CN110527245A - 一种高耐候的酚醛模塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐候的酚醛模塑料，所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：酚醛树脂30~40份,液体酚醛树脂4~8份,固化剂4~8份,固化促进剂0.2~2.0份,纤维材料30~50份,无机填料15~25份,三聚氰胺3~4份,稀土氧化物2~8份,硅油0.5~1.5份,润滑剂0.5~2份,偶联剂0.5~2份,抗氧化剂0.5~2份。通过上述方式，本发明能够通过提高体系内的单体有机硅含量降低体系内的游离的羟基含量提高整体稳定性的同时利用稀土氧化物的强紫外吸收作用降低紫外线对分散在体系内的助剂的影响，提高整体的耐老化性能和机械性能的持续性。

Description

一种高耐候的酚醛模塑料
技术领域
本发明涉及工程塑料-复合材料领域，特别是涉及一种高耐候的酚醛模塑料。
背景技术
酚醛模塑料是以热塑性酚醛树脂为基材，根据工艺性能的要求加入各类不同的无机或者有机填充材料并辅以相应助剂制成，其生产流程简单，原料来源广泛，价格低廉，而且具有极为优良的耐热性能、力学性能和电性能且兼具良好的阻燃性能，低发烟率，很少产生有害气体，已成为机械、电子电气、建筑、采矿、国防及其它工业 部门不可缺少的材料。尤其是进入二十一世纪以来，伴随我国的汽车、电器行业的爆发性增长，酚醛模塑料在我国的应用进一步深入。但是在实际使用中我们发现酚醛模塑料经过改性之后虽然耐高温性能良好，但是在长期暴露环境下使用时有时会发生表面黄变，机械性能明显下降等现象，达不到设计需求，限制了酚醛模塑料的应用范围。之所以出现此类现象主要有两方面的原因：一方面是酚醛模塑料所用的酚醛树脂的分子链上存在较为活泼的羟基和亚甲基，容易被在暴露环境下因为光照、雨水等外因导致活性增大，产生氧化黄变现象；另一方面是酚醛模塑料中含有较多填料以提高机械和化学性能，为了提高填料与酚醛塑料的结合能力，需要使用各种不同的助剂，而这些助剂在长期的紫外线照射下会发生反应失效，导致酚醛模塑料整体性能下降甚至快速老化。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种酚醛模塑料，能够具有较高的环境耐受性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高耐候的酚醛模塑料，所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
酚醛树脂 30~40
液体酚醛树脂 4~8
固化剂 4~8
固化促进剂 0.2~2.0
纤维材料 30~50
无机填料 15~25
三聚氰胺 3~4
稀土氧化物 2~8
硅油 0.5~1.5
润滑剂 0.5~2
硅烷偶联剂 0.5~2
抗氧化剂 0.5~2。
在本发明一个较佳实施例中，所述的固化剂为六次甲基四胺,所述固化促进剂为活性氧化镁或者氢氧化钙。
在本发明一个较佳实施例中，所述的增强纤维材料由短切玻璃纤维和纤维素组成，其中纤维素含量不超过纤维添加总量的20%。
在本发明一个较佳实施例中，所述的纤维素为丙酸纤维素。
在本发明一个较佳实施例中，所述无机填料为纳米级钛白粉、碳酸钙、高岭土和玻璃微珠的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的稀土氧化物为纳米级稀土氧化铈和氧化镨的任意比例混合物。
在本发明一个较佳实施例中，所述的硅油为甲基硅油。
在本发明一个较佳实施例中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种高耐候的酚醛模塑料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
A)制备基质料，将按重量份数称取相应数量的酚醛树脂投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基料，硅油加入液体酚醛树脂中预混；
B)制备混合料，在基料中依次加入相应分量的偶联剂、固化剂、固化促进剂、抗氧剂、润滑剂、无机填料、纤维增强材料、三聚氰胺和稀土氧化物，然后缓慢加入液体酚醛树脂混合均匀；
C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料引入塑炼机塑炼，，得到片状的待造粒料；
D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到高耐候的酚醛模塑料。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤B)中塑炼温度控制为90-120℃，塑炼时间控制为3-5min。
本发明的有益效果是：本发明的技术方案是在常规的酚醛模塑料配方体系中加入硅油和稀土氧化物，一方面通过硅油中的单体有机硅分子吸收体系中的游离羟基,降低体系中游离的羟基含量，提高体系的稳定性，另一方面，利用稀土氧化物的强紫外吸收作用，降低紫外线对分散在体系内的助剂的影响，提高整体的耐老化性能和机械性能的持续性，除此之外，体系中还加入了耐黄变的三聚氰胺，可以与稀土氧化物协同作用，进一步提高了酚醛模塑料的气候耐受性。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
一种高耐候的酚醛模塑料，所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
热塑性酚醛树脂 40
液体酚醛树脂 8
六次甲基四胺 8
氧化镁 /氧化钙 2.0
短切玻纤 40
丙酸纤维素 10
纳米钛白粉 15
纳米碳酸钙 10
三聚氰胺 3
氧化铈 6
二甲基硅油 1.5
硬脂酸锌 0.5
硬脂酸酰胺 0.8
硅烷偶联剂 2
抗氧化剂1010 2。
实施例2
一种高耐候的酚醛模塑料，所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
热塑性酚醛树脂 30
液体酚醛树脂 4
六次甲基四胺 4
氧化镁 /氧化钙 0.5
短切玻纤 30
丙酸纤维素 3
纳米碳酸钙 20
三聚氰胺 3
氧化铈 3
二甲基硅油 0.5
硬脂酸锌 0.5
硬脂酸酰胺 1.5
硅烷偶联剂 0.5
抗氧化剂1010 0.5。
实施例3
一种高耐候的酚醛模塑料，所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
热塑性酚醛树脂 35
液体酚醛树脂 6
六次甲基四胺 6
氧化镁 /氧化钙 1.2
短切玻纤 40
丙酸纤维素 6
玻璃微珠 5
纳米钛白粉 15
三聚氰胺 4
氧化铈 4
氧化镨 0.5
二甲基硅油 1.5
硬脂酸锌 0.5
硬脂酸钙 0.5
硅烷偶联剂 1
抗氧化剂1010 1。
实施例4
一种高耐候的酚醛模塑料，所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
热塑性酚醛树脂 40
液体酚醛树脂 6
六次甲基四胺 4
氧化镁 /氧化钙 0.8
短切玻纤 35
丙酸纤维素 5
纳米高岭土 10
纳米碳酸钙 10
三聚氰胺 3
氧化铈 5
氧化镨 0.5
二甲基硅油 1
硬脂酸锌 0.6
硬脂酸酰胺 0.6
硅烷偶联剂 0.8
抗氧化剂1010 0.8。
上述实施例1~4的生产工序如下：包括以下步骤：
A)制备基质料，将按重量份数称取相应数量的酚醛树脂投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基料，硅油加入液体酚醛树脂中预混；
B)制备混合料，在基料中依次加入相应分量的偶联剂、固化剂、固化促进剂、抗氧剂、润滑剂、无机填料、纤维增强材料、三聚氰胺和稀土氧化物，然后缓慢加入液体酚醛树脂混合均匀，其中纤维增强材料由比例纤维和耐黄变的丙烯纤维素组成；
C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料引入塑炼机塑炼，塑炼温度控制为90-120℃，塑炼时间控制为3-5min，经室温冷却后得到片状的待造粒料；
D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到高耐候的酚醛模塑料。
上述实施例1~4进行紫外光老化试验，试验条件为：
1）使用波长为320-340nm的荧光紫外线灯，按照规定使用并按时更换；
2）紫外暴露8hr,黑板温度80℃，冷凝4hr, 温度60℃，12hr为一个循环；
3）进行荧光紫外加速试验96h后，与试验前相比小于3.0。
紫外老化/冷凝试验后的实测数据见下表：
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高耐候的酚醛模塑料，其特征在于,所述高耐候的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
酚醛树脂 30~40
液体酚醛树脂 4~8
固化剂 4~8
固化促进剂 0.2~2.0
纤维材料 30~50
无机填料 15~25
三聚氰胺 3~4
稀土氧化物 2~8
硅油 0.5~1.5
润滑剂 0.5~2
硅烷偶联剂 0.5~2
抗氧化剂 0.5~2。
2.根据权利要求1所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于,所述的固化剂为六次甲基四胺,所述固化促进剂为活性氧化镁或者氢氧化钙。
3.根据权利要求1所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于，所述的增强纤维材料由短切玻璃纤维和纤维素组成，其中纤维素含量不超过纤维添加总量的20%。
4.根据权利要求3所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于,所述的纤维素为丙酸纤维素。
5.根据权利要求1所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于，所述无机填料为纳米级钛白粉、碳酸钙、高岭土和玻璃微珠的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于，所述的稀土氧化物为纳米级稀土氧化铈和氧化镨的任意比例混合物。
7.根据权利要求1所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于，所述的硅油为甲基硅油。
8.根据权利要求1所述的高耐候的酚醛模塑料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
9.一种适用于权利要求1~8所述的高耐候的酚醛模塑料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A)制备基质料，将按重量份数称取相应数量的酚醛树脂投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基料，硅油加入液体酚醛树脂中预混；
B)制备混合料，在基料中依次加入相应分量的偶联剂、固化剂、固化促进剂、抗氧剂、润滑剂、无机填料、纤维增强材料、三聚氰胺和稀土氧化物，然后缓慢加入液体酚醛树脂混合均匀；
C)塑炼，将由步骤B)得到的混合料引入塑炼机塑炼，，得到片状的待造粒料；
D)造粒，将由步骤C)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到高耐候的酚醛模塑料。
10.一种权利要求9所述的高耐候的酚醛模塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中塑炼温度控制为90-120℃，塑炼时间控制为3-5min。
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