CN109912926A - 一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂20‑35％，无机基材40‑60％，填料剂8‑12％，固化剂2‑5％，脱模剂0.1‑0.2％，着色剂0.5‑1.0％，表面活性剂0.2‑0.3％和增韧剂0.3‑0.5％；其性能得到了大幅提高，并且能够充分熔融捏合，同时满足环境友好。

Description

一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法。

背景技术

汽车上有很多零部件用酚醛模塑料成型而成，如：自动窗马达机架、刹车增压器、电动机的刷柄等。对于汽车用酚醛模塑料部件基本要求应当具备高机械强度、耐热性、抗化学性及尺寸稳定性。

为了达到上述性能要求，通常的做法是以线性酚醛树脂为粘合剂，玻璃纤维为增强材料，以硅橡胶为增韧剂，其中酚醛树脂为30分左右，而玻璃纤维为30分左右，矿物填料为30分左右，其他添加剂加固化剂为10分左右。以传统的混炼生产，材料生产加工困难，模塑料粒子中玻纤容易外露并起球，给后续加工造成麻烦，且性能低下。

由于对材料的机械强度、耐热性、尺寸稳定性的要求越来越严格，因此以无机纤维作为增强、耐热的材料越来越普遍，虽然找到了无机纤维的材料，但在添加量还是不能满足这些性能要求的，第二再生产过程中国内基本都是以最传统的混炼工艺，无法完全将纤维完全的熔融捏合。

因此，亟待一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法的出现，其性能得到了大幅提高，并且能够充分熔融捏合，同时满足环境友好。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法，其性能得到了大幅提高，并且能够充分熔融捏合，同时满足环境友好。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂20-35％，无机基材40-60％，填料剂8-12％，固化剂2-5％，脱模剂0.1-0.2％，着色剂0.5-1.0％，表面活性剂0.2-0.3％和增韧剂0.3-0.5％。

本发明提出了一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料的出现，其性能得到了大幅提高，并且能够充分熔融捏合，同时满足环境友好。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，所述酚醛树脂包括；线性酚醛树脂和热固性酚醛树脂，所述热固性酚醛树脂粘度250-300mm/s、凝胶时间100-180s/150℃。

作为优选的方案，所述线性酚醛树脂包括：第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，所述第一线性酚醛树脂的粘度为105-130mm/s和所述第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为4-6％；所述第二线性酚醛树脂的粘度为200-240mm/s和所述第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为3-5％。

作为优选的方案，所述无机基材为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的长度为2.5-3.5mm，所述无碱玻璃纤维的丝直径为9-11um。

作为优选的方案，所述填料剂为高岭土，所述填料剂的粒度大于325目。

作为优选的方案，所述固化剂为乌洛托品，所述固化剂的细度大于150目。

作为优选的方案，所述脱模剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，所述脱模剂的细度为大于300目。

作为优选的方案，所述增韧剂为缩丁醛，所述增韧剂的粒度大于300目。

作为优选的方案，所述着色剂为炭黑；所述表面活性剂为硅烷。

作为优选的方案，一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料的制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂和增韧剂投入混合机中混合得到混合料，无机基材投入另一个投料仓，通过高精密定量供料机按配方比例分别提供无机基材和混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料制备的工艺流程图；

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图1所示，本实施例中的一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂20-35％，无机基材40-60％，填料剂8-12％，固化剂2-5％，脱模剂0.1-0.2％，着色剂0.5-1.0％，表面活性剂0.2-0.3％和增韧剂0.3-0.5％。

本发明提供的一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其性能得到了大幅提高，并且能够充分熔融捏合，同时满足环境友好。

本发明提供的一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料，高强度、高耐热性，抗化学性、机械特性、尺寸稳定性和成型加工性均得到了提高。

在一些实施例中，所述酚醛树脂包括；线性酚醛树脂和热固性酚醛树脂，所述热固性酚醛树脂粘度250-300mm/s、凝胶时间100-180s/150℃。

采用上述实施例，酚醛树脂分子质量越大，侧分子链越长，分子间力越大，流动性越困难，粘度越高。酚醛树脂含有支链，支链的存在，对酚醛树脂的粘度有一定的影响。当直链较短时，则树脂的粘度比同等分子质量的树脂低，容易流动，如果支链很长，则树脂的粘度比同等分子质量的树脂高，流动性差。

在一些实施例中，所述线性酚醛树脂包括：第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，所述第一线性酚醛树脂的粘度为105-130mm/s和所述第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为4-6％；所述第二线性酚醛树脂的粘度为200-240mm/s和所述第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为3-5％。

采用上述实施例，酚醛树脂分子质量越大，侧分子链越长，分子间力越大，流动性越困难，粘度越高。酚醛树脂含有支链，支链的存在，对酚醛树脂的粘度有一定的影响。当直链较短时，则树脂的粘度比同等分子质量的树脂低，容易流动，如果支链很长，则树脂的粘度比同等分子质量的树脂高，流动性差。

在一些实施例中，所述无机基材为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的长度为2.5-3.5mm，所述无碱玻璃纤维的丝直径为9-11um。

采用上述实施例，玻璃纤维为无碱的，长度3±0.5mm，丝直径10±1um，由于玻璃纤维长度与直径方面与基材有互补性，目的是与基材相互配合，对材料体系共同起到增强增韧作用，添加无机基材玻璃纤维，可提高机械性能，玻璃纤维要求无碱玻璃纤维，平均直径10±1um、长度3±0.5mm，如果玻璃纤维直径小于8um，则在螺杆机内部经螺杆剪切效果不充分，则机械强度效果提高就有限，如果大于12um则在螺杆机内部经螺杆剪切会有棉絮状，混炼可能不充分，如果玻纤长度低于2mm，机械强度提高极其有限，而玻纤长度超过4mm时，在螺杆机经剪切折断，同样不能有效的提高其机械性能。无机玻纤的使用量一般为40-60％，如果玻纤的用量低于40％，机械性能不能充分提高，如果玻纤超过65％，则成型的作业性就会降低。

在一些实施例中，所述填料剂为高岭土，所述填料剂的粒度大于325目。

采用上述实施例，本发明矿物填料选择煅烧高岭土，不会给树脂浸润矿物填料带来困难，所以该种矿物填料的选择是使加工更加容易，同时给材料的耐热性和尺寸稳定性等各方面性能都带来了益处，使用325目以上的高岭土，采用超细高岭土，可使产品的尺寸更加稳定。

在一些实施例中，所述固化剂为乌洛托品，所述固化剂的细度大于150目。

采用上述实施例，本发明中固化剂乌洛托品起到促进固化交联作用，增强材料的耐热性和其他各项性能；乌洛托品粒度为150目以上，用量的重量百分比为2-5％，如果乌洛托品用量过多，则产品的机械性能会降低，如果用量较少，则产品的固化会不充分，机械性能也会下降，使用超细乌洛托品，使得在酚醛树脂中酚酸更加均匀，有利于提高酚醛模塑料的性能。

在一些实施例中，所述脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸钙和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，所述脱模剂的粒度为大于300目。

采用上述实施例，所述脱模剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，所述脱模剂的细度为大于300目。

在一些实施例中，所述增韧剂为缩丁醛，所述增韧剂的粒度大于300目。

采用上述实施例，本发明使用超细缩丁醛，其粒度大于300目，这样可以更好的起到增韧作用并且能够使得尺寸稳定性保持良好。还可以保持良好的冲击性。缩丁醛的使用量一般为0.3-0.5％。

在一些实施例中，所述着色剂为炭黑；所述表面活性剂为硅烷。

采用上述实施例，炭黑的纯度为99％；通过表面活性剂的添加，使得酚醛树脂和填料剂结合的更加紧密，改善酚醛模塑料的热老化性，并且改善其的电性能和力学性能。

本发明的酚醛摸塑料具有更好的韧性，更好的机械性能和尺寸稳定性。线性酚醛树脂和热固性酚醛树脂相粘合，以无碱玻璃纤维为增强材料，煅烧后的矿物高岭土为填料剂，再以乌洛托品为固化剂，配以脱模剂，提高了材料的性能。

一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料，包括以下组分：

线性酚醛树脂：型号S-604A-2/604A-1；

热固性酚醛树脂：型号S-603；

缩丁醛：型号SD-80，细度300目以上；

玻璃纤维：型号ECS-402A，直径为10±1um、长度为3±0.5mm；

高岭土：型号SP-33，细度325目以上；

表面活性剂：硅烷，型号SCA1113；

固化剂：乌洛托品(六亚甲基四胺)，细度150目以上；

脱模剂：BS-2818，细度300目以上；

着色剂：炭黑，纯度99％。

在一些实施例中，一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、润滑剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂和增韧剂投入混合机中混合得到混合料，无机基材投入另一个投料仓，通过高精密定量供料机按配方比例分别提供无机基材和混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。

采用上述实施例，酚醛模塑料的成型条件：加热温度为95-110℃；成型的磨具温度为160-175℃；冷却固化时间为180s。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂20-35％，无机基材40-60％，填料剂8-12％，固化剂2-5％，脱模剂0.1-0.2％，着色剂0.5-1.0％，表面活性剂0.2-0.3％和增韧剂0.3-0.5％。

2.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述酚醛树脂包括；线性酚醛树脂和热固性酚醛树脂，所述热固性酚醛树脂粘度250-300mm/s、凝胶时间100-180s/150℃。

3.根据权利要求2所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述线性酚醛树脂包括：第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，所述第一线性酚醛树脂的粘度为105-130mm/s和所述第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为4-6％；所述第二线性酚醛树脂的粘度为200-240mm/s和所述第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为3-5％。

4.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述无机基材为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的长度为2.5-3.5mm，所述无碱玻璃纤维的丝直径为9-11um。

5.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述填料剂为高岭土，所述填料剂的粒度大于325目。

6.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述固化剂为乌洛托品，所述固化剂的细度大于150目。

7.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述脱模剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，所述脱模剂的细度为大于300目。

8.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述增韧剂为缩丁醛，所述增韧剂的粒度大于300目。

9.根据权利要求1所述的用于汽车部件成型的酚醛模塑料，其特征在于，所述着色剂为炭黑；所述表面活性剂为硅烷。

10.一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂和增韧剂投入混合机中混合得到混合料，无机基材投入另一个投料仓，通过高精密定量供料机按配方比例分别提供无机基材和混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。