CN104945873A - 一种高耐黄变性能的bmc团状模塑料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，它是将抗氧化剂预分散后，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，本发明操作简单，材料低价易得，生产成本低。同时，本发明方法制备得到的产品具有极高的耐黄变性能，在严苛条件下使用可长时间保持性能稳定。
Description
技术领域
本发明属于化学材料领域，具体涉及一种高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法。
背景技术
浅色系的卫浴、熨斗底座配件、电饭锅配件等生活用品领域的产品对高温耐黄变性能有很高的要求。由于这些产品外观颜色都以浅色系为主，而且应用的环境都是高温。若使用普通的BMC团状模塑料制作这些产品，势必会在长期高温使用的情况下出现，产品的外观出现变黄、性能下降等情况的出现。
为了提高产品的高温耐黄变性能常常添加一些抗氧化剂，常加入的受阻酚类与亚磷酸脂类抗氧剂，但是即使加入再多量的抗氧剂也只能稍稍改善高温下材料黄变的情况，实际与产品原色还是差距较大。本发明使用预分散抗氧化剂的方式加入树脂糊，并且选用了一种高磷含量的亚磷酸脂类的抗氧剂与另一种受阻酚类抗氧剂按一定的比例相复合，使其相互之间的协调效应最大化发挥材料的抗氧化性能。最后使材料在高温下的耐黄变性能达到最大程度的提高，制备出了高高耐黄变性能BMC团状模塑料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，以解决现有技术存在的产品外观易出现变黄和性能下降等问题。
为了制备高耐黄变的BMC模塑料，本发明选用了预分散抗氧化剂体系的方案，并且选用了一种高磷含量的亚磷酸脂类的抗氧剂与另一种受阻酚类抗氧剂按一定的比例相复合，使其相互之间的协调效应最大化发挥材料的抗氧化性能。最后使材料在高温下的耐黄变性能达到最大程度的提高，制备出了高耐黄变性能BMC团状模塑料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，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；
(3)将增强纤维、无机矿物填料和步骤(2)中所得的树脂糊在25℃下于捏合机中充分捏合。
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3:7。
步骤(2)中，所述的基体树脂为不饱和聚酯树脂，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(TBPB)，所述的脱模剂为硬脂酸锌；
其中，
所述的基体树脂优选金陵帝斯曼树脂厂P171-903B不饱和聚酯树脂。
步骤(2)中，分散机内温度为25℃，转速为1000rpm/min。
步骤(3)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(3)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、增强纤维和无机矿物填料的重量比为1～5：40～50：40～50：1～2：5～6：60～80：200～300。
有益效果：
与现有技术相比，本发明操作简单，材料低价易得，生产成本低。同时，本发明方法制备得到的产品具有极高的耐黄变性能，在严苛条件下使用可长时间保持性能稳定。
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
材料及其重量份数：
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.25kg，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.25kg，甲苯1.167kg，不饱和聚酯树脂40kg(购自金陵帝斯曼树脂厂，型号为P171-903B)，聚醋酸乙烯树脂40kg，过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)1kg，硬脂酸锌5kg，玻璃纤维75kg和碳酸钙250kg。
制备方法：
(1)将四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和辅助抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯分散于甲苯溶剂中，1200rpm转速下分散10min后，可见分散液为透明液体，备用；
(2)将不饱和聚酯树脂、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；
(3)将玻璃纤维、碳酸钙和步骤(2)中所得的树脂糊在25℃下于捏合机中充分捏合。
(4)将步骤(3)中所得的将浸渍纤维的料团进一步用挤出机挤成小圆柱条料或丸状块，并用易剥离的聚乙烯(PE)薄膜密封包装，于32℃干燥的环境下存放24小时即得到高耐黄变的BMC模塑料
(5)制品模压成型使用100t压机，模具为100mm×100mm×4mm带控温装置的平板模具。模压工艺为模具升温110℃加料，合模加压2.5MPa，合模速度为30mm/min。经保压90s后开模取出成型板材，自然冷却室温。
对白色成型板材进行高温烘烤测试，放入烘箱前用色谱仪对板材测试记录数据(L、a、b值)。放入190℃烘箱烘烤24h后，用色谱仪测量板材并记录数据(L、a、b值)，计算出色差△E＝0.5，此色差值相当微小，目视几乎不会发现任何黄变现象发生。
对比例1一种采用直接以粉末形式加入抗氧化剂体系的团状模塑料制备步骤如下：
材料及其重量份数：
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.25kg，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.25kg，不饱和聚酯树脂40kg(购自金陵帝斯曼树脂厂，型号为P171-903B)，聚醋酸乙烯树脂40kg，过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)1kg，硬脂酸锌5kg，玻璃纤维75kg和碳酸钙250kg。
制备方法：
(1)将不饱和聚酯树脂、聚醋酸乙烯树脂、过氧化苯甲酸叔丁酯、硬脂酸锌、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在分散机内分散均匀制得树脂糊；
(2)将玻璃纤维、碳酸钙和步骤(2)中所得的树脂糊在25℃下于捏合机中充分捏合。
(3)将步骤(3)中所得的将浸渍纤维的料团进一步用挤出机挤成小圆柱条料或丸状块，并用易剥离的聚乙烯(PE)薄膜密封包装，于32℃干燥的环境下存放24小时即得到高耐黄变的BMC模塑料
(4)制品模压成型使用100t压机，模具为100mm×100mm×4mm带控温装置的平板模具。模压工艺为模具升温110℃加料，合模加压2.5MPa，合模速度为30mm/min。经保压90s后开模取出成型板材，自然冷却室温。
对白色成型板材进行高温烘烤测试，放入烘箱前用色谱仪对板材测试记录数据(L、a、b值)。放入190℃烘箱烘烤24h后，用色谱仪测量板材并记录数据(L、a、b值)，计算出色差△E＝2.8，耐黄变性能要较采用预分散的抗氧化剂体系差很多。
对比例2一种采用直接以粉末形式加入主抗氧化剂(受阻酚类)的团状模塑料制备
所用材料和制备方法同对比例1，所不同的是，仅加入主抗氧化剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯而不加入三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
对白色成型板材进行高温烘烤测试，放入烘箱前用色谱仪对板材测试记录数据(L、a、b值)。放入190℃烘箱烘烤24h后，用色谱仪测量板材并记录数据(L、a、b值)，计算出色差△E＝3.5，所以如果单独使用受阻酚类辅抗氧剂，材料的高温耐黄变性能明显不如比复配抗氧化剂体系。
对比例3一种采用直接以粉末形式加入辅抗氧化剂(亚磷酸脂类)的团状模塑料制备
所用材料和制备方法同对比例1，所不同的是，仅加入辅助抗氧化剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯而不加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
对白色成型板材进行高温烘烤测试，放入烘箱前用色谱仪对板材测试记录数据(L、a、b值)。放入190℃烘箱烘烤24h后，用色谱仪测量板材并记录数据(L、a、b值)，计算出色差△E＝3.3，所以如果单独使用亚磷酸脂类辅抗氧剂，材料高温耐黄变性能与单独使用受阻酚类主抗氧剂效果一样，都不佳。
Claims (9)
1.一种高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，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；
(3)将增强纤维、无机矿物填料和步骤(2)中所得的树脂糊在25℃下于捏合机中充分捏合。
2.根据权利要求1所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，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所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，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所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，抗氧化剂体系与溶剂的重量比为3：7。
5.根据权利要求1所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的基体树脂为不饱和聚酯树脂，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。
6.根据权利要求1所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，分散机内温度为25℃，转速为1000rpm/min。
7.根据权利要求1所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，其特征在于，步骤(3)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。
8.根据权利要求1所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，捏合机的捏合速度为42rpm/min。
9.根据权利要求1所述的高耐黄变性能的BMC团状模塑料的制备方法，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、增强纤维和无机矿物填料的重量比为1～5：40～50：40～50：1～2：5～6：60～80：200～300。
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