CN105017739A

CN105017739A - 一种质轻高强的bmc模塑料及制备方法

Info

Publication number: CN105017739A
Application number: CN201410170698.1A
Authority: CN
Inventors: 陈天云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-26
Filing date: 2014-04-26
Publication date: 2015-11-04

Abstract

一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，所述BMC模塑料由基体树脂、增强纤维、轻粉微珠、无机矿物填料、固化剂、阻聚剂、增稠剂、脱模剂等组成。制备步骤如下：珍珠岩轻粉、空心陶瓷微珠的表面处理；树脂糊的制备；捏合；得到低密度低压BMC预混料；制品模压成型。本发明采用珍珠岩轻粉、空心陶瓷微球作为填充材料制备低密度、增强纤维高强度的BMC材料。可广泛的应用于汽车、建筑、电子、电器等领域。

Description

一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种质轻高强的BMC模塑料领域。

背景技术

团状模塑料BMC是重要的复合材料，广泛应用于汽下、建筑、电厂、电器等领域。BMC一股由不饱和树脂树脂（UP）、填料和玻璃纤维等3部分组成。UP固化过程中树脂的双键与苯乙烯单体(St)发牛交联反应，其体积收缩率一股为10%左右，虽然加入填料后收缩率会大幅减小，这种收缩在复合材料成型过程中会使制品产生裂纹、弯曲、降低尺寸精度和造成表而半滑性不良以及降低玻璃纤维与树脂界面剥离导致的强度降低等。低收缩／低轮廓添加剂（LSA/LPA）是BMC生产过程中，一种重要的关键原材料。传统产品主要有以聚苯乙烯PS为代表的非极性低收缩添加剂，其丰要优点为能着色，但是低收缩性小好；以聚醋酸乙烯酯PVAc和饱和聚酯PET为代表的极性低收缩添加剂，其丰要优点为低收缩性优良，但是不能着色；以聚甲基丙烯酸甲酯PMMA为代表的非极性与极性之间的过渡型低收缩添加剂，其性能介于前两者之间，但皆不突出，应用范围相对广泛。随着能源的曰益紧张、材料应用要求随之提高，对BMC的轻量化、制品稳定性提出了，更高的要求，因此低密度BMC成为现今研究的一大热点。轻粉微珠作为一种新型无机填料，它的物理性能和化学性能都比较优异，它的加入不仅可以降低制品的密度，还可以提高材料的绝缘性、耐火性、刚度、硬度等性能，在加工工艺上也有很大的优势。由于他独特的空心微珠球状表面，加工球面的滚轴功能，使模塑料的流动性分散性大大提高。目前发展起来的有空心轻粉微珠，为一种新型的无机非金属填料，应可在本领域大量应用，市场前景广阔。

发明内容

本发明有加空心轻粉微珠填料和其它组合一起复合性价比高，制备低密度、高强度的BMC材料。得到的BMC材料既减轻重量又保持强度。

本发明是通过以下方法实现的：一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，其特征在于：质轻高强的BMC模塑料及其制备方法由如下重量份的原料经聚合反应得到，其中：不饱和树脂60-80，低收缩剂10-40，固化剂1-2，脱模剂2-5，轻粉微珠4-30，晶硅须30-80，偶联剂2-5，阻聚剂0.01-0.05，无机填料100-250，玻璃纤维50-100。

根据权利要求1所述的质轻高强的BMC模塑料，所述的不饱和树脂为间苯树脂、联苯树脂或乙烯基树脂中的一种；所述的低收缩剂为PVAc、PSt、PMMA、PE、PVC中的一种或几种；所述的固化剂为TBPB、TBPO复合引发体系；所述的脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙；所述晶硅须是碳酸钙晶须；所述偶联剂为苯乙烯基氨基官能团硅烷偶联剂；所述阻聚剂为对苯二酚、苯醌中的一种或几种。

根据权利要求1所述的质轻高强的BMC模塑料，所述的轻粉微珠为珍珠岩轻粉及陶瓷空心微珠，作为填充材料降低BMC材料密度；所述无机填料是为氢氧化铝或碳酸钙；所述的玻璃纤维是2-15mm为无碱玻璃纤维。

一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，所述的制备方法是先将轻粉微珠改性烘干备用，其它为通用方法即:BMC的配制分为两步：①先将树脂、引发剂、着色剂、脱模剂、部分填料等加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到50℃左右，然后再缓慢加入剩余的填料混合搅拌均匀，制得树脂预混浆料；②把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的短切玻璃纤维，搅拌10~15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。

一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法中具体步骤如下：

BMC是由液态UP树脂、固体粉状填料、短切玻纤等多种成分混合而成的，为了便于成型时投料等操作，通常先将预混料挤压成条状或丸块状。BMC的配制分为两步：

⑴先将树脂、引发剂、着色剂、脱模剂、部分填料等加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到50℃左右，然后再缓慢加入剩余的填料混合搅拌均匀，制得树脂预混浆料；

⑵把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的短切玻璃纤维，搅拌10~15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。

BMC的压制成型是把一定量的模塑料加入预热的模具中，经加压、加热后固化成型，具体流程为加料（将固体模塑料加入预热的钢制模具中）→合模→充模（模塑料在压力下流动并充满整个型腔）→固化（在设定的压力和温度下保持一定时间后充分固化）→开模取出制品。

BMC压制成型工艺条件如下：

⑴成型压力：普通制品3.5~7MPa，对制品表面要求高的可用14MPa；

⑵成型温度：模具温度在145±5℃，定模温度可调低5~15℃以便脱模；

⑶合模速度：50秒内须合模完成；

⑷固化时间：制品壁厚3mm的固化时间为3分钟，壁厚6mm的固化时间为4~6分钟，壁厚12mm的固化时间为6~10分钟。

具体实施方式

实施例1：一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，该团状模塑料由如下重量份的原料经聚合反应得到，其中：间苯树脂65，PVAc/ PSt共聚物30，TBPB1.0，TBPO0.5，阻聚剂0.01，硬脂酸锌4，轻粉微珠30，晶硅须40，苯乙烯基氨官能团硅烷2.5，碳酸钙200，氧化镁0.2，6mm玻璃纤维50。

制备步骤如下：将称取好的间苯树脂、PVAc/ PSt共聚物、TBPB、TBPO、阻聚剂，硬脂酸锌加入到高速分散机搅拌分散，转速1200转／分，搅拌分散时间从材料加入到结束10分钟，然后再入氧化镁继续搅拌1分钟；把碳酸钙，轻粉微珠，晶硅须，苯乙烯基氨官能团硅烷，碳酸钙，将分散好的树脂糊倒入BMC捏合机中，捏合1 0分钟；倒入玻璃纤维，捏合4分钟，倒入轻粉微珠捏合4分钟，完成浸渍BMC料袋装或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)薄膜包装，于常温存放24小时即得到低密度低压BMC预混料。

将预混料BMC压制成型工艺条件如下：成型压力：普通制品3.5~7MPa；成型温度：模具温度在145±15℃，定模温度可调低5~15℃以便脱模；合模速度：50秒内须合模完成；固化时间：制品壁厚3mm的固化时间为3分钟，壁厚6mm的固化时间为4~6分钟，壁厚12mm的固化时间为6~10分钟。

实施例2：一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，该团状模塑料由如下重量份的原料经聚合反应得到，其中：联苯树脂80，PVAc/ PSt共聚物30，TBPB1.0，TBPO0.5，阻聚剂0.03，钛白粉2，硬脂酸锌3，轻粉微珠20，晶硅须60，苯乙烯基氨官能团硅烷2.5，碳酸钙200，氧化镁0.2，9mm玻璃纤维100。

制备步骤如下：将称取好的间苯树脂、PVAc/ PSt共聚物、TBPB、TBPO、阻聚剂，硬脂酸锌加入到高速分散机搅拌分散，转速1200转／分，搅拌分散时间从材料加入到结束10分钟，然后再入氧化镁继续搅拌1分钟；把碳酸钙，轻粉微珠，晶硅须，钛白粉，苯乙烯基氨官能团硅烷，碳酸钙，将分散好的树脂糊倒入BMC捏合机中，捏合1 0分钟；倒入玻璃纤维，捏合4分钟，倒入轻粉微珠捏合4分钟，完成浸渍BMC料袋装或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)薄膜包装，于常温存放24小时即得到低密度低压BMC预混料。

实施例3：一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，该团状模塑料由如下重量份的原料经聚合反应得到，其中：乙烯基树脂80，PVAc/ PSt共聚物30，TBPB1.0，TBPO0.5，阻聚剂0.05，大红3，硬脂酸锌3，轻粉微珠10，晶硅须80，苯乙烯基氨官能团硅烷2.5，碳酸钙250，氧化镁0.2，9mm玻璃纤维60。

Claims

1. 一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，其特征在于：质轻高强的BMC模塑料及其制备方法由如下重量份的原料经聚合反应得到，其中：不饱和树脂60-80，低收缩剂10-40，固化剂1-2，脱模剂2-5，轻粉微珠4-30，晶硅须30-80，偶联剂2-5，阻聚剂0.01-0.05，无机填料100-250，玻璃纤维 50-100。

2. 根据权利要求1所述的质轻高强的BMC模塑料，所述的不饱和树脂为间苯树脂、联苯树脂或乙烯基树脂中的一种；所述的低收缩剂为PVAc、PSt、PMMA、PE、PVC中的一种或几种；所述的固化剂为TBPB、TBPO复合引发体系；所述的脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙；所述晶硅须是碳酸钙晶须；所述偶联剂为苯乙烯基氨基官能团硅烷偶联剂；所述阻聚剂为对苯二酚、苯醌中的一种或几种。

3. 根据权利要求1所述的质轻高强的BMC模塑料，所述的轻粉微珠为珍珠岩轻粉及陶瓷空心微珠，作为填充材料降低BMC材料密度；所述无机填料是为氢氧化铝或碳酸钙；所述的玻璃纤维是2-25mm为无碱玻璃纤维。

4. 一种质轻高强的BMC模塑料及制备方法，所述的制备方法是先将轻粉微珠改性烘干备用，其它为通用方法即:BMC的配制分为两步：①先将树脂、引发剂、着色剂、脱模剂、部分填料等加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到50℃左右，然后再缓慢加入剩余的填料混合搅拌均匀，制得树脂预混浆料；②把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的短切玻璃纤维，搅拌10~15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。