CN104945812A - 一种核壳橡胶增韧bmc材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，它是将抗氧化剂预和增韧剂预分散后，与基体树脂、低收缩添加剂、固化剂和脱模剂共同剪切混合后，再与增强纤维和无机矿物填料于捏合机中捏合。与现有技术相比，本发明采用预分散的方式对增韧材料核壳橡胶进行处理后再加入树脂糊中，使得产品具有极高的韧性，且本发明的制备工艺简单，成本较低，易于工业推广。
Description
技术领域
本发明属于化学材料领域，具体涉及一种核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法。
背景技术
BMC材料通常以UP作为基体。UP固化后呈网状结构,它与线型聚合物相比,具有强度高、刚性大、耐热性好等优点。而另一方面,由于UP分子链段的运动能力有限，力作用下难以产生强迫高弹形变，表现为聚合物的冲击韧性差、断裂能及断裂延伸率低等缺陷。
早期对UP的增韧都是采取化学改性(即改变树脂化学结构)的方法，其主要途径如下：(1)UP预聚物中引入长链二元醇(如一缩二乙二醇)或长链的二元脂肪酸(如己二酸),以增加分子链的柔性；(2)UP配方中不饱和酸(如顺醉)的用量，以降低固化网络的交联密度。经化学改性后的UP,分子中不饱和键的数量减少，在热力学上呈均相结构，其冲击韧性和断裂延伸率能明显提高；但其它如硬度、模量、耐热、耐腐蚀性能等将有不同程度的降低,从而影响化学改性后UP的使用性能。
核壳结构的粒子(Core-Shell Polymer，CSP)是指有两种或两种以上单体通过乳液聚合而得到的一类聚合物复合粒子。粒子的内部和外部分别富集不同成份，显示出特殊的双层或者多层结构特性，通过改变核和壳的成分及核壳的不同组合，可以得到一系列性能不同的CSP。与橡胶相比，CSP显示出特殊的功能，用它与UP混合可减少内应力，提高冲击强度，同时可避免耐热性下降的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，以解决现有技术存在的产品冲击韧性差、断裂能及断裂延伸率低等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，它包括如下步骤：
(1)将抗氧化剂体系分散于溶剂中备用；
(2)将核壳橡胶与非活性树脂混合后于分散机中1000转/分钟预分散10分钟后，经研磨机研磨均匀后得到增韧糊备用；
(3)将基体树脂、低收缩添加剂、固化剂、脱模剂和步骤(1)中所得的混合体系在分散机内分散均匀制得树脂糊；
(4)将增强纤维、无机矿物填料、步骤(2)中所得的增韧糊和步骤(3)中所得的树脂糊在30℃下于捏合机中充分捏合，即得。
步骤(1)中，所述的抗氧化剂体系包括主抗氧化剂和辅助抗氧化剂；
其中，
所述的主抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，辅助抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；
主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的重量比为1：1。
步骤(1)中，所述的溶剂为甲苯或苯乙烯。
步骤(1)中，抗氧化剂体系与溶剂的重量比为1:7。
步骤(2)中，所述的非活性树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液，聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的重量比为1：1，核壳橡胶与非活性树脂的重量比为1：9。
步骤(3)中，所述的基体树脂为间苯树脂、联苯树脂或乙烯基树脂，所述的低收缩添加剂为聚醋酸乙烯树脂，所述的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯，所述的脱模剂为硬脂酸锌。
步骤(3)中，分散机内温度为25℃，转速为1000rpm/min。
步骤(4)中，所述的增强纤维为玻璃纤维，所述的无机矿物填料为碳酸钙。
步骤(4)中，捏合机的捏合速度为42rpm/min。
其中，抗氧化剂、基体树脂、低收缩添加剂、固化剂、脱模剂、增强纤维、增韧糊和无机矿物填料的重量比为1～5：40～50：5～35：1～2：2～5：30～100：10～400：100～250。
有益效果：
与现有技术相比，本发明采用预分散的方式对增韧材料核壳橡胶进行处理后再加入树脂糊中，使得产品具有极高的韧性，且本发明的制备工艺简单，成本较低，易于工业推广。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
材料及其份数：
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯15g、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯15g、间苯树脂450g、聚醋酸乙烯树脂200g、过氧化苯甲酸叔丁酯10g、硬脂酸锌30g、玻璃纤维750g、核壳橡胶200g、聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液1800g和碳酸钙1800g。
制备方法：
(1)将四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯分散于甲苯中备用；
(2)将核壳橡胶与聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液混合后于分散机中1000转/分钟预分散10分钟后，经研磨机研磨均匀后得到增韧糊备用；
(3)将间苯树脂、聚醋酸乙烯树脂、过氧化苯甲酸叔丁酯、硬脂酸锌和步骤(1)中所得的混合体系在分散机内分散均匀制得树脂糊；
(4)将玻璃纤维、碳酸钙、步骤(2)中所得的增韧糊和步骤(3)中所得的树脂糊在30℃下于捏合机中充分捏合，即得。
压制标准试条进行力学性能测试：冲击强度85.5KJ/㎡。
对比例1
材料与制备方法同实施例1，所不同的是，用端羧基液态丁腈橡胶替代核壳橡胶作为增韧剂。
压制标准试条进行力学性能测试冲击强度48.7KJ/㎡。
对比例2
材料与制备方法同实施例1，所不同的是，用端乙烯基液态丁腈橡胶替代核壳橡胶作为增韧剂。
压制标准试条进行力学性能测试冲击强度50.3KJ/㎡。
对比例3
材料与制备方法同实施例1，所不同的是，用端环氧基液态丁腈橡胶替代核壳橡胶作为增韧剂。
压制标准试条进行力学性能测试冲击强度45.1KJ/㎡
对比实施例1与对比例1～3，可以看出，本发明制备方法中核壳橡胶的选择优于常规的端羧基液态丁腈橡胶、端乙烯基液态丁腈橡胶或端环氧基液态丁腈橡胶，实施例1中所制得的试条的强度远高于对比例中的试条。
Claims (10)
1.一种核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将抗氧化剂体系分散于溶剂中备用；
(2)将核壳橡胶与非活性树脂混合后于分散机中1000转/分钟预分散10分钟后，经研磨机研磨均匀后得到增韧糊备用；
(3)将基体树脂、低收缩添加剂、固化剂、脱模剂和步骤(1)中所得的混合体系在分散机内分散均匀制得树脂糊；
(4)将增强纤维、无机矿物填料、步骤(2)中所得的增韧糊和步骤(3)中所得的树脂糊在30℃下于捏合机中充分捏合，即得。
2.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的抗氧化剂体系包括主抗氧化剂和辅助抗氧化剂；
其中，
所述的主抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，辅助抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；
主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的重量比为1：1。
3.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的溶剂为甲苯或苯乙烯。
4.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，抗氧化剂体系与溶剂的重量比为1:7。
5.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的非活性树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液，聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的重量比为1：1，核壳橡胶与非活性树脂的重量比为1：9。
6.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的基体树脂为间苯树脂、联苯树脂或乙烯基树脂，所述的低收缩添加剂为聚醋酸乙烯树脂，所述的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯，所述的脱模剂为硬脂酸锌。
7.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，分散机内温度为25℃，转速为1000rpm/min。
8.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的增强纤维为玻璃纤维，所述的无机矿物填料为碳酸钙。
9.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，捏合机的捏合速度为42rpm/min。
10.根据权利要求1所述的核壳橡胶增韧BMC材料的制备方法，其特征在于，抗氧化剂、基体树脂、低收缩添加剂、固化剂、脱模剂、增强纤维、增韧糊和无机矿物填料的重量比为1～5：40～50：5～35：1～2：2～5：30～100：10～400：100～250。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150930 |