CN108192280B - 改性三聚氰胺甲醛模塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工高分子材料领域，具体而言，涉及一种改性三聚氰胺甲醛模塑料及其制备方法，所述改性三聚氰胺甲醛模塑料，按重量份数计包括如下组分：三聚氰胺甲醛树脂60‑70份、有机硅改性聚酯树脂1‑5份、无机纤维10‑25份、有机纤维5‑15份、填料1‑7份、无机晶须0.5‑3份。本发明的改性三聚氰胺甲醛模塑料，通过各组分之间的协同作用，有效提高改性三聚氰胺甲醛模塑料的电工性能，使其性能超过酚醛模塑料，甚至可以与不饱和聚酯模塑料的性能相当，克服了不饱和聚酯模塑料贮存期短的缺陷，可广泛用于各类低压电器绝缘接线端子、继电器、灭弧罩和温控电器等结构件。

Description

改性三聚氰胺甲醛模塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工高分子材料领域，具体而言，涉及一种改性三聚氰胺甲醛模塑料及其制备方法。

背景技术

目前，应用于电气领域的塑料主要包括不饱和聚酯模塑料和酚醛模塑料。不饱和聚酯模塑料具有优良的电气性能，其是通过半干法制造的材料，以不饱和聚酯树脂为基材，加入低收缩低轮廓添加剂、引发剂、内脱模剂、矿物填料等预先混合成糊状，再加入增稠剂、着色剂等，搅拌最终形成团状的中间体材料，用于模压和注塑。然而不饱和聚酯模塑料BMC的缺点也是显著的。第一，不饱和聚酯模塑料的贮存期很短，这是由于苯乙烯容易挥发，即便是十分致密的热塑膜包裹贮存期也仅有一个月。第二，挥发的苯乙烯具有毒性，严重污染环境。第三，不饱和聚酯模塑料的固化剂是过氧化物，受热和振动会发生爆炸，存在安全隐患。第四，不饱和聚酯模塑料的基材是碳氢化合物，易燃，阻燃性能不足。

而酚醛模塑料的颜色单一，并且合成酚醛模塑料会产生高浓度的含酚含醛废水，阻燃性能同样不足。

三聚氰胺甲醛模塑料属于热固性塑料氨基模塑料的一支，俗称密胺模塑料，另一支为脲醛模塑料，俗称电玉粉。二者使用的基材分别为三聚氰胺、甲醛和尿素、甲醛，分别含有三个氨基和两个氨基，因此统称为氨基模塑料。

三聚氰胺甲醛模塑料以颜色范围广，耐热性较好，硬度高，吸收率等特点广泛用于餐具及日常用的制品中。同时又由于在潮湿条件和高温条件下的电性能相对较好，广泛应用于电气机械、建筑等领域。三聚氰胺甲醛模塑料的耐电弧、耐刻刮性能和耐漏电痕迹性相对较好，是制作电气机械、电子零部件较合适的材料，也是现用的酚醛塑料的良好替代品。但目前现有的三聚氰胺甲醛模塑料的电性能还不能满足大部分电气机械、电子零部件的要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种改性三聚氰胺甲醛模塑料，所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料具有优异的电性能和耐电弧性能，且明显降低了三聚氰胺甲醛模塑料的吸水率、模塑收缩率和模塑后收缩率。

本发明的第二目的在于提供一种所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料的制备方法，操作简便，稳定性好。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

改性三聚氰胺甲醛模塑料，按重量份数计包括如下组分：

三聚氰胺甲醛树脂60-70份；

有机硅改性聚酯树脂1-5份；

无机纤维10-25份；

有机纤维5-15份；

填料1-7份；

无机晶须0.5-3份。

本发明的改性三聚氰胺甲醛模塑料，通过各组分之间的协同作用，有效提高改性三聚氰胺甲醛模塑料的电工性能，使其性能超过酚醛模塑料，甚至可以与不饱和聚酯模塑料的性能相当，克服了不饱和聚酯模塑料贮存期短的缺陷，可广泛用于各类低压电器绝缘接线端子、继电器、灭弧罩和温控电器等结构件。

有机硅是以Si-O-Si为骨架，分解温度高，可以在200-250℃下长期使用而不分解或变色，短时间可耐300℃。并且，由于有机硅中不含极性基团，电绝缘性能优异，在室温下介电损耗角正切值约为2×10^-3，在200℃时仍维持恒定，介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定。并且，有机硅树脂的可炭化成分少，因而耐电弧及耐电晕性能较好，有机硅树脂的耐电弧为180s。此外，有机硅树脂具有突出的耐候性，在强烈紫外光照射下具有优异的耐变黄性能，并且其结构中的聚硅氧烷结构使其具有优良的憎水性，能有效提高制品的防水性，提高电气制品的安全性能。有机硅树脂是一种具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷聚合物，兼具有机树脂和无机材料的双重特性，具有良好的电绝缘性质、耐热及防水性能。有机硅改性聚酯是热固性树脂，具有优良的耐热性、耐候性、抗腐蚀性、电绝缘性和抗弯曲性能，其体积电阻率常态为1×10^-16Ω·cm。并且，热固性有机硅改性聚酯树脂价格低于纯硅树脂，可在保证制品性能的同时降低成本。

优选的，所述无机纤维包括超细玻璃棉和硅酸盐纤维中的一种或两种。更优选的，所述硅酸盐纤维包括硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、硅酸钙纤维、硅酸钾纤维和硅酸钠纤维的一种或多种。

无机纤维具有较高的耐热性和绝缘性能，加入无机纤维有利于提高模塑料的耐热性和绝缘性，并且能降低模塑料的吸水性。超细玻璃棉和硅酸盐纤维均具有较高的使用温度、低导热率以及热稳定性，耐热性均优于石棉，更有利于提高模塑料的综合性能。

优选的，所述有机纤维包括棉绒、麻纤维和α纤维素中的一种或多种。

优选的，所述有机硅改性聚酯树脂主要包括有机硅改性聚酯球形微粉和无定形微粉。二者相对密度比无机填料的密度低。更优选的，所述有机硅改性聚酯树脂为偶联处理后的有机硅改性聚酯树脂球形微粉和有机硅改性聚酯树脂无定形微粉。

优选的，所述填料包括氧化铝、二氧化硅和碳酸钙中的一种或多种。更优选的，所述二氧化硅为气相二氧化硅，所述碳酸钙为超细碳酸钙。进一步优选的，所述填料为偶联处理的填料。

优选的，所述偶联处理的偶联剂为硅烷类偶联剂或酞酸酯类偶联剂。

所述填料能够进一步改善模塑料的电绝缘性能，且能对材料进行增强增韧。通过偶联处理的填料，能够改善其在三聚氰胺甲醛树脂基料中的分散性，同时增强两种不同性质材料之间的结合力。上述填料能够能提高材料的电性能和耐老化性能，并提高材料的强度。将填料充分均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中，能全面改善三聚氰胺甲醛树脂的性能，包括：提高强度、延伸率以及提高电绝缘性能。

偶联剂的分子中的一部分基团可以与填料表面的各种官能团反应，形成强有力的化学键合，另一部分基团可以与三聚氰胺甲醛树脂发生化学反应及物理缠绕，偶联剂抑制了无机填料的相的分离，又使无机填料有机化，与有机树脂的亲和性增强，即使增大填充量仍旧可以均匀分布，从而将性质差异较大的无机填料和三聚氰胺甲醛树脂牢固的结合起来，使无机填料与三聚氰胺甲醛树脂之间建立起具有特殊功能的分子桥，改善三聚氰胺甲醛模塑料的综合性能，特别是电绝缘性能等。

氧化铝优选为γ氧化铝，其比表面积大于230cm²/g，粒度分布均匀，分散性好，具有耐高温的惰性，多孔性，尺寸稳定性好，可对三聚氰胺甲醛树脂进行补强增韧。

二氧化硅能够对抗紫外线，提高材料的抗老化性能、强度和耐化学性能。

碳酸钙相对其他填料，成本较低，并且能够提高材料的稳定性、硬度及刚度，改进塑料的加工性能，能改善混炼过程中的粘流性。

优选的，所述无机晶须包括无水硫酸钙。

晶须是以单晶形式生长成的一种纤维，其直径非常小，不含有通常材料中存在的缺陷，如晶界、位错和空穴等，其原子排列高度有序，强度接近完整晶体的理论值。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率，还具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的针状、具有均匀横截面、完整外形和内部结构完善的纤维亚纳米材料。硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、抗腐蚀、红外线反射性良好，易于表面处理。

优选的，所述改性三聚氰胺甲醛模塑料还包括脱模剂、固化剂和颜料。更优选的，所述脱模剂包括硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺和硅酮中的一种或多种。所述固化剂包括Sh固化剂、间苯氧基苯甲酸、有机酸酐中的一种或多种。所述颜料包括艳佳丽黄、艳佳丽红、艳佳丽兰、永固紫中的一种或多种。

所述固化剂为潜伏性固化剂，在塑料加工过程中模温超过120℃后分解释放出酸，进而促进链状三聚氰胺甲醛树脂缩聚合形成立体结构；或者也可以是使有机酸熔融而呈酸性促进材料固化。由于三聚氰胺甲醛模塑料的固化原理是酸固化，不能使用溶解于水的酸或者有酸性盐类，是因为生产过程中会使缩聚合反应提前，损失加工时的延伸性能。

Sh固化剂是一种高温固化剂，在生产过程中稳定，在产品贮存过程中稳定，但分解后酸值不够低会影响固化度，影响制品表面光泽度，加助剂间苯氧基苯甲酸和有机酸酐能够促进固化度，提高制品表面光泽度。

硬脂酸不仅具有优良的润滑作用，还能够有效防止层析结垢。硅酮能够改善非极性的无机材料与有机材料之间界面的相容性，起到浸润作用。

本发明还提供了一种所述改性三聚氰胺甲醛模塑料的制备方法，包括如下步骤：

将原料高速混合后，真空脱水干燥，熔融加入无机晶须挤出，得到所述改性三聚氰胺甲醛模塑料。

优选的，将填料和有机硅改性聚酯树脂分别偶联处理后，与其他原料混合，真空脱水干燥，熔融加入无机晶须挤出，得到所述改性三聚氰胺甲醛模塑料。

将无机类填料先偶联处理，能够减小无机类填料的表面能以及分子间的范德华力，防止团聚，提高在有机树脂中的相容性，使无机类填料均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中，能全面改善三聚氰胺甲醛树脂的性能。

优选的，所述偶联处理包括如下步骤：向填料或有机硅改性聚酯树脂喷偶联剂，加热搅拌得到偶联处理的填料或偶联处理的有机硅改性聚酯树脂。

优选的，所述三聚氰胺甲醛树脂的制备方法包括如下步骤：调节甲醛水溶液pH至8.5-9.0之间，与三聚氰胺按(2-3)：1的摩尔比混合，加热反应至物料全部变清后，冷却降温得到所述三聚氰胺甲醛树脂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)在三聚氰胺甲醛树脂中按一定比例协同加入有机硅改性聚酯树脂、无机纤维、有机纤维、填料和无机晶须，有效提高了三聚氰胺甲醛模塑料的电绝缘性能；

(2)采用偶联处理的无机类填料，使各原料在三聚氰胺甲醛树脂中均匀分布，提高塑料的综合性能；

(3)本发明的三聚氰胺甲醛模塑料具有优良的机械力学性能；

(4)本发明的制备方法，将无机类填料预处理，提高在树脂中的分散性能，从而有效提高改性三聚氰胺甲醛模塑料的电绝缘性能。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂65kg、有机硅改性聚酯树脂3kg、超细玻璃棉12kg、棉绒10kg、氧化铝3kg、无水硫酸钙晶须1kg、艳佳丽黄1kg、Sh固化剂2.5kg、硬脂酸0.7kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为球形微粉，先通过偶联处理，在球形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的球形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的球形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为15-30m²/g，亚麻油吸附量75mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径2μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂KH-550，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.2％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

所述氧化铝为偶联处理的氧化铝。所述氧化铝为γ氧化铝，比表面积大于230cm²/g，平均粒径20μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂KH-550，所述偶联剂的用量占填料质量的0.2％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例2

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂65kg、有机硅改性聚酯树脂3kg、硅酸铝纤维10kg、麻纤维12kg、二氧化硅3kg、硫酸钙晶须1kg、艳佳丽黄1kg、间苯氧基苯甲酸2.5kg、硬脂酸锌0.7kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为无定形微粉，先通过偶联处理，在无定形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的无定形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的无定形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为20-30m²/g，亚麻油吸附量84mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径4μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂KH-550，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.3％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂无定形微粉。

所述二氧化硅为偶联处理的二氧化硅。所述二氧化硅为气相二氧化硅，粒径介于2-3μm，密度为2.2g/cm³，pH值介于4-6之间。所述偶联剂为硅烷类偶联剂KH-550，所述偶联剂的用量占填料质量的0.3％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例3

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂65kg、有机硅改性聚酯树脂3kg、硅酸镁纤维10kg、α纤维素12kg、碳酸钙5kg、硫酸钙晶须1kg、艳佳丽黄1kg、有机酸酐类固化剂2.5kg、乙撑双硬脂酸酰胺0.7kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为无定形微粉，先通过偶联处理，在无定形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的无定形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的无定形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为20-30m²/g，亚麻油吸附量84mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径4μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂KH-550，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.5％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂为无定形微粉。

所述碳酸钙为偶联处理的超细碳酸钙。所述超细碳酸钙的平均粒径为0.01-0.08μm，密度为2.45-2.57g/cm³，其比表面积为10-70m²/g，吸油值为23-36mL/100g，pH值为8.3-9.0，灼烧失重44-46％，灼烧后氧化钙含量52-54％，铁、铝氧化物含量为0.2％。所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂，所述偶联剂的用量占无机填料质量的0.5％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例4

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂70kg、有机硅改性聚酯树脂5kg、超细玻璃棉25kg、棉绒5kg、氧化铝5kg、硫酸钙晶须1.5kg、艳佳丽黄1kg、Sh固化剂2.5kg、硬脂酸0.7kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为球形微粉，先通过偶联处理，在球形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的球形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的球形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为15-30m²/g，亚麻油吸附量75mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径2μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.2％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

所述氧化铝为偶联处理的氧化铝。所述氧化铝为γ氧化铝，比表面积大于230cm²/g，平均粒径20μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占填料质量的0.2％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例5

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂60kg、有机硅改性聚酯树脂5kg、超细玻璃棉15kg、α纤维素10kg、氧化铝1kg、二氧化硅4kg、硫酸钙晶须1.5kg、艳佳丽黄1kg、Sh固化剂2.5kg、硬脂酸0.7kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为球形微粉，先通过偶联处理，在球形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的球形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的球形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为15-30m²/g，亚麻油吸附量75mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径2μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.2％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

所述氧化铝为偶联处理的氧化铝。所述氧化铝为γ氧化铝，比表面积大于230cm²/g，平均粒径20μm。所述二氧化硅为偶联处理的二氧化硅。所述二氧化硅为气相二氧化硅，粒径介于2-3μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占填料质量的0.3％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例6

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂70kg、有机硅改性聚酯树脂1kg、超细玻璃棉10kg、α纤维素15kg、氧化铝2kg、二氧化硅5kg、硫酸钙晶须3kg、间苯氧基苯甲酸2.5kg、硬脂酸0.9kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为球形微粉，先通过偶联处理，在球形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的球形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的球形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为15-30m²/g，亚麻油吸附量75mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径2μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.2％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

所述氧化铝为偶联处理的氧化铝。所述氧化铝为γ氧化铝，比表面积大于230cm²/g，平均粒径20μm。所述二氧化硅为偶联处理的二氧化硅。所述二氧化硅为气相二氧化硅，粒径介于2-3μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占填料质量的0.3％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例7

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂70kg、有机硅改性聚酯树脂4kg、超细玻璃棉20kg、α纤维素15kg、二氧化硅1kg、硫酸钙晶须0.5kg、间苯氧基苯甲酸2.5kg、硬脂酸0.9kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为球形微粉，先通过偶联处理，在球形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的球形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的球形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为15-30m²/g，亚麻油吸附量75mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径2μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.2％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

所述二氧化硅为偶联处理的二氧化硅。所述二氧化硅为气相二氧化硅，粒径介于2-3μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占填料质量的0.3％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例8

本实施例提供的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其各原料用量分别为：

三聚氰胺甲醛树脂70kg、有机硅改性聚酯树脂4kg、硅酸钙纤维15kg、α纤维素10kg、二氧化硅1kg、硫酸钙晶须2kg、间苯氧基苯甲酸3kg、硬脂酸0.9kg。

其中，所述有机硅改性聚酯树脂为球形微粉，先通过偶联处理，在球形微粉表面偶联有偶联剂，使有机改性聚酯树脂的球形微粉能均匀分散于三聚氰胺甲醛树脂中。所述有机硅改性聚酯树脂的球形微粉的参数如下：于105℃下1h含水量低于2％，pH值介于7-9之间，比表面积为15-30m²/g，亚麻油吸附量75mL/100g，相对密度1.3g/cm³，平均粒径2μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占有机硅改性聚酯树脂质量的0.2％。其中，所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

所述二氧化硅为偶联处理的二氧化硅。所述二氧化硅为气相二氧化硅，其粒径介于2-3μm。所述偶联剂为硅烷类偶联剂，所述偶联剂的用量占填料质量的0.3％。

所述硫酸钙晶须的平均直径为1-8μm，平均长度为30-200μm，平均长径比为10-200，硫酸钙含量≥98％。

实施例9

实施例1-8中所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料的制备方法，包括如下步骤：

将原料高速混合后，真空脱水干燥，熔融加入无机晶须挤出，得到所述改性三聚氰胺甲醛模塑料。

具体的，将甲醛含量为37％(每100mL中含有37g甲醛)的甲醛水溶液投入带内置盘管冷却、外有夹套加热的不锈钢反应釜内，开启搅拌桨，用质量分数5-10％的氢氧化钠水溶液调节釜内甲醛水溶液pH值至8.5-9.0之间，然后开启蒸汽阀门加0.1MPa压强蒸汽缓慢加热，并开启立式冷凝器的冷却水防止甲醛外溢，当温度升高至45℃时，按甲醛和三聚氰胺摩尔比为(2-3)﹕1的量投入三聚氰胺，此时三聚氰胺未溶解呈现乳白色，当温度升高至70℃时，关闭蒸汽阀，使釜内物料温度自升高，在半小时内升高至80-83℃时，温度不再升高，再次开启蒸汽阀加0.08MPa压强蒸汽加温，当温度达到88℃时釜内物料开始变清，可关闭蒸汽使釜内温度自升高，若温度不再自升高可开少量蒸汽使釜内温度升高至90℃，关闭蒸汽维持温度，此时物料已全部变清，维持约10min取样测pH，若pH低于8.7则用质量分数5-10％的氢氧化钠水溶液调节pH值至9.0。然后再取釜内样品，按照树脂与水体积比1﹕3混合测试溶解度，当树脂滴入水中泛蓝白色散开即为反应终点，此时开启盘管冷却水降温，釜内反应液温度降低至50℃时，关冷却水，得到三聚氰胺甲醛树脂备用。

将无机填料如氧化铝、二氧化硅和碳酸钙进行偶联处理，具体的：将填料加入高速搅拌机中，夹套通0.2MPa加热，开启搅拌低速转动，然后开启真空抽气进行干燥，干燥时间约2h，使无机填料在120℃下烘干至含水量≤0.3％。干燥结束后，解除高速搅拌机的真空条件，并将搅拌机进行高速运行，转速大于800rpm/min，并通过0.1MPa的压缩空气将适度稀释的偶联剂喷入高速搅拌机中，使无机填料与偶联剂进行偶联，高速搅拌偶联5min左右，然后再低速搅拌5min后排料，得到偶联处理的无机填料，备用。

将有机硅改性聚酯树脂进行偶联处理，与上述填料偶联处理类似，在有机硅改性聚酯树脂球形微粉或无定形微粉表面喷偶联剂进行偶联，得到偶联处理的有机硅改性聚酯树脂备用。

将前述合成得到的三聚氰胺甲醛树脂加入高速混合器中，先加入偶联处理的有机硅改性聚酯树脂，再加入无机纤维、有机纤维、偶联处理的填料、脱模剂、固化剂和颜料进行高速剪切混合10-15min，然后真空脱水使物料含水量为25±1％时停止脱水，将物料输送至干燥器中干燥，在70-80℃热风干燥至含水量为3.5±0.2％时，由出料绞龙连续输送至破碎机破碎至0.5mm细粒，由真空经旋风除尘一体机捕集后进入球磨机，球磨筛粉收集80目细粒进行造粒。

80目细粒由料斗绞龙压入螺杆机初融挤出，在螺杆机加料口加入无机晶须与细粒共同挤出，挤出物料成条状，然后轧成薄片后冷却、破碎、整粒、筛分，收集细度为12目至60目的颗粒混合冷却，进行包装成品。粗粒重新整粒，细粉重新熔融挤出。

比较例1

日本松下电工的三聚氰胺甲醛模塑料颗粒。

实验例1

将实施例1-8所得的改性三聚氰胺甲醛模塑料加工成相同粒径的颗粒状三聚氰胺甲醛模塑料以及比较例1的三聚氰胺甲醛模塑料颗粒，参照标准的测试方法进行机械性能、热性能、电性能等测试，其结果如下表1-5所示。

表1不同处理的三聚氰胺甲醛模塑料的机械性能测试结果

注：上表中数据表中如以A/B形式表述，A代表注塑成型的制品对应的各性能，B代表压塑成型的制品的各性能，下述各表同理。

表2不同处理的三聚氰胺甲醛模塑料的热性能测试结果

表3不同处理的三聚氰胺甲醛模塑料的电性能测试结果

表4不同处理的三聚氰胺甲醛模塑料的其他性能测试结果

编号	吸水率W<sub>24h</sub>(mg)	耐电弧(s)	模塑收缩率(％)	模塑后收缩率(％)
					实施例1	0.22	184	0.13	0.22
实施例2	0.21	185	0.14	0.23
					实施例3	0.23	183	0.12	0.22
实施例4	0.14	195	0.09	0.19
					实施例5	0.14	198	0.09	0.20
实施例6	0.14	198	0.09	0.19
					实施例7	0.22	183	0.14	0.23
实施例8	0.16	189	0.11	0.21
					比较例1	500-900	180-187	0.6-0.9	0.2-0.4

表5不同模塑料的各性能标准

由上述表可知，本发明的改性三聚氰胺甲醛模塑料中，各种性能完全满足标准的要求，且模塑收缩率、加工性能均有提高，并且电学性能也有显著的提高。并且吸水率低，有效避免开裂，提高制品的稳定性及电性安全性能。

此外，本发明的改性三聚氰胺甲醛模塑料适合于自动压机加工，也适合于热固性塑料注射剂加工，制品表观光亮，呈细桔皮纹，优于玻纤改性的三聚氰胺甲醛树脂模塑料、玻纤改性酚醛模塑料和不饱和聚酯模塑料。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (11)

1.改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，按重量份数计包括如下组分：三聚氰胺甲醛树脂60-70份；

有机硅改性聚酯树脂1-5份；

无机纤维10-25份；

有机纤维5-15份；

填料1-7份；

无机晶须0.5-3份；

所述无机纤维包括超细玻璃棉和硅酸盐纤维中的一种或两种；

所述无机晶须包括无水硫酸钙晶须；

所述有机硅改性聚酯树脂为XJY-8203型树脂球形微粉。

2.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述硅酸盐纤维包括硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、硅酸钙纤维、硅酸钾纤维和硅酸钠纤维的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述有机纤维包括棉绒、麻纤维和α纤维素中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述有机硅改性聚酯树脂为偶联处理后的有机硅改性聚酯树脂球形微粉。

5.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，填料包括氧化铝、二氧化硅和碳酸钙中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述填料为偶联处理的填料。

7.根据权利要求6所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述偶联处理的偶联剂为硅烷类偶联剂或钛酸酯类偶联剂。

8.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述改性三聚氰胺甲醛模塑料还包括脱模剂、固化剂和颜料。

9.根据权利要求8所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料，其特征在于，所述固化剂包括Sh固化剂、间苯氧基苯甲酸、有机酸酐中的一种或多种。

10.权利要求1-9任一项所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将原料高速混合后，真空脱水干燥，熔融加入无机晶须挤出，得到所述改性三聚氰胺甲醛模塑料。

11.根据权利要求10所述的改性三聚氰胺甲醛模塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将填料和有机硅改性聚酯树脂分别偶联处理后，与其他原料混合，真空脱水干燥，熔融加入无机晶须挤出，得到所述改性三聚氰胺甲醛模塑料。