CN111363302A - 一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，所述使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：酚醛树脂30~50份，蜜胺甲醛树脂5~10份，固化剂5~8份，固化促进剂0.2~2.0，三聚氰胺3~4份，无机纳米粉体5~10份，混合粉体填料10~20份，纤维材料5~15份，硅油1~2份，硬脂酸锌0.5~1.5份，硅烷偶联剂0.5~1.5份，抗氧化剂0.2~0.5份，炭黑2~5份；其中混合粉体由无机纳米粉体与酚醛模塑料回收料制成的超细粉体颗粒共混制成。通过上述方式，本发明的技术方案一方面可以实现废弃酚醛模制品的回收再利用，减少资源浪费，保护环境；另一方面，混合粉体与酚醛树脂之间的界面相容性较好，还可以促进其与树脂的充分浸润，与常用无机填料相比具有更好的韧性和尺寸稳定性等机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料中热固性塑料领域，特别是涉及一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料。
背景技术
酚醛模塑料又称为酚醛塑封料、胶木粉，是以酚醛树脂为黏合剂，添加有机和无机的填料并辅以各类功能添加剂，通过塑炼加工制备而成的粉粒状产品。酚醛模塑料适宜模压成型和注塑成型，主要应用方向为低压电器、高性能汽车零配件和绝缘结构件等电器相关领域。在现实生活中，在成型过程中产生的酚醛模废弃浇口等边角料和报废的酚醛模塑料制品的总量相当可观，但是由于酚醛模塑料属于热固性材料，其基体树脂为酚醛树脂，酚醛树脂经固化剂固化定型之后无法像常用的热塑性塑料一样直接回收再利用或降解处理，造成巨大的资源浪费和潜在的环境污染损害。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，能够提高酚醛模回收料的利用率，降低资源浪费，保护环境。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，所述使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：酚醛树脂30~50份，蜜胺甲醛树脂5~10份，固化剂5~8份，固化促进剂0.2~2.0，三聚氰胺3~4份，无机纳米粉体5~10份，混合粉体填料10~20份，纤维材料5~15份，硅油1~2份，硬脂酸锌0.5~1.5份，硅烷偶联剂0.5~1.5份，抗氧化剂0.2~0.5份，炭黑2~5份；其中混合粉体由无机纳米粉体与酚醛模塑料回收料制成的超细粉体颗粒共混制成。
在本发明一个较佳实施例中，所述混合粉体填料中无机物（的含量为45%~55%。
在本发明一个较佳实施例中，所述酚醛树脂包括热塑性固体酚醛树脂和液体酚醛树脂，所述液体酚醛树脂为酚醛树脂总添加量的1/6。
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，所述纤维材料为芳纶纤维或者短切玻纤。
在本发明一个较佳实施例中，所述无机纳米粉体为纳米级钛白粉、碳酸钙或高岭土中的一种或多种。
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：提供一种适用于所述的酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
步骤一、制备混合粉体将回收的酚醛模塑料制品废弃料清理之后破碎研磨成粒径为800目以下的回收料粉体后通过马弗炉高温燃烧试验方式检验回收料粉体内的无机填料的含量,然后根据检测结果向回收料粉体内添加相应比例的无机纳米粉体材料，制作成无机物含量确定的混合粉体；，
步骤二、按照工艺要求称取相应数量的无机纳米粉体、混合粉体和硅烷偶联剂预混；
步骤三、按照工艺要求称取相应重量份数酚醛树脂，投入粉碎机中粉碎，制成粉状基料，然后向基料中依次加入硅油、固化剂、固化促进剂、硬脂酸锌、抗氧化剂、三聚氰胺、炭黑、密胺甲醛树脂、混和粉体和纤维材料混合均匀；
步骤四、将步骤三中得到的混合材料投入双螺杆挤出机中进行塑炼，再经轧片机辊轧得到片状料，然后将片状料冷却、粉碎过筛得到成品。
在本发明一个较佳实施例中，所述破碎研磨共有两步，第一步是通过专用的塑胶磨粉机将回收的酚醛模塑料磨成较细颗粒，第二步是使用气流磨将第一步得到的较细颗粒进一步破碎至粒径800目以下的粉末。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤四中使用的双螺杆挤出机为三温区双螺杆挤出机，所述三温区双螺杆挤出机的料筒塑炼控制条件为：T1温度范围为60±15℃，T2温度范围为100±10℃，T3温度范围为150±5℃，挤出机芯轴温度控制为50-100℃，螺杆主轴转速控制为250-400转/分钟。
本发明的有益效果是：本发明通过对酚醛模塑料回收材料打粉后部分替代填充补强材料，一方面实现废弃酚醛模制品的回收再利用，减少资源浪费，保护环境；另一方面，由于打粉后制作的填料为无机材料和有机材料的混合体，与酚醛树脂之间的界面相容性远远超过普通的无机填料，也可以促进回收料粉末与树脂的充分浸润，因此与常用材料相比具有更好的韧性和尺寸稳定性等机械性能。
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
一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，所述使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
酚醛树脂50份，蜜胺甲醛树脂10份，六次甲基四胺8份，活性氧化镁2.0，三聚氰胺3~4份，无机纳米钛白粉10份，混合粉体填料20份，短切玻纤5份，硅油2份，硬脂酸锌1.5份，硅烷偶联剂1.5份，抗氧剂1010# 0.5份，炭黑5份；
其中混合粉体由无机纳米粉体与酚醛模塑料回收料制成的超细粉体颗粒共混制成。所述混合粉体填料中无机物的含量为45%~55%。所述混合粉体中无机物含量相对稳定可以保证最终产品性能的稳定性。
所述酚醛树脂包括热塑性固体酚醛树脂和液体酚醛树脂，所述液体酚醛树脂为酚醛树脂总添加量的1/6，所述液体酚醛树脂可以提高混炼工序的效率。
实施例2
一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，所述使用酚醛模塑料回收料粉体补强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份，蜜胺甲醛树脂8份，六次甲基四胺5份，活性氧化镁或者氢氧化钙0.2，三聚氰胺3份，无机纳米碳酸钙5份，混合粉体填料10份，芳纶纤维或者短切玻纤15份，硅油1份，硬脂酸锌0.5份，硅烷偶联剂0.2份，抗氧剂1010# 0.5份，炭黑2份；
其中混合粉体由无机纳米粉体与酚醛模塑料回收料制成的超细粉体颗粒共混制成。所述混合粉体填料中无机物的含量为45%~55%。所述混合粉体中无机物含量相对稳定可以保证最终产品性能的稳定性。
所述酚醛树脂包括热塑性酚醛树脂和液体酚醛树脂，所述液体酚醛树脂为酚醛树脂总添加量的1/6，所述液体酚醛树脂可以提高混炼工序的效率。
实施例3
一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，所述使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
酚醛树脂40份，蜜胺甲醛树脂5份，六次甲基四胺6份，活性氧化镁或者氢氧化钙1.0，三聚氰胺4份，无机纳米高岭土8份，混合粉体填料15份，芳纶纤维12份，硅油2份，硬脂酸锌1.0份，硅烷偶联剂1.0份，抗氧剂1010# 0.3份，炭黑4份；
其中混合粉体由无机纳米粉体与酚醛模塑料回收料制成的超细粉体颗粒共混制成。所述混合粉体填料中无机物的含量为45%~55%。所述混合粉体中无机物含量相对稳定可以保证最终产品性能的稳定性。
所述酚醛树脂包括热塑性酚醛树脂和液体酚醛树脂，所述液体酚醛树脂为酚醛树脂总添加量的1/6，所述液体酚醛树脂可以提高混炼工序的效率。
按照上述实施例1~3分别配比原料，然后按照下述步骤进行生产:
步骤一、制备混合粉体 将回收的酚醛模塑料清理之后破碎研磨成粒径800目以下的回收料粉体后通过马弗炉燃烧试验方式检验回收料粉体内的无机填料的含量，然后根据检测结果向回收料粉体内添加相应比例的无机纳米粉体材料，制作成无机物含量确定的混合粉体；
步骤二、按照工艺要求称取相应数量的无机纳米粉体、混合粉体和硅烷偶联剂预混，对粉体表面改性，提高粉体与酚醛树脂之间的界面相容性；
步骤三、按照工艺要求称取相应重量份数的热塑性固体酚醛树脂，投入粉碎机中粉碎，制成粉状基料，然后向基料中依次加入液态酚醛树脂、硅油、固化剂、固化促进剂、硬脂酸锌、抗氧化剂、三聚氰胺、炭黑、密胺甲醛树脂、混和粉体和纤维材料混合均匀；
步骤四、将步骤三中得到的混合材料投入三温区双螺杆挤出机中，所述三温区双螺杆挤出机料筒塑炼控制条件为：T1温度范围为为60±15℃，T2温度范围为100±10℃，T3温度范围为150±5℃，挤出机芯轴温度控制为50-100℃，螺杆主轴转速控制为250-400转/分钟。
其中步骤一中所述破碎研磨共有两步，第一步是通过塑胶磨粉机将回收的酚醛模塑料磨成较细颗粒，第二步是使用气流磨将第一步得到的较细颗粒进一步破碎至粒径800目以下的粉末。通过此方式可以得到较细的酚醛模塑料回收料粉粒，否则颗粒太大的话仅仅只能起到填充作用，且容易引起界面分离，降低成品质量，而800目以下已经属于微米级粒子，可以与纳米级粉体之间堆砌填充，也可以促进回收料粉末与树脂的充分浸润，起到较好的协同作用，提高最终产品的物理机械性能。
上述实施例1~3中所述成品检测结果如下：
注：对比例为普通低压电器用酚醛模塑料
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)
1.一种使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，其特征在于，所述使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料由以下重量份数配比的原料构成：
酚醛树脂30~50份，蜜胺甲醛树脂5~10份，固化剂5~8份，固化促进剂0.2~2.0，三聚氰胺3~4份，无机纳米粉体5~10份，混合粉体填料10~20份，纤维材料5~15份，硅油1~2份，硬脂酸锌0.5~1.5份，硅烷偶联剂0.5~1.5份，抗氧化剂0.2~0.5份，炭黑2~5份；
其中混合粉体由无机纳米粉体与酚醛模塑料回收料制成的超细粉体颗粒共混制成。
2.根据权利要求1所述的使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，其特征在于，所述混合粉体填料中无机物）的含量为45%~55%。
3.根据权利要求1所述的使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，其特征在于，所述酚醛树脂包括热塑性固体酚醛树脂和液体酚醛树脂，所述液体酚醛树脂为酚醛树脂总添加量的1/6。
4.根据权利要求1所述的使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，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。
5.根据权利要求1所述的使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，其特征在于，所述纤维材料为芳纶纤维或者短切玻纤。
6.根据权利要求1所述的使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，其特征在于，所述无机纳米粉体为纳米级钛白粉、碳酸钙或高岭土中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的使用酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
8.一种适用于权利要求1~7中任一所述的酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
步骤一、制备混合粉体 将回收的酚醛模塑料废品、注射浇口等清理之后破碎、研磨成粒径为800目以下的回收料粉体后通过马弗炉高温燃烧试验方式检验回收料粉体内的无机填料的含量，然后根据检测结果向回收料粉体内添加相应比例的无机纳米粉体材料，制作成无机物含量确定的混合粉体；
步骤二、按照工艺要求称取相应数量的无机纳米粉体、混合粉体和硅烷偶联剂预混；
步骤三、按照工艺要求称取相应重量份数的酚醛树脂，投入粉碎机中粉碎，制成粉状基料，然后向基料中依次加入硅油、固化剂、固化促进剂、硬脂酸锌、抗氧化剂、三聚氰胺、炭黑、密胺甲醛树脂、混合粉体和纤维材料混合均匀；
步骤四、将步骤三中得到的混合材料投入双螺杆挤出机中进行塑炼，再经轧片机辊轧得到片状料，然后将片状料冷却、粉碎过筛得到成品。
9.根据权利要求8中所述的酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料的生产方法，其特征在于，所述破碎研磨共有两步，第一步是通过专用的塑胶磨粉机将回收的酚醛模塑料磨成较细颗粒，第二步是使用气流磨将第一步得到的较细颗粒进一步破碎至粒径800目以下的粉末。
10.根据权利要求8中所述的酚醛模塑料回收料粉体补强的酚醛模塑料的生产方法，其特征在于，所述步骤四中的双螺杆挤出机为三温区双螺杆挤出机，所述三温区双螺杆挤出机料筒塑炼控制条件为：T1温度范围为60±15℃，T2温度范围为100±10℃，T3温度范围为150±5℃，挤出机芯轴温度控制为50-100℃，螺杆主轴转速控制为250-400转/分钟。
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