CN115449187A - 适用于大型腔深度的高光泽、低密度smc材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，涉及SMC复合材料的制备技术领域。该SMC材料以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂90‑110份、低收缩性添加剂20‑40份、热塑性塑料10‑20份、引发剂1‑3份、固化剂20‑40份、增稠剂3‑6份、内脱模剂6‑10份、无机填料15‑20份、短切玻璃纤维130‑150份。本发明中，通过采用短切玻璃纤维作为增强体，相比于传统的玻璃纤维增强SMC复合材料，能够大幅提升SMC制品的力学性能，并且采用无机填料作为填料，能够有效地降低玻璃纤维SMC复合材料的密度，通过添加增稠剂改善成型性，并且，通过特定比例的短切玻璃纤维、环氧树脂、固化剂、增稠剂，使得上述SMC复合材料在低密度的基础上还具有良好的力学性能和成型性。

Description

适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料
技术领域
本发明涉及SMC复合材料的制备技术领域，具体为适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料。
背景技术
SMC是英文片状模塑料“sheet moulding compound”的缩写。这是一种夹芯的模压用原材料，芯材是短切无捻粗纱，浸渍聚酯树脂糊(含树脂，低收缩添加剂，内脱模剂，增稠剂，色浆等)上下两面用聚乙烯薄膜覆盖的片状材料。
SMC复合材料通常由增强纤维、树脂基体、固化剂、各类助剂和填料组成。目前，SMC复合材料普遍采用碳酸钙、高岭土、滑石粉等作为填料，然而这会提高材料的密度，不利于SMC复合材料的轻质化，同时材料的光泽度也不够高。
经检索，现有专利(公开号为：CN102729548A)公开了一种SMC复合材料的制备方法，通过对不饱和树脂、低波纹收缩剂、热塑性塑料、苯乙烯、对苯二酚、固化剂、助剂、颜料、内脱模剂等重量分数的选择，并且加入了助剂。该专利技术不仅能使SMC片材的表面质量达到无波纹、光泽度好等A级表面的要求，同时有效降低了SMC的增稠时间，使SMC片材具有良好的耐热性，但是，该SMC复合材料的制备方法得到的SMC材料的密度较大，无法满足轻量化的要求，在实际使用中受到较大的限制。因此，本领域技术人员提供了一种焦化生产塔盘防堵塞处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，解决了SMC复合材料普遍采用碳酸钙、高岭土、滑石粉等作为填料，然而这会提高材料的密度，不利于SMC复合材料的轻质化，同时材料的光泽度也不够高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂90-110份、低收缩性添加剂20-40份、热塑性塑料10-20份、引发剂1-3份、固化剂20-40份、增稠剂3-6份、内脱模剂6-10份、无机填料15-20份、短切玻璃纤维130-150份。
优选的，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂90份、低收缩性添加剂20份、热塑性塑料10份、引发剂1份、固化剂20份、增稠剂3份、内脱模剂6份、无机填料15份、短切玻璃纤维130份。
优选的，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂100份、低收缩性添加剂30份、热塑性塑料15份、引发剂2份、固化剂30份、增稠剂4.5份、内脱模剂8份、无机填料17.5份、短切玻璃纤维140份。
优选的，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂110份、低收缩性添加剂40份、热塑性塑料20份、引发剂3份、固化剂40份、增稠剂6份、内脱模剂10份、无机填料20份、短切玻璃纤维150份。
优选的，所述环氧树脂选自缩水甘油醚型环氧树脂、脂环族环氧树脂和改性环氧树脂中的至少一种，所述低收缩性添加剂包括聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或多种的组合。
优选的，所述热塑性塑料为聚苯乙烯，所述无机填料为碳酸钙。
优选的，所述引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或多种的组合，所述增稠剂包括氧化镁、氢氧化镁、氧化钙或氢氧化钙中的任意一种或多种的组合。
优选的，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙，所述短切玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维。
优选的，一种适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备树脂糊
按配方比例将环氧树脂90-110份、低收缩性添加剂20-40份、热塑性塑料10-20份、引发剂1-3份、固化剂20-40份加入容器中，搅拌混合均匀，得到树脂糊；
S2.制备第一混合料
在得到的树脂糊中边搅拌边加入内脱模剂6-10份和无机填料15-20份，无机填料分多次加入，继续搅拌均匀，得到第一混合料；
S3.制备第二混合料
当得到的第一混合料被搅拌至温度上升至30℃-45℃后，加入增稠剂3-6份，继续搅拌至粘度达到26000cP-30000cP时停止搅拌，得到第二混合料；
S4.制备熟化预浸料
向得到的第二混合料内部加入短切玻璃纤维130-150份，搅拌并且在40℃-50℃下熟化，得到熟化预浸料；
S5.模压成型
将熟化好的预浸料放入加热的金属模具中，在5MPa的压力下保温后进行模压成型，然后开模得到SMC复合材料制品。
优选的，所述步骤S5中的模压成型的温度为140-160℃，压力为80-120kg/cm，时间为40-60s。
(三)有益效果
本发明提供了适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料。具备以下有益效果：
1、本发明提供的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，该方法采用短切玻璃纤维作为增强体，相比于传统的玻璃纤维增强SMC复合材料，能够大幅提升SMC制品的力学性能，并且采用无机填料作为填料，能够有效地降低玻璃纤维SMC复合材料的密度，通过添加增稠剂改善成型性，并且，通过特定比例的短切玻璃纤维、环氧树脂、固化剂、增稠剂，使得上述SMC复合材料在低密度的基础上还具有良好的力学性能和成型性。
2、本发明提供的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，该材料通过对环氧树脂、低收缩性添加剂、热塑性塑料、引发剂、固化剂、增稠剂、内脱模剂、无机填料等重量分数的选择，并且加入了短切玻璃纤维，使SMC片材的表面质量达到低波纹、光泽度好等A级表面的要求，同时使SMC片材增稠时间达到5-10小时，有效降低了SMC的固化时间，增稠温度控制在40-45℃，使SMC片材具有良好的耐热性，存放和使用时间更长。
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做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。
实施例1：
本发明实施例提供适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂90份、低收缩性添加剂20份、热塑性塑料10份、引发剂1份、固化剂20份、增稠剂3份、内脱模剂6份、无机填料15份、短切玻璃纤维130份。
所述环氧树脂选自缩水甘油醚型环氧树脂、脂环族环氧树脂和改性环氧树脂中的至少一种，所述低收缩性添加剂包括聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或多种的组合，所述热塑性塑料为聚苯乙烯，所述无机填料为碳酸钙，所述引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或多种的组合，所述增稠剂包括氧化镁、氢氧化镁、氧化钙或氢氧化钙中的任意一种或多种的组合，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙，所述短切玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维。
该适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备树脂糊
按配方比例将环氧树脂90份、低收缩性添加剂20份、热塑性塑料10份、引发剂1份、固化剂20份加入容器中，搅拌混合均匀，得到树脂糊；
S2.制备第一混合料
在得到的树脂糊中边搅拌边加入内脱模剂6份和无机填料15份，无机填料分多次加入，继续搅拌均匀，得到第一混合料；
S3.制备第二混合料
当得到的第一混合料被搅拌至温度上升至45℃后，加入增稠剂3份，继续搅拌至粘度达到30000cP时停止搅拌，得到第二混合料；
S4.制备熟化预浸料
向得到的第二混合料内部加入短切玻璃纤维130份，搅拌并且在45℃下熟化，得到熟化预浸料；
S5.模压成型
将熟化好的预浸料放入加热的金属模具中，在5MPa的压力下保温后进行模压成型，模压成型的温度为150℃，压力为100kg/cm，时间为60s，然后开模得到SMC复合材料制品。
实施例2：
本发明实施例提供适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂100份、低收缩性添加剂30份、热塑性塑料15份、引发剂2份、固化剂30份、增稠剂4.5份、内脱模剂8份、无机填料17.5份、短切玻璃纤维140份。
所述环氧树脂选自缩水甘油醚型环氧树脂、脂环族环氧树脂和改性环氧树脂中的至少一种，所述低收缩性添加剂包括聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或多种的组合，所述热塑性塑料为聚苯乙烯，所述无机填料为碳酸钙，所述引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或多种的组合，所述增稠剂包括氧化镁、氢氧化镁、氧化钙或氢氧化钙中的任意一种或多种的组合，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙，所述短切玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维。
该适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备树脂糊
按配方比例将环氧树脂100份、低收缩性添加剂30份、热塑性塑料15份、引发剂2份、固化剂30份加入容器中，搅拌混合均匀，得到树脂糊；
S2.制备第一混合料
在得到的树脂糊中边搅拌边加入内脱模剂8份和无机填料17.5份，无机填料分多次加入，继续搅拌均匀，得到第一混合料；
S3.制备第二混合料
当得到的第一混合料被搅拌至温度上升至45℃后，加入增稠剂4.5份，继续搅拌至粘度达到30000cP时停止搅拌，得到第二混合料；
S4.制备熟化预浸料
向得到的第二混合料内部加入短切玻璃纤维140份，搅拌并且在45℃下熟化，得到熟化预浸料；
S5.模压成型
将熟化好的预浸料放入加热的金属模具中，在5MPa的压力下保温后进行模压成型，模压成型的温度为150℃，压力为100kg/cm，时间为60s，然后开模得到SMC复合材料制品。
实施例3：
本发明实施例提供适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂110份、低收缩性添加剂40份、热塑性塑料20份、引发剂3份、固化剂40份、增稠剂6份、内脱模剂10份、无机填料20份、短切玻璃纤维150份。
所述环氧树脂选自缩水甘油醚型环氧树脂、脂环族环氧树脂和改性环氧树脂中的至少一种，所述低收缩性添加剂包括聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或多种的组合，所述热塑性塑料为聚苯乙烯，所述无机填料为碳酸钙，所述引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或多种的组合，所述增稠剂包括氧化镁、氢氧化镁、氧化钙或氢氧化钙中的任意一种或多种的组合，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙，所述短切玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维。
该适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备树脂糊
按配方比例将环氧树脂110份、低收缩性添加剂40份、热塑性塑料20份、引发剂3份、固化剂40份加入容器中，搅拌混合均匀，得到树脂糊；
S2.制备第一混合料
在得到的树脂糊中边搅拌边加入内脱模剂10份和无机填料20份，无机填料分多次加入，继续搅拌均匀，得到第一混合料；
S3.制备第二混合料
当得到的第一混合料被搅拌至温度上升至45℃后，加入增稠剂6份，继续搅拌至粘度达到30000cP时停止搅拌，得到第二混合料；
S4.制备熟化预浸料
向得到的第二混合料内部加入短切玻璃纤维150份，搅拌并且在45℃下熟化，得到熟化预浸料；
S5.模压成型
将熟化好的预浸料放入加热的金属模具中，在5MPa的压力下保温后进行模压成型，模压成型的温度为150℃，压力为100kg/cm，时间为60s，然后开模得到SMC复合材料制品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂90-110份、低收缩性添加剂20-40份、热塑性塑料10-20份、引发剂1-3份、固化剂20-40份、增稠剂3-6份、内脱模剂6-10份、无机填料15-20份、短切玻璃纤维130-150份。
2.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂90份、低收缩性添加剂20份、热塑性塑料10份、引发剂1份、固化剂20份、增稠剂3份、内脱模剂6份、无机填料15份、短切玻璃纤维130份。
3.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂100份、低收缩性添加剂30份、热塑性塑料15份、引发剂2份、固化剂30份、增稠剂4.5份、内脱模剂8份、无机填料17.5份、短切玻璃纤维140份。
4.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，以重量份计，包含如下重量份数的各组成成分：环氧树脂110份、低收缩性添加剂40份、热塑性塑料20份、引发剂3份、固化剂40份、增稠剂6份、内脱模剂10份、无机填料20份、短切玻璃纤维150份。
5.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，所述环氧树脂选自缩水甘油醚型环氧树脂、脂环族环氧树脂和改性环氧树脂中的至少一种，所述低收缩性添加剂包括聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，所述热塑性塑料为聚苯乙烯，所述无机填料为碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，所述引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或多种的组合，所述增稠剂包括氧化镁、氢氧化镁、氧化钙或氢氧化钙中的任意一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料，其特征在于，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙，所述短切玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维。
9.一种适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备树脂糊
按配方比例将环氧树脂90-110份、低收缩性添加剂20-40份、热塑性塑料10-20份、引发剂1-3份、固化剂20-40份加入容器中，搅拌混合均匀，得到树脂糊；
S2.制备第一混合料
在得到的树脂糊中边搅拌边加入内脱模剂6-10份和无机填料15-20份，无机填料分多次加入，继续搅拌均匀，得到第一混合料；
S3.制备第二混合料
当得到的第一混合料被搅拌至温度上升至30℃-45℃后，加入增稠剂3-6份，继续搅拌至粘度达到26000cP-30000cP时停止搅拌，得到第二混合料；
S4.制备熟化预浸料
向得到的第二混合料内部加入短切玻璃纤维130-150份，搅拌并且在40℃-50℃下熟化，得到熟化预浸料；
S5.模压成型
将熟化好的预浸料放入加热的金属模具中，在5MPa的压力下保温后进行模压成型，然后开模得到SMC复合材料制品。
10.根据权利要求1所述的一种适用于大型腔深度的高光泽、低密度SMC材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的模压成型的温度为140-160℃，压力为80-120kg/cm，时间为40-60s。
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