CN114605784A - 智能阻燃表箱smc材料制备工艺 - Google Patents

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杜军
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Abstract

本发明公开了智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：将称重好的吸波剂铁基非晶粉、改性树脂、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、工艺助剂、碳酸钙、硬脂酸锌在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊。本发明通过将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，得到了具有阻燃功能的SMC材料，并将吸波剂铁基非晶粉混入原料中，使得成型SMC材料的表面也具有防火功能，将SMC材料制成表箱后安全性得到大幅度提高。

Description

智能阻燃表箱SMC材料制备工艺
技术领域
本发明涉及SMC材料制备领域，具体涉及智能阻燃表箱SMC材料制备工艺。
背景技术
SMC材料即片状模塑料，SMC材料因其具有良好的电绝缘性、机械性能、热稳定性和耐化学腐蚀性，被广泛应用于电气、通讯、交通等领域。
现有技术存在以下不足：SMC材料使用在智能阻燃表箱上，当智能阻燃表箱着火时，由于智能阻燃表箱防火以及抗阻燃性能差，不能有效抑制火灾，使用安全隐患大。
发明内容
本发明的目的是提供智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，以解决背景技术中不足。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
SMC材料包括改性树脂65-75份、吸波剂铁基非晶粉20-30份、饱和聚酯树脂35-45份、过氧化苯甲酰1.8-5份、对苯醌0.03-0.08份、碳酸钙200-300份、硬脂酸锌4-8份、氧化镁0.8-3份和短切玻璃纤维125-175份；
改性树脂通过以下步骤制备：
优选的，先将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三者的质量比为50-70:30-20:1-10；偶联剂为KH550，加入量为酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三种树脂总量的3％-4％；催化剂为咪唑，其加入量为苯并噁嗪树脂质量的1％-1.2％，降粘剂为VITAX2018、VITAX2012、BYK9065、BYK9080中的一种，其加入量为树脂总量的4％-5％。
优选的，共混改性的目的在于采用一种便捷的方式增加材料的阻燃性，提高复合材料的理化性能，其另一目的，是加入的改性材料，在反应中不产生水，从而使体系减少了排气量。
优选的，(1)向反应釜中加入反丁烯二酸和丙二醇，升温至200℃进行缩聚脱水反应，反应至酸值为18mgKOH/g，通过加德纳气泡黏度法测得黏度值为Z时，停止反应，再将产物放入稀释釜中降温至130℃，加入占反应物总质量100ppm的对苯二酚，然后加入占反应物总质量30％的苯乙烯交联单体进行稀释得到改性树脂，反丁烯二酸和丙二醇的摩尔比为1.1∶1；
优选的，(2)将称重好的吸波剂铁基非晶粉、改性树脂、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、工艺助剂、碳酸钙、硬脂酸锌在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊；
优选的，硬脂酸锌是200目的粉末，碳酸钙是纯度在95％以上300目的粉末，饱和聚酯树脂是将苯乙烯和阻聚剂对苯二酚搅拌均匀后，再加入聚苯乙烯升温至60℃进行溶解而成，聚苯乙烯的Mw值为8000-14000，Mw/Mn值为4-10，制备饱和聚酯树脂的苯乙烯和聚苯乙烯的重量比为13∶7，制备饱和聚酯树脂的阻聚剂对苯二酚加入量占饱和聚酯树脂总质量的200ppm。
优选的，(3)通过管道将树脂糊输送到SMC生产设备的料槽内，在料槽内与一定量的氧化镁进行混合，然后涂覆在聚丙烯薄膜的一面。
优选的，(4)将一定量的短切玻璃纤维剪切成长度25.4mm，均匀地铺撒在一片聚丙烯薄膜的树脂糊中，并将另一片聚丙烯薄膜涂覆有树脂糊的一面覆盖在上方，通过揉捏、压实使得短切玻璃纤维浸渍在位于两层聚丙烯薄膜之间的树脂糊中，短切玻璃纤维的直径为9-13μm。
优选的，(5)放入50±2℃的烘箱中熟化24h制成片材，并将片材进行裁剪后，揭去两层聚丙烯薄膜，再叠放于模具中提高温度压制成型。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
本发明通过将SMC材料包括改性树脂、吸波剂铁基非晶粉、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、碳酸钙、硬脂酸锌、氧化镁3份以及短切玻璃纤维在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊，改性树脂通过将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，得到了具有阻燃功能的SMC材料，并将吸波剂铁基非晶粉混入原料中，使得成型SMC材料的表面也具有防火功能，将SMC材料制成表箱后安全性得到大幅度提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例1
本实施例所述智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
SMC材料包括改性树脂65份、吸波剂铁基非晶粉20份、饱和聚酯树脂35份、过氧化苯甲酰1.8份、对苯醌0.03份、碳酸钙200份、硬脂酸锌4份、氧化镁0.8份和短切玻璃纤维125份；
改性树脂通过以下步骤制备：
先将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三者的质量比为50-70:30-20:1-10；偶联剂为KH550，加入量为酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三种树脂总量的3％-4％；催化剂为咪唑，其加入量为苯并噁嗪树脂质量的1％-1.2％，降粘剂为VITAX2018、VITAX2012、BYK9065、BYK9080中的一种，其加入量为树脂总量的4％-5％。
共混改性的目的在于采用一种便捷的方式增加材料的阻燃性，提高复合材料的理化性能，其另一目的，是加入的改性材料，在反应中不产生水，从而使体系减少了排气量。
(1)向反应釜中加入反丁烯二酸和丙二醇，升温至200℃进行缩聚脱水反应，反应至酸值为18mgKOH/g，通过加德纳气泡黏度法测得黏度值为Z时，停止反应，再将产物放入稀释釜中降温至130℃，加入占反应物总质量100ppm的对苯二酚，然后加入占反应物总质量30％的苯乙烯交联单体进行稀释得到改性树脂，反丁烯二酸和丙二醇的摩尔比为1.1∶1；
(2)将称重好的吸波剂铁基非晶粉、改性树脂、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、工艺助剂、碳酸钙、硬脂酸锌在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊；
硬脂酸锌是200目的粉末，碳酸钙是纯度在95％以上300目的粉末，饱和聚酯树脂是将苯乙烯和阻聚剂对苯二酚搅拌均匀后，再加入聚苯乙烯升温至60℃进行溶解而成，聚苯乙烯的Mw值为8000-14000，Mw/Mn值为4-10，制备饱和聚酯树脂的苯乙烯和聚苯乙烯的重量比为13∶7。制备饱和聚酯树脂的阻聚剂对苯二酚加入量占饱和聚酯树脂总质量的200ppm。
(3)通过管道将树脂糊输送到SMC生产设备的料槽内，在料槽内与一定量的氧化镁进行混合，然后涂覆在聚丙烯薄膜的一面。
(4)将一定量的短切玻璃纤维剪切成长度25.4mm，均匀地铺撒在一片聚丙烯薄膜的树脂糊中，并将另一片聚丙烯薄膜涂覆有树脂糊的一面覆盖在上方，通过揉捏、压实使得短切玻璃纤维浸渍在位于两层聚丙烯薄膜之间的树脂糊中，短切玻璃纤维的直径为9-13μm。
(5)放入50±2℃的烘箱中熟化24h制成片材，并将片材进行裁剪后，揭去两层聚丙烯薄膜，再叠放于模具中提高温度压制成型。
实施例2
本实施例所述智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
SMC材料包括改性树脂70份、吸波剂铁基非晶粉25份、饱和聚酯树脂40份、过氧化苯甲酰2份、对苯醌0.05份、碳酸钙250份、硬脂酸锌6份、氧化镁1份和短切玻璃纤维150份；
改性树脂通过以下步骤制备：
先将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三者的质量比为50-70:30-20:1-10；偶联剂为KH550，加入量为酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三种树脂总量的3％-4％；催化剂为咪唑，其加入量为苯并噁嗪树脂质量的1％-1.2％，降粘剂为VITAX2018、VITAX2012、BYK9065、BYK9080中的一种，其加入量为树脂总量的4％-5％。
共混改性的目的在于采用一种便捷的方式增加材料的阻燃性，提高复合材料的理化性能，其另一目的，是加入的改性材料，在反应中不产生水，从而使体系减少了排气量。
(1)向反应釜中加入反丁烯二酸和丙二醇，升温至200℃进行缩聚脱水反应，反应至酸值为18mgKOH/g，通过加德纳气泡黏度法测得黏度值为Z时，停止反应，再将产物放入稀释釜中降温至130℃，加入占反应物总质量100ppm的对苯二酚，然后加入占反应物总质量30％的苯乙烯交联单体进行稀释得到改性树脂，反丁烯二酸和丙二醇的摩尔比为1.1∶1；
(2)将称重好的吸波剂铁基非晶粉、改性树脂、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、工艺助剂、碳酸钙、硬脂酸锌在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊；
硬脂酸锌是200目的粉末，碳酸钙是纯度在95％以上300目的粉末，饱和聚酯树脂是将苯乙烯和阻聚剂对苯二酚搅拌均匀后，再加入聚苯乙烯升温至60℃进行溶解而成，聚苯乙烯的Mw值为8000-14000，Mw/Mn值为4-10，制备饱和聚酯树脂的苯乙烯和聚苯乙烯的重量比为13∶7。制备饱和聚酯树脂的阻聚剂对苯二酚加入量占饱和聚酯树脂总质量的200ppm。
(3)通过管道将树脂糊输送到SMC生产设备的料槽内，在料槽内与一定量的氧化镁进行混合，然后涂覆在聚丙烯薄膜的一面。
(4)将一定量的短切玻璃纤维剪切成长度25.4mm，均匀地铺撒在一片聚丙烯薄膜的树脂糊中，并将另一片聚丙烯薄膜涂覆有树脂糊的一面覆盖在上方，通过揉捏、压实使得短切玻璃纤维浸渍在位于两层聚丙烯薄膜之间的树脂糊中，短切玻璃纤维的直径为9-13μm。
(5)放入50±2℃的烘箱中熟化24h制成片材，并将片材进行裁剪后，揭去两层聚丙烯薄膜，再叠放于模具中提高温度压制成型。
实施例3
本实施例所述智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
SMC材料包括改性树脂75份、吸波剂铁基非晶粉30份、饱和聚酯树脂45份、过氧化苯甲酰5份、对苯醌0.08份、碳酸钙300份、硬脂酸锌8份、氧化镁3份和短切玻璃纤维175份；
改性树脂通过以下步骤制备：
先将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三者的质量比为50-70:30-20:1-10；偶联剂为KH550，加入量为酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三种树脂总量的3％-4％；催化剂为咪唑，其加入量为苯并噁嗪树脂质量的1％-1.2％，降粘剂为VITAX2018、VITAX2012、BYK9065、BYK9080中的一种，其加入量为树脂总量的4％-5％。
共混改性的目的在于采用一种便捷的方式增加材料的阻燃性，提高复合材料的理化性能，其另一目的，是加入的改性材料，在反应中不产生水，从而使体系减少了排气量。
(1)向反应釜中加入反丁烯二酸和丙二醇，升温至200℃进行缩聚脱水反应，反应至酸值为18mgKOH/g，通过加德纳气泡黏度法测得黏度值为Z时，停止反应，再将产物放入稀释釜中降温至130℃，加入占反应物总质量100ppm的对苯二酚，然后加入占反应物总质量30％的苯乙烯交联单体进行稀释得到改性树脂，反丁烯二酸和丙二醇的摩尔比为1.1∶1；
(2)将称重好的吸波剂铁基非晶粉、改性树脂、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、工艺助剂、碳酸钙、硬脂酸锌在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊；
硬脂酸锌是200目的粉末，碳酸钙是纯度在95％以上300目的粉末，饱和聚酯树脂是将苯乙烯和阻聚剂对苯二酚搅拌均匀后，再加入聚苯乙烯升温至60℃进行溶解而成，聚苯乙烯的Mw值为8000-14000，Mw/Mn值为4-10，制备饱和聚酯树脂的苯乙烯和聚苯乙烯的重量比为13∶7，制备饱和聚酯树脂的阻聚剂对苯二酚加入量占饱和聚酯树脂总质量的200ppm。
(3)通过管道将树脂糊输送到SMC生产设备的料槽内，在料槽内与一定量的氧化镁进行混合，然后涂覆在聚丙烯薄膜的一面。
(4)将一定量的短切玻璃纤维剪切成长度25.4mm，均匀地铺撒在一片聚丙烯薄膜的树脂糊中，并将另一片聚丙烯薄膜涂覆有树脂糊的一面覆盖在上方，通过揉捏、压实使得短切玻璃纤维浸渍在位于两层聚丙烯薄膜之间的树脂糊中，短切玻璃纤维的直径为9-13μm。
(5)放入50±2℃的烘箱中熟化24h制成片材，并将片材进行裁剪后，揭去两层聚丙烯薄膜，再叠放于模具中提高温度压制成型。
该SMC材料通过将SMC材料包括改性树脂、吸波剂铁基非晶粉、饱和聚酯树脂、过氧化苯甲酰、对苯醌、碳酸钙、硬脂酸锌、氧化镁3份以及短切玻璃纤维在高速剪切分散机中均匀混合得到树脂糊，改性树脂通过将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊，得到了具有阻燃功能的SMC材料，并将吸波剂铁基非晶粉混入原料中，使得成型SMC材料的表面也具有防火功能，将SMC材料制成表箱后安全性得到大幅度提高。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述制备工艺包括以下步骤：
S1：将称重好的SMC材料包括改性树脂65-75份、吸波剂铁基非晶粉20-30份、饱和聚酯树脂35-45份、过氧化苯甲酰1.8-5份、对苯醌0.03-0.08份、碳酸钙200-300份、硬脂酸锌4-8份和氧化镁0.8-3份混合得到树脂糊；
S2：通过管道将树脂糊输送到SMC生产设备的料槽内，在料槽内与一定量的氧化镁进行混合，然后涂覆在聚丙烯薄膜的一面；
S3：将短切玻璃纤维125-175份剪切加工，均匀地铺撒在一片聚丙烯薄膜的树脂糊中，并将另一片聚丙烯薄膜涂覆有树脂糊的一面覆盖在上方，通过揉捏、压实使得短切玻璃纤维浸渍在位于两层聚丙烯薄膜之间的树脂糊中。
2.根据权利要求1所述的智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中，改性树脂通过以下步骤制备：
先将酚醛树脂加入搅拌罐中，搅拌5min后，再加入苯并噁嗪树脂、环氧树脂、偶联剂和催化剂，混合过程中加入降粘剂和液体脱模剂，混合搅拌得改性树脂糊。
3.根据权利要求2所述的智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三者的质量比为50-70:30-20:1-10；偶联剂为KH550，加入量为酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂三种树脂总量的3％-4％；催化剂为咪唑，其加入量为苯并噁嗪树脂质量的1％-1.2％，降粘剂为VITAX2018、VITAX2012、BYK9065、BYK9080中的任一种，其加入量为树脂总量的4％-5％。
4.根据权利要求3所述的智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述硬脂酸锌是200目的粉末，碳酸钙是纯度在95％以上300目的粉末，饱和聚酯树脂是将苯乙烯和阻聚剂对苯二酚搅拌均匀后，再加入聚苯乙烯升温至60℃进行溶解而成。
5.根据权利要求4所述的智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述聚苯乙烯的Mw值为8000-14000，Mw/Mn值为4-10，制备饱和聚酯树脂的苯乙烯和聚苯乙烯的重量比为13∶7，制备饱和聚酯树脂的阻聚剂对苯二酚加入量占饱和聚酯树脂总质量的200ppm。
6.根据权利要求1所述的智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中，剪切加工成长度25.4mm，短切玻璃纤维的直径为9-13μm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的智能阻燃表箱SMC材料制备工艺，其特征在于：所述制备工艺还包括S5：放入50±2℃的烘箱中熟化24h制成片材，并将片材进行裁剪后，揭去两层聚丙烯薄膜，再叠放于模具中提高温度压制成型。
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