CN109456585A - 一种感温变色阻燃片状模塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及片状模塑料技术领域，尤其是一种感温变色阻燃片状模塑料及其制备方法，一种感温变色阻燃片状模塑料，按重量份数计包含以下组分：不饱和聚酯树脂60‑70份，低收缩添加剂PS 30‑40份，低收缩添加剂PE粉2‑6份，稀释剂4‑8份，降粘剂2‑4份，分散剂2‑4份，阻燃剂3‑6份，氢氧化铝130‑200份，内脱模剂4‑6份，阻聚剂0.01‑0.1份，增稠剂3‑8份，玻璃纤维50‑120份，固化剂1‑3份，感温变色粉一2‑12份和/或感温变色粉二2‑12份，既有传统片状模塑料优异性能，又有温度监控的作用，仅添加一种感温变色粉，可起高温或低温警示的作用，添加两种感温变色粉，可同时起高温和低温警示的作用，本发明采用无卤环保型阻燃体系，阻燃性好，还可降低粘度，减少稀释剂和降粘剂的用量，经济环保又安全。
Description
技术领域
本发明涉及片状模塑料技术领域，尤其是一种感温变色阻燃片状模塑料及其制备方法。
背景技术
片状模塑料简称SMC，具有强度高、韧性好、表面平整度高，光泽度好、成型加工简单以及可设计性强等特点，在卫浴领域的应用越来越广泛，但是传统的片状模塑料浴缸不具备水温报警功能，只能通过手感或者借助温度计来确认水温是否合适，前者在水温过高时容易烫伤，后者需借助工具测量比较繁琐。
发明内容
为了克服现有的片状模塑料在感温方面的不足，本发明提供了一种感温变色阻燃片状模塑料及其制备方法，其既具有传统片状模塑料的优异性能，又有温度监控的作用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种感温变色阻燃片状模塑料，按重量份数计包含以下组分：
不饱和聚酯树脂60-70份，低收缩添加剂PS 30-40份，低收缩添加剂PE粉2-6份，稀释剂4-8份，降粘剂2-4份，分散剂2-4份，阻燃剂3-6份，氢氧化铝130-200份，内脱模剂4-6份，阻聚剂0.01-0.1份，增稠剂3-8份，玻璃纤维50-120份，固化剂1-3份，感温变色粉一2-12份和/或感温变色粉二2-12份，所述感温变色粉一和感温变色粉二的变色温度不同。
所述不饱和聚酯树脂的重量份为60-70份，可为60份、63份、65份、68份或70份。
所述低收缩添加剂PS的重量份30-40份，可为30份、32份、35份、38份或40份，其中低收缩添加剂PS是必须的，不选用饱和聚酯或聚乙酸乙烯酯PVAc作为低收缩剂，目的在于PS可以保证变色粉在体系中的着色程度和着色均匀性。
所述低收缩添加剂PE粉的重量份2-6份，可为2份、3份、4份、5份或6份。
所述稀释剂的重量份为4-8份，可为4份、5份、6份、7份或8份。
所述降粘剂的重量份为2-4份，可为2份、3份或4份。
所述分散剂的重量份为2-4份，可为2份、3份或4份。
所述阻燃剂的重量份为3-6份，可为3份、4份、5份或6份。
所述氢氧化铝的重量份为130-200份，可为130份、145份、160份、180份或200份等。
所述内脱模剂的重量份为4-6份，可为4份、5份或6份。
所述阻聚剂的重量份为0.01-0.1份，可为0.01份、0.05份、0.08份或0.1份。
所述增稠剂的重量份为3-8份，可为3份、5份或8份。
所述玻璃纤维的重量份为50-120份，可为50份、60份、80份、90份、110份或120份等。
所述固化剂的重量份为1-3份，可为1份、1.5份、2份或3份。
所述感温变色粉一的重量份为2-12份，可为2份、4份、6份、8份、10份或12份，所述感温变色粉一可为40℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），其在低于40℃呈白色，高于40℃呈红色，仅添加感温变色粉一时，起40℃高温警示作用，当温度高于40℃时，变红色。
所述感温变色粉二的重量份为2-12份，可为2份、4份、6份、8份、10份或12份，所述感温变色粉二可为33℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），其在高于33℃呈白色，低于33℃呈绿色，仅添加感温变色粉二时，起33℃低温警示作用，当温度低于33℃时，变绿色。
当同时添加感温变色粉一和感温变色粉二时，则同时起低温、高温警示作用，则温度在低于33℃时呈绿色，温度在高于40℃时呈红色，温度在33℃至40℃之间时，呈白色，感温变色粉均为现有技术中可以购买和定制的，可根据人体冷热感觉和环境温度，定制不同的变色温度，如可以从深圳千变色科技有限公司公司定制感温变色粉，高温变色温度可以定制40℃、45℃、50℃等，低温变色温度可以定制16℃、28℃、33℃等。
优先的，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯，甲基膦酸二甲酯为无卤阻燃剂，少量添加就可以和氢氧化铝起到协同阻燃的效果，保证阻燃等级的同时还能通过环保ROsH（欧盟限制电子电器设备中某些有害物质的指令）要求，同时还可以降低体系中的粘度，从而减少稀释剂和降粘剂的用量。
优先的，所述内脱模剂为硬脂酸锌、BKY-P9065、BYK-P9050、BYK-P9080中的任意一种。
优先的，所述稀释剂为不饱和树脂稀释剂SM或者MMA。
优先的，所述降粘剂为BYK-W9010或者BYK-W996。
优先的，所述分散剂为BYK-W972。
优先的，所述阻聚剂对苯醌。
优先的，所述固化剂为过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的任意一种。
优先的，所述增稠剂为氧化镁。
另一方面，本发明提供了前述感温变色阻燃片状模塑料的制备方法，所述方法包含以下步骤：
①将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂PS、阻聚剂、稀释剂、降粘剂、分散剂、阻燃剂准确称量依次倒入搅拌釜中，搅拌；
②向步骤①得到的溶液中边搅拌边加入低收缩添加剂PE粉，搅拌；
③向步骤②得到的溶液中边搅拌边加入氢氧化铝、感温变色粉、内脱模剂，搅拌；
④向步骤③搅拌后的溶液中加入固化剂，搅拌溶液温度至40±2℃后停止搅拌，得到树脂糊；
⑤测试由步骤④得到的树脂糊固化时间、粘度是否合格；
⑥将步骤⑤检测合格的树脂糊转入SMC机组基液釜，开启SMC成型机组，进行SMC连续化生产，制成SMC片材；
⑦将步骤⑥制成的SMC片材铝箔密封包装后转入熟成室熟成；
⑧将步骤⑦得到的SMC片成品检验入库。
优先的，所述步骤①、步骤②、步骤④的搅拌转速均为800-1200r/min，可为800、900、1000、1100或1200r/min。
优先的，所述步骤①、步骤②、步骤③的的搅拌时间为3-5min，可为3min、4min或5min。
优先的，所述步骤⑤固化时间规格范围60-80秒，粘度规格范围10000-20000mpa·s。
优先的，步骤⑥开启SMC成型机组前将车速设定8m/min，基液流量达到20.86kg/min、增稠剂流量达到0.42kg/min，玻纤切丝辊设定为转速66rpm。
优先的，步骤⑦的熟成温度38-45℃，熟成时间16-24h。
本发明的有益效果是，提供一种可以感温变色的片状模塑料，既具有传统片状模塑料的优异性能，又有温度监控的作用，且可以通过改变感温变色粉的种类达到不同温度范围的监控，仅添加一种感温变色粉，可以起高温警示或者低温警示的作用，当同时添加两种感温变色粉，可以同时起高温警示和低温警示的作用，考虑到卫浴建材的安全环保性能，本发明采用的是无卤环保型阻燃体系，能够符合欧盟的RoSH标准（欧盟限制电子电器设备中某些有害物质的指令），达到防火等级UL-94 的V0阻燃等级要求，同时还可以降低体系中的粘度，减少稀释剂和降粘剂的用量，既经济环保又安全。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种感温变色阻燃片状模塑料，按重量份数计包含以下组分：
不饱和聚酯树脂60-70份，低收缩添加剂PS 30-40份，低收缩添加剂PE粉2-6份，稀释剂4-8份，降粘剂2-4份，分散剂2-4份，阻燃剂3-6份，氢氧化铝130-200份，内脱模剂4-6份，阻聚剂0.01-0.1份，增稠剂3-8份，玻璃纤维50-120份，固化剂1-3份，感温变色粉一2-12份和/或感温变色粉二2-12份。
优先的，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯，甲基膦酸二甲酯为无卤阻燃剂，少量添加就可以和氢氧化铝起到协同阻燃的效果，保证阻燃等级的同时还能通过环保ROsH要求，同时还可以降低体系中的粘度，从而减少稀释剂和降粘剂的用量。
优先的，所述内脱模剂为硬脂酸锌、BKY-P9065、BYK-P9050、BYK-P9080中的任意一种。
优先的，所述稀释剂为不饱和树脂稀释剂SM或者MMA。
优先的，所述降粘剂为BYK-W9010或者BYK-W996。
优先的，所述分散剂为BYK-W972。
优先的，所述阻聚剂对苯醌。
优先的，所述固化剂为过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的任意一种。
优先的，所述增稠剂为氧化镁。
另一方面，本发明提供了前述感温变色阻燃片状模塑料的制备方法，所述方法包含以下步骤：
①将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂PS、阻聚剂、稀释剂、降粘剂、分散剂、阻燃剂准确称量依次倒入搅拌釜中，搅拌；
②向步骤①得到的溶液中边搅拌边加入低收缩添加剂PE粉，搅拌；
③向步骤②得到的溶液中边搅拌边加入氢氧化铝、感温变色粉、内脱模剂，搅拌；
④向步骤③搅拌后的溶液中加入固化剂，搅拌溶液温度至40±2℃后停止搅拌，得到树脂糊；
⑤测试由步骤④得到的树脂糊固化时间、粘度是否合格；
⑥将步骤⑤检测合格的树脂糊转入SMC机组基液釜，开启SMC成型机组，进行SMC连续化生产，制成SMC片材；
⑦将步骤⑥制成的SMC片材铝箔密封包装后转入熟成室熟成；
⑧将步骤⑦得到的SMC片成品检验入库。
优先的，所述步骤①、步骤②、步骤④的搅拌转速均为800-1200r/min，可为800、900、1000、1100或1200r/min。
优先的，所述步骤①、步骤②、步骤③的的搅拌时间为3-5min，可为3min、4min或5min。
优先的，所述步骤⑤固化时间规格范围60-80秒，粘度规格范围10000-20000mpa·s。
优先的，步骤⑥开启SMC成型机组前将车速设定8m/min，基液流量达到20.86kg/min、增稠剂流量达到0.42kg/min，玻纤切丝辊设定为转速66rpm。
优先的，步骤⑦的熟成温度38-45℃，熟成时间16-24h。
实施例1
不饱和聚酯树脂65份，低收缩添加剂PS 35份，低收缩添加剂PE粉4份，稀释剂4份，降粘剂3份，分散剂3份,阻聚剂0.05份,甲基膦酸二甲酯4份，氢氧化铝160份，内脱模剂5份，增稠剂5份，玻璃纤维90份,固化剂1.5份，感温变色粉一8份，其中感温变色粉一选用体感较热的温度，为40℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），其在低于40℃呈白色，高于40℃呈红色，起40℃高温警示作用，当温度高于40℃时，变红色。
实施例1的制备方法，包含以下步骤：
①将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂PS、阻聚剂、稀释剂、降粘剂、分散剂、阻燃剂准确称量依次倒入搅拌釜中，1000r/min搅拌3min，将液体原料搅拌均匀，特别说明降粘剂和稀释剂一定要在此步骤加入才能起到更好的降粘和稀释效果；
②向步骤①得到的溶液中边搅拌边加入低收缩添加剂PE粉，1000r/min搅拌5min，使PE粉充分溶解，保证PE粉的低收缩效果；
③向步骤②得到的溶液中边搅拌边加入氢氧化铝、感温变色粉、内脱模剂，搅拌5min；
④向步骤③搅拌后的溶液中加入固化剂，1000r/min搅拌溶液温度至40±2℃后停止搅拌，得到树脂糊；
⑤测试由步骤④得到的树脂糊固化时间、粘度是否合格，确保固化时间范围60-80秒，粘度规格范围10000-20000mpa·s；
⑥将步骤⑤检测合格的树脂糊转入SMC机组基液釜，车速设定8m/min，测定基液流量20.86kg/min、增稠剂流量0.42kg/min，玻纤切丝辊转速66rpm，确认合格后开启SMC成型机组，进行SMC连续化生产，制成SMC片材；
⑦将步骤⑥制成的SMC片材铝箔密封包装后转入熟成室熟成，熟成温度38-45℃，熟成时间16-24h；
⑧将步骤⑦得到的SMC片成品检验入库。
实施例2
不饱和聚酯树脂65份，低收缩添加剂PS 35份，低收缩添加剂PE粉4份，稀释剂4份，降粘剂3份，分散剂3份,阻聚剂0.05份,甲基膦酸二甲酯4份，氢氧化铝160份，内脱模剂5份，增稠剂5份，玻璃纤维90份,固化剂1.5份，感温变色粉二8份，其中感温变色粉二选用体感较冷的温度，为33℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），其在低于33℃呈绿色，高于33℃呈白色，起33℃低温警示作用，当温度低于33℃时，呈绿色。
实施例2的制备方法同实施例1，区别在于步骤①、步骤②、步骤④的搅拌转速均为1100r/min。
实施例3
不饱和聚酯树脂65份，低收缩添加剂PS 35份，低收缩添加剂PE粉4份，稀释剂4份，降粘剂3份，分散剂3份,阻聚剂0.05份,甲基膦酸二甲酯4份，氢氧化铝160份，内脱模剂5份，增稠剂5份，玻璃纤维90份,固化剂1.5份，感温变色粉一8份，感温变色粉二8份，其中同时添加感温变色粉一和感温变色粉二时，则同时起低温、高温警示作用，感温变色粉一选用体感较热的温度，为40℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），感温变色粉二选用体感较冷的温度，为33℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），则温度在低于33℃时呈绿色，温度在高于40℃时呈红色，温度在33℃至40℃之间时，呈白色。
实施例3的制备方法同实施例1，区别在于步骤①、步骤②、步骤④的搅拌转速均为1200r/min。
实施例4
不饱和聚酯树脂70份，低收缩添加剂PS 30份，低收缩添加剂PE粉2份，稀释剂5份，降粘剂2份，分散剂3份,阻聚剂0.05份,甲基膦酸二甲酯3份，氢氧化铝130份，内脱模剂5份，增稠剂5份，玻璃纤维80份,固化剂1.5份，感温变色粉一8份，感温变色粉二8份，其中同时添加感温变色粉一和感温变色粉二时，则同时起低温、高温警示作用，感温变色粉一选用体感较热的温度，为40℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），感温变色粉二选用体感较冷的温度，为28℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），则温度在低于28℃时呈绿色，温度在高于40℃时呈红色，温度在28℃至40℃之间时，呈白色。
实施例4的制备方法同实施例1，区别在于步骤①是以1200r/min的搅拌转速搅拌4min。
实施例5
不饱和聚酯树脂70份，低收缩添加剂PS 30份，低收缩添加剂PE粉2份，稀释剂5份，降粘剂2份，分散剂3份,阻聚剂0.05份,甲基膦酸二甲酯3份，氢氧化铝130份，内脱模剂5份，增稠剂5份，玻璃纤维80份,固化剂1.5份，感温变色粉一8份，感温变色粉二8份，其中同时添加感温变色粉一和感温变色粉二时，则同时起低温、高温警示作用，感温变色粉一选用体感较热的温度，为40℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），感温变色粉二选用体感较冷的温度，为16℃变色粉（深圳千变色科技有限公司），则温度在低于16℃时呈绿色，温度在高于40℃时呈红色，温度在16℃至40℃之间时，呈白色。
实施例5的制备方法同实施例1，区别在于步骤②是以1200r/min的搅拌转速搅拌4min。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，按重量份数计包含以下组分：
不饱和聚酯树脂60-70份，低收缩添加剂PS 30-40份，低收缩添加剂PE粉2-6份，稀释剂4-8份，降粘剂2-4份，分散剂2-4份，阻燃剂3-6份，氢氧化铝130-200份，内脱模剂4-6份，阻聚剂0.01-0.1份，增稠剂3-8份，玻璃纤维50-120份，固化剂1-3份，感温变色粉一2-12份和/或感温变色粉二2-12份。
2.根据权利要求1任意一项所述的一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯。
3.根据权利要求1所述的一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，所述内脱模剂为硬脂酸锌、BKY-P9065、BYK-P9050、BYK-P9080中的任意一种，所述稀释剂为不饱和树脂稀释剂SM或者MMA，所述降粘剂为BYK-W9010或者BYK-W996，所述分散剂为BYK-W972，所述阻聚剂对苯醌，所述固化剂为过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，所述增稠剂为氧化镁。
5.一种制备权利要求1-4任意一项所述的一种感温变色阻燃片状模塑料的方法，其特征是，包含以下步骤：
①将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂PS、阻聚剂、稀释剂、降粘剂、分散剂、阻燃剂准确称量依次倒入搅拌釜中，搅拌；
②向步骤①得到的溶液中边搅拌边加入低收缩添加剂PE粉，搅拌；
③向步骤②得到的溶液中边搅拌边加入氢氧化铝、感温变色粉、内脱模剂，搅拌；
④向步骤③搅拌后的溶液中加入固化剂，搅拌溶液温度至40±2℃后停止搅拌，得到树脂糊；
⑤测试由步骤④得到的树脂糊固化时间、粘度是否合格；
⑥将步骤⑤检测合格的树脂糊转入SMC机组基液釜，开启SMC成型机组，进行SMC连续化生产，制成SMC片材；
⑦将步骤⑥制成的SMC片材铝箔密封包装后转入熟成室熟成；
⑧将步骤⑦得到的SMC片成品检验入库。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述步骤①、步骤②、步骤④的搅拌转速均为800-1200r/min。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述步骤①、步骤②、步骤③的的搅拌时间为3-5min。
8.根据权利要求5所述的一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，所述步骤⑤固化时间规格范围60-80秒，粘度规格范围10000-20000mpa·s。
9.根据权利要求5所述的一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，步骤⑥开启SMC成型机组前将车速设定8m/min，基液流量达到20.86kg/min、增稠剂流量达到0.42kg/min，玻纤切丝辊设定为转速66rpm。
10.根据权利要求5所述的一种感温变色阻燃片状模塑料，其特征是，步骤⑦的熟成温度38-45℃，熟成时间16-24h。
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