CN109608846A - 一种氧化镁糊增稠smc材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,包括:步骤一、将不饱和聚酯树脂与收缩剂混合,再依次加入固化剂、阻聚剂混合,然后加入内脱模剂搅拌均匀后,加入无机填料搅拌均匀,得到第一原料树脂糊;步骤二、将氧化镁粉末与非活性树脂混合后,采用分散机分散后,研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂;步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散,混合均匀,得到第二原料树脂糊;步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,将玻璃纤维切成短丝纤维,均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷;步骤五、在40~45℃温度下增稠5~10小时,得到SMC片状模塑料。
Description
技术领域
本发明属于SMC复合材料技术领域,特别涉及一种氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法。
背景技术
SMC复合材料是玻璃钢的一种。SMC复合材料及其SMC模压制品,具有优异的电绝缘性能、机械性能、热稳定性、耐化学防腐性。所以SMC制品的应用范围相当广泛,主要包括:电气工业、汽车工业、铁路车辆、通讯工程、防爆电器设备外壳等领域。
在氧化镁增稠的SMC工艺中,树脂糊粘度的增加,主要靠氧化镁与不饱和树脂的羧基进行离子健及氢键键合反应。在SMC树脂糊的配制过程中,氧化镁粉末一般通过高速搅拌分散到树脂糊中,不易分散均匀,导致经过熟化增稠后的树脂糊粘度达到粘度平台后,在室温下(20℃左右)粘度仍然能够缓慢增长。经过一段时间贮存后,其粘度会超过合适的压制范围,给压制工序带来很大的困难,甚至导致片材的报废。此外,SMC工艺要求树脂糊的增稠速度要快,以提高生产效率。由于添加的氧化镁增稠效果不稳定,常常会增加氧化镁的添加量,在导致原料浪费的同时,反而会导致SMC成型效果差。因此,在氧化镁增稠的SMC材料制备过程中,合理控制氧化镁粉末的添加及分散过程,对于SMC材料的生产工艺是十分必要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其通过使用非活性树脂提前分散好氧化镁粉末,制成氧化镁糊增稠剂,并合理控制氧化镁的添加量,能够提升氧化镁增稠SMC材料的增稠效果,从而提高最终固化的材料的力学性能。
本发明的另一个目的是通过控制氧化镁糊增稠剂与树脂糊混合时的分散速度,使氧化镁糊增稠剂与树脂糊混合均匀,进一步提升增稠效果,使SMC材料的力学性能更加稳定。
本发明提供的技术方案为:
一种氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,包括:
步骤一、将不饱和聚酯树脂与收缩剂混合,再依次加入固化剂、阻聚剂混合,然后加入内脱模剂搅拌均匀后,加入无机填料搅拌均匀,得到第一原料树脂糊;
步骤二、将氧化镁粉末与非活性树脂混合后,采用分散机分散后,研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂;
步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散5min,混合均匀,得到第二原料树脂糊;
步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,将玻璃纤维切成短丝纤维,均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷;
步骤五、在40~45℃温度下增稠5~10小时,得到SMC片状模塑料;
其中,氧化镁粉末的重量份数为:
其中,m1为不饱和树脂的重量份数,m2为收缩剂的重量份数,m3为无机填料的重量份数;m4为玻璃纤维的重量份数;I为氧化镁粉末的吸碘值,IA为单位吸碘值;T为环境温度,T0为设定的标准温度。
优选的是,原料的重量份数分别为:不饱和聚酯树脂为180~200份,收缩剂为80~100份,固化剂为3~4份,阻聚剂为2~3份,内脱模剂为15~20份,无机填料为450~500份,玻璃纤维200~250份,承载膜22~26份。
优选的是,所述收缩剂采用聚苯乙烯,所述固化剂采用氧化苯甲酸叔丁酯;所述阻聚剂采用对苯二酚。
优选的是,所述内脱模剂为硬脂酸锌。
优选的是,所述无机填料为碳酸钙、氢氧化铝或滑石粉。
优选的是,所述非活性树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液;其中,聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的重量比为1:1。
优选的是,氧化镁粉末与非活性树脂的重量比为1:6~9。
优选的是,在所述步骤二中,分散机的转速为1000转/min,分散时间为10min。
优选的是,在所述步骤三中,分散机的转速为:
其中,n0为设定的基础转速,m为氧化镁粉末的份数,m′为非活性树脂的份数,T为环境温度,TA为单位温度,m0为单位份数。
优选的是,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为1.2-2.0mm。
本发明的有益效果是:
本发明提供的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,通过使用非活性树脂提前分散好氧化镁粉末,制成氧化镁糊增稠剂,并合理控制氧化镁的添加量,能够提升氧化镁增稠SMC材料的增稠效果,并且节约生产成本。
本发明通过控制氧化镁糊增稠剂与树脂糊混合时的分散速度,进一步提升增稠效果,使氧化镁糊增稠剂与树脂糊混合均匀,使SMC材料的力学性能更加稳定。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、按照重量份数,将180~200份不饱和聚酯树脂与80~100份收缩剂混合,再依次加入固化剂3~4份、阻聚剂2~3份混合,然后加入15~20份内脱模剂搅拌均匀后,加入450~500份无机填料搅拌均匀,得到第一原料树脂糊。
其中,所述收缩剂采用聚苯乙烯,所述固化剂采用氧化苯甲酸叔丁酯;所述阻聚剂采用对苯二酚。内脱模剂采用硬脂酸盐,作为优选,采用硬脂酸锌作为内脱模剂。无机填料采用碳酸钙、氢氧化铝或滑石粉中的一种或几种混合。
步骤二、将氧化镁粉末与非活性树脂按照重量比为1:6~9混合后,置于分散机中,通过分散机以1000转/min的转速进行分散,分散10min后,采用研磨机研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂。
其中,所述非活性树脂采用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。采用的氧化镁粉末的吸碘值为130~150mg/g。
步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散5min,混合均匀,得到第二原料树脂糊。
步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为1.2-2.0mm。将200~250份玻璃纤维切成短丝纤维,并均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷。
其中,所述承载膜采用聚乙烯或聚丙烯薄膜,所述承载膜的用量为22~26份。
步骤五、将压制好的片材在40~45℃温度下增稠5~10小时,得到SMC片状模塑料。
步骤六、将剪裁好的SMC片材放入模具中,模具成型温度为140℃,制作料坯,然后再向其中投入布料,经过闭模、脱模、修边过程,获得最终产品。
其中,为了提升SMC材料的增稠效果,根据经验,控制加入的氧化镁粉末的重量份数为:
上式中,m1为不饱和树脂的重量份数,m2为收缩剂的重量份数,m3为无机填料的重量份数;m4为玻璃纤维的重量份数;I为氧化镁粉末的吸碘值,单位:mg/g;IA为单位吸碘值,IA=1mg/g;T为环境温度(室温),单位:℃;T0为设定的标准温度,T0=25℃,e为自然对数的底数。本发明中环境温度(室温)T的取值范围设定为15~35℃。
在另一实施例中,为了进一步提高增稠效果,使氧化镁糊增稠剂与树脂糊混合均匀,在所述步骤三中,控制分散机的转速为:
其中,n0为设定的基础转速,n0=1100转/min;m为氧化镁粉末的重量份数,m′为非活性树脂的重量份数,m0为单位份数,m0=1份;T为环境温度(室温),单位:℃,TA为单位温度,TA=1℃。
实施例1
步骤一、按照重量份数,将190份不饱和聚酯树脂与90份聚苯乙烯混合,再依次加入3.5份过氧化苯甲酸叔丁酯、2.5份对苯二酚混合,然后加入18份硬脂酸锌搅拌均匀后,加入480份碳酸钙搅拌均匀,得到第一原料树脂糊。
步骤二、取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),将氧化镁粉末与非活性树脂按照重量比为1:7混合后,置于分散机中,通过分散机以1000转/min的转速进行分散,分散10min后,采用研磨机研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂。其中,采用的氧化镁粉末的吸碘值为130mg/g。
步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散混合均匀,得到第二原料树脂糊。
步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为1.8mm。将230份玻璃纤维切成短丝纤维,并均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷。
其中,所述承载膜采用聚乙烯薄膜,承载膜的用量为24份。
步骤五、将压制好的片材在45温度下增稠5小时,得到SMC片状模塑料。
步骤六、将剪裁好的SMC片材放入模具中,模具成型温度为140℃,制作料坯,然后再向其中投入布料,经过闭模、脱模、修边过程,获得最终产品。
其中,控制加入的氧化镁粉末的份数为:
在步骤三中,控制分散机的转速为:
其中,试验过程中,环境温度(室温)为28℃。
实施例1中制得的树脂糊,增稠速度快,能够快速达到粘度平台;压制成型效果好,最终得到的产品力学性能较好。
实施例2
步骤一、按照重量份数,将180份不饱和聚酯树脂与80份聚苯乙烯混合,再依次加入3份过氧化苯甲酸叔丁酯、2份对苯二酚混合,然后加入15份硬脂酸锌搅拌均匀后,加入450份碳酸钙搅拌均匀,得到第一原料树脂糊。
步骤二、取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),将氧化镁粉末与非活性树脂按照重量比为1:6混合后,置于分散机中,通过分散机以1000转/min的转速进行分散,分散10min后,采用研磨机研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂。其中,采用的氧化镁粉末的吸碘值为140mg/g。
步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散混合均匀,得到第二原料树脂糊。
步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为2.0mm。将200份玻璃纤维切成短丝纤维,并均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷。
其中,所述承载膜采用聚乙烯薄膜,承载膜的用量为22份。
步骤五、将压制好的片材在40温度下增稠10小时,得到SMC片状模塑料。
步骤六、将剪裁好的SMC片材放入模具中,模具成型温度为140℃,制作料坯,然后再向其中投入布料,经过闭模、脱模、修边过程,获得最终产品。
其中,控制加入的氧化镁粉末的份数为:
在步骤三中,控制分散机的转速为:
其中,试验过程中,环境温度(室温)为30℃。
实施例2中制得的树脂糊,增稠速度较快,能够快速达到粘度平台;压制成型效果好,最终得到的产品力学性能较好。
实施例3
步骤一、按照重量份数,将200份不饱和聚酯树脂与100份聚苯乙烯混合,再依次加入4份过氧化苯甲酸叔丁酯、3份对苯二酚混合,然后加入20份硬脂酸锌搅拌均匀后,加入500份碳酸钙搅拌均匀,得到第一原料树脂糊。
步骤二、取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),将氧化镁粉末与非活性树脂按照重量比为1:9混合后,置于分散机中,通过分散机以1000转/min的转速进行分散,分散10min后,采用研磨机研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂。其中,采用的氧化镁粉末的吸碘值为150mg/g。
步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散混合均匀,得到第二原料树脂糊。
步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为1.2mm。将250份玻璃纤维切成短丝纤维,并均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷。
其中,所述承载膜采用聚乙烯薄膜,承载膜的用量为26份。
步骤五、将压制好的片材在45温度下增稠8小时,得到SMC片状模塑料。
步骤六、将剪裁好的SMC片材放入模具中,模具成型温度为140℃,制作料坯,然后再向其中投入布料,经过闭模、脱模、修边过程,获得最终产品。
其中,控制加入的氧化镁粉末的份数为:
在步骤三中,控制分散机的转速为:
其中,试验过程中,环境温度(室温)为25℃。
实施例3中制得的树脂糊,增稠速度快,能够快速达到粘度平台;压制成型效果好,最终得到的产品力学性能较好。
对比例1
步骤一、按照重量份数,将190份不饱和聚酯树脂与90份聚苯乙烯混合,再依次加入3.5份过氧化苯甲酸叔丁酯、2.5份对苯二酚混合,然后加入18份硬脂酸锌搅拌均匀后,加入480份碳酸钙搅拌均匀,得到第一原料树脂糊。
步骤二、将所述第一原料树脂糊与氧化镁粉末30份及交联剂苯乙烯50份混合,采用分散机分散混合均匀,得到第二原料树脂糊。其中,采用的氧化镁粉末的吸碘值为140mg/g。
步骤三、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为1.8mm。将230份玻璃纤维切成短丝纤维,并均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷。
其中,所述承载膜采用聚乙烯薄膜,承载膜的用量为24份。
步骤四、将压制好的片材在45温度下增稠10小时,得到SMC片状模塑料。
步骤五、将剪裁好的SMC片材放入模具中,模具成型温度为140℃,制作料坯,然后再向其中投入布料,经过闭模、脱模、修边过程,获得最终产品。
对比例1中制得的树脂糊,增稠速度较慢,达到粘度平台的时间长;压制成型之间需要增稠的时间较长,最终得到的产品力学性能较差。
实施例1~3及对比例1中得到的产品力学性能如表1所示。
表1 SMC产品性能表
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将不饱和聚酯树脂与收缩剂混合,再依次加入固化剂、阻聚剂混合,然后加入内脱模剂搅拌均匀后,加入无机填料搅拌均匀,得到第一原料树脂糊;
步骤二、将氧化镁粉末与非活性树脂混合后,采用分散机分散后,研磨均匀,得到氧化镁糊增稠剂;
步骤三、将所述第一原料树脂糊与所述氧化镁糊增稠剂混合后,采用分散机分散5min,混合均匀,得到第二原料树脂糊;
步骤四、将所述第二原料树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片承载膜上,将玻璃纤维切成短丝纤维,均匀平铺在两片承载膜上刮涂的树脂糊之间,压制成片材,收集成卷;
步骤五、在40~45℃温度下增稠5~10小时,得到SMC片状模塑料;
其中,氧化镁粉末的重量份数为:
其中,m1为不饱和树脂的重量份数,m2为收缩剂的重量份数,m3为无机填料的重量份数;m4为玻璃纤维的重量份数;I为氧化镁粉末的吸碘值,IA为单位吸碘值;T为环境温度,T0为设定的标准温度。
2.根据权利要求1所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,原料的重量份数分别为:不饱和聚酯树脂为180~200份,收缩剂为80~100份,固化剂为3~4份,阻聚剂为2~3份,内脱模剂为15~20份,无机填料为450~500份,玻璃纤维200~250份,承载膜22~26份。
3.根据权利要求2所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,所述收缩剂采用聚苯乙烯,所述固化剂采用氧化苯甲酸叔丁酯;所述阻聚剂采用对苯二酚。
4.根据权利要求3所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,所述内脱模剂为硬脂酸锌。
5.根据权利要求4所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,所述无机填料为碳酸钙、氢氧化铝或滑石粉。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,所述非活性树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液;其中,聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的重量比为1:1。
7.根据权利要求6所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,氧化镁粉末与非活性树脂的重量比为1:6~9。
8.根据权利要求7所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,在所述步骤二中,分散机的转速为1000转/min,分散时间为10min。
9.根据权利要求8中任意一项所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,在所述步骤三中,分散机的转速为:
其中,n0为设定的基础转速,m为氧化镁粉末的份数,m′为非活性树脂的份数,T为环境温度,TA为单位温度,m0为单位份数。
10.根据权利要求9所述的氧化镁糊增稠SMC材料的制备方法,其特征在于,所述承载膜上刮涂的树脂糊厚度为1.2-2.0mm。
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