剂2－5份；阻燃剂1－3份。步骤：将上述酚醛树脂投入粉碎机中粉碎；将上述固化剂、有机机增强纤维、纳米补强粉体、固化促进剂、脱模剂、无机填料、耐热添加剂和阻燃剂随同粉体状的基质料引入捏合机中捏合；将混合料引入塑炼机塑炼，冷却至室温；将片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到成品。满足诸如制作电子电气产品的线圈骨架的产品的要求；工艺步骤简短、设备简单。

Description

阻燃耐浸锡的酚醛模塑料及其制备方法

技术领域

本发明属于热固性模塑料及其制备技术领域，具体涉及一种阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，并且还涉及其制备方法。

背景技术

酚醛模塑料是以热塑性酚醛树脂或热固性酚醛树脂为基质(基质即为基料)，添加有机和无机的填料以及其它配合剂加工而成。酚醛树脂及其模塑料是合成树脂、塑料中最早工业化生产的品种，迄今已有近百余年的历史。基于它们的原料来源较广，生产工艺简练和设备简单，成型加工性好，价格较低廉，而且可以通过种种手段获得极为优良的耐热性能、力学性能、电性能、热性能、烧蚀性能、化学性能以及耐辐射性能，尤其是具有良好的阻燃性能，低发烟率，很少产生有害气体，已成为机械、电子电气、建筑、采矿、国防及其它工业部门不可缺少的材料。

以电子电气产品为例，酚醛模塑料是线圈骨架的重要成型材料，但是由于线圈骨架在制作过程中需对针脚之类的端子浸锡，在浸锡时骨架的一部分会浸入温度约为450℃左右的锡浴中，同时电子电器行业中对所使用的由酚醛模塑料充当的线圈骨架材料的阻燃性能十分严苛。因此需要材料不仅具备优异的耐浸锡的特性，而且具备理想的阻燃性能。

在公开的中国专利文献中不乏关于改善阻燃性能的酚醛模塑料的技术信息，如发明专利申请公布号CN103183910A(阻燃的酚醛模塑料)、授权公告号CN102863736B(阻燃酚醛树脂成型材料)、公布号CN102977543A(一种无卤阻燃的酚醛模塑料)和CN103087466A(一种酚醛模塑料及其制备方法)，等等。

并非限于上面例举的专利申请及专利方案对改善酚醛模塑料的阻燃性各有相应的建树之处，即具有良好的阻燃效果，但是对酚醛模塑料的耐热性有所偏废。

典型的如发明专利申请公布号CN103183908A推荐的“耐高温的酚醛模塑料”，其原料及其重量份数如下：酚醛树脂36-40份、固化剂3-5份、固化促进剂0.8-1.2份、增强纤维22-27份、脱模剂0.6-1.2份和矿物填料30-35份，由该专利申请方案得到的酚醛模塑料在250℃烘箱烘烤12小时不开裂不起泡(具体可参观者见该专利申请的说明书第0054段)，但是仅凭配方中的活性碳酸钙和玻璃纤维不足以使酚醛模塑料抵抗申请人在上面提及的约为450℃左右的高温锡浴，因而对于开发用于制作骨架的酚醛模塑料不具有可借鉴的启示意义。

如何使酚醛模塑料将优异的阻燃性与极致的耐高温性兼得而藉以满足制作诸如线圈骨架之类的电子电气产品要求的问题始终受到业界的关注，并且期望予以突破，但是在迄今为止公开的专利和非专利文献中均未见诸有相关的报道。

针对上述已有技术，本申请人作了持久的探索与反复的实验，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种既有优异的阻燃性又有理想的耐热性而藉以拓展应用范围并且满足作为电子电气产品骨架的耐浸锡要求的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

本发明的另一任务在于提供一种阻燃耐浸锡的酚醛模塑料的制备方法，该方法工艺步骤简短、无需依赖复杂的设备、工艺要素易于控制并且能使得到的酚醛模塑料满足线圈骨架材料在使用时需具备的优异的阻燃性和耐热性以及耐浸锡性能要求。

本发明的任务是这样来完成的，一种阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其是由以下重量份数配比的原料构成：

所述的有机增强纤维为75-100目的木质纤维素；

所述的耐热添加剂为三聚氰胺；

所述的阻燃剂为树脂包覆的红磷、硼酸锌以及三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或以上的组合。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的酚醛树脂为酸催化的热塑性线型酚醛树脂；所述的固化剂为六次甲基四胺。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的纳米补强粉体为纳米碳酸钙。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的固化促进剂为氧化镁和/或氢氧化钙，所述的氧化镁为活性氧化镁。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的脱模剂为硬酯酸锌、硬酯酸钙、硬酯酸镁和硬酯酸的一种或以上的组合。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的无机填料为轻质碳酸钙、氢氧化铝或高岭土中的一种或以上的组合，所述的轻质碳酸钙为轻质活性碳酸钙。

本发明的另一任务是这样来完成的，一种阻燃耐浸锡的酚醛模塑料的制备方法，包括以下步骤：

A)制备基质料，将按重量份数称取的酚醛树脂35-45份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的固化剂5-8份、有机机增强纤维25-35份、纳米补强粉体5-10份、固化促进剂1-3份、脱模剂1-2份、无机填料5-10份、耐热添加剂2-5份和阻燃剂1-3份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料引入塑炼机塑炼，塑炼温度控制为80-100℃，塑炼时间控制为3-5min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

本发明提供的技术方案由于在配方中使用了有机增强纤维和无机填料，同时加入了合理量的固化促进剂，再加上合适的耐热添加剂，从而提高了材料的耐浸锡性能，另外一方面由于阻燃剂的加入，从而提高了材料的阻燃性能，可满足诸如制作电子电气产品的线圈骨架的产品的要求；提供的制备方法工艺步骤简短、使用的设备简单和工艺要素不苛刻并且易于控制，不仅能确保获得的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料具有优异的阻燃性和耐热性以及作为线圈骨架材料使用时的耐浸锡性能，而且能适应工业化放大生产要求。

具体实施方式

实施例1：

A)制备基质料，将按重量份数称取的酸催化的(即由酸催化法生产的，以下同)热塑性线型酚醛树脂35份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的六次甲基四胺6份、80目(过80目筛)的木质纤维素30份、纳米碳酸钙5份、活性氧化镁2份、硬脂酸镁1.5份、轻质活性碳酸钙7份、三聚氰胺3份、硼酸锌1份和树脂包覆红磷1份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合(捏合即为混合)，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料在双辊轧的双辊塑炼机上塑炼(即混合)，塑炼温度为90℃，塑炼时间为5min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

如果在步骤B)中加入重量份数为1.4-1.6份的所需颜色的着色剂如油墨，那么可得到彩色的即相应颜色的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

实施例2：

A)制备基质料，将按重量份数称取的酸催化的热塑性线型酚醛树脂40份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的六次甲基四胺7份、75目(过75目筛)的木质纤维素35份、纳米碳酸钙8份、氢氧化钙2份、硬脂酸锌1份、轻质活性碳酸钙5份、三聚氰胺4份、硼酸锌1份和三聚氰胺聚磷酸盐1.5份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合(捏合即为混合)，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料在双辊轧的双辊塑炼机上塑炼(即混合)，塑炼温度为100℃，塑炼时间为3min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

如果在步骤B)中加入重量份数为1.4-1.6份的所需颜色的着色剂如油墨，那么可得到彩色的即相应颜色的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

实施例3：

A)制备基质料，将按重量份数称取的酸催化的热塑性线型酚醛树脂45份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的六次甲基四胺8份、100目(过100目筛)的木质纤维素25份、纳米碳酸钙10份、活性氧化镁3份、硬脂酸锌1份、硬脂酸1份、氢氧化铝6份、三聚氰胺5份、树脂包覆红磷1.5份和三聚氰胺聚磷酸盐1.5份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合(捏合即为混合)，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料在双辊轧的双辊塑炼机上塑炼(即混合)，塑炼温度为95℃，塑炼时间为4min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

如果在步骤B)中加入重量份数为1.4-1.6份的所需颜色的着色剂如油墨，那么可得到彩色的即相应颜色的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

实施例4

A)制备基质料，将按重量份数称取的酸催化的热塑性线型酚醛树脂42份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的六次甲基四胺5份、过90目筛的木质纤维素32份、纳米碳酸钙9份、活性氧化镁2份、氢氧化钙0.5份、氢氧化钙0.5分、硬脂酸镁1.5份、硬脂酸0.5份、轻质活性碳酸钙3份、高岭土3份、氢氧化铝4份、三聚氰胺4份和树脂包覆红磷1份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合(捏合即为混合)，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料在双辊轧的双辊塑炼机上塑炼(即混合)，塑炼温度为80℃，塑炼时间为5min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

如果在步骤B)中加入重量份数为1.4-1.6份的所需颜色的着色剂如油墨，那么可得到彩色的即相应颜色的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

实施例5：

A)制备基质料，将按重量份数称取的酸催化的热塑性线型酚醛树脂43份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的六次甲基四胺7.6份、过95目筛的木质纤维素33份、纳米碳酸钙7份、活性氧化镁1份、氢氧化钙2份、硬脂酸锌1份、硬脂酸钙1份、轻质活性碳酸钙6份、三聚氰胺5份、树脂包覆红磷2份和三聚氰胺聚磷酸盐1份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合(捏合即为混合)，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料在双辊轧的双辊塑炼机上塑炼(即混合)，塑炼温度为100℃，塑炼时间为5min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

如果在步骤B)中加入重量份数为1.4-1.6份的所需颜色的着色剂如油墨，那么可得到彩色的即相应颜色的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。

由上述实施例1-5所得到的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料经测试具有下表所示的技术指 标。

Claims (7)

1.一种阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其特征在于其是由以下重量份数配比的原料构成：

所述的有机增强纤维为75-100目的木质纤维素；

所述的耐热添加剂为三聚氰胺；

所述的阻燃剂为树脂包覆的红磷、硼酸锌以及三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或以上的组合。

2.根据权利要求1所述的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其特征在于所述的酚醛树脂为酸催化的热塑性线型酚醛树脂；所述的固化剂为六次甲基四胺。

3.根据权利要求1所述的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其特征在于所述的纳米补强粉体为纳米碳酸钙。

4.根据权利要求1所述的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其特征在于所述的固化促进剂为氧化镁和/或氢氧化钙，所述的氧化镁为活性氧化镁。

5.根据权利要求1所述的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其特征在于所述的脱模剂为硬酯酸锌、硬酯酸钙、硬酯酸镁和硬酯酸的一种或以上的组合。

6.根据权利要求1所述的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料，其特征在于所述的无机填料为轻质碳酸钙、氢氧化铝或高岭土中的一种或以上的组合，所述的轻质碳酸钙为轻质活性碳酸钙。

7.一种如权利要求1所述的阻燃耐浸锡的酚醛模塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A)制备基质料，将按重量份数称取的酚醛树脂35-45份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

B)制备混合料，将按重量份数称取的固化剂5-8份、有机增强纤维25-35份、纳米补强粉体5-10份、固化促进剂1-3份、脱模剂1-2份、无机填料5- 10份、耐热添加剂2-5份和阻燃剂1-3份随同由步骤A)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料；

C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料引入塑炼机塑炼，塑炼温度控制为80-100℃，塑炼时间控制为3-5min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到阻燃耐浸锡的酚醛模塑料。