CN115519854A - 隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板及其制备方法，涉及隔热绝缘材料技术领域，其中，隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的组分按重量份包括：不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂50～80份、低收缩剂20～50份、面粉30～100份、阻燃填料30～100份、引发剂0.5～2份、阻聚剂0.001～1份、脱模剂3～5份、增稠剂0.01～2份及玻璃纤维毡200～260份。面粉在吸水后发泡，具有良好的隔热作用；隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，具有密度低，导热系数低、绝缘电阻高且压缩强度（抗压强度）高的特点。面粉是可降解材料，有利于产品服役期满后的生物降解，符合环保理念，适合广泛推广。

Description

隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板及其制备方法
技术领域
本发明涉及隔热绝缘材料技术领域，尤其是涉及一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板及其制备方法。
背景技术
隔热材料分为多孔隔热材料、热反射隔热材料和真空隔热材料三类。多孔隔热材料利用材料本身所含的孔隙隔热，多孔隔热材料的空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低，如泡沫材料、纤维材料等，导热系数≤0.35W/(m·K)，这类隔热材料有一个共同的特点：软，抗压强度低；热反射隔热材料具有很高的反射系数，能将热量反射，如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等，其特点是：无法用于接触情况下的隔热；真空隔热材料是利用材料的内部真空达到阻隔对流来进行隔热的，其特点是：抗压强度低。
模具因隔热要求材质需满足一低两高的条件，即导热系数低、抗压强度高和电绝缘。目前利用有机高聚物的低导热特性，制作的不饱和聚酯玻璃纤维层压板，具有以下特点：密度1.8～2.0g/cm3，导热系数0.6～0.7w/(m·k)，压缩强度300～400MPa，绝缘电阻1×1012Ω，其强度虽好但导热系数较高，隔热效果较差。
目前，为了提高不饱和聚酯玻璃纤维层压板的隔热效果，在生产中加入玻璃空心微珠，但是，玻璃空心微珠在高速分散和高压成型时，容易被压破，所做的产品质量极不稳定，具体的体现为：在玻璃空心微珠的破碎率高时，产品的导热系数几乎与传统碳酸钙填料的导热系数相当；在玻璃空心微珠破碎率低或者没有破碎时，产品的导热系数虽能够达到0.3～0.35 w/(m.k)，但压缩强度（抗压强度）低，仅为150MP左右。
随着塑料成型及许多电气设备在高温环境的应用，迫切需要一种导热系数低同时又绝缘且抗压强度高的板材（一低两高）。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板及其制备方法，旨在提供一种导热系数低同时又绝缘且抗压强度高的板材的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其组分按重量份包括：
不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂50～80份；
低收缩剂20～50份；
面粉30～100份；
阻燃填料30～100份；
引发剂0.5～2份；
阻聚剂0.001～1份；
脱模剂3～5份；
增稠剂0.01～2份；及
玻璃纤维毡200～260份。
在本发明的一些实施例中，所述面粉包括淀粉类面粉和/或纤维素类粉末。
在本发明的一些实施例中，所述面粉包括小麦面粉和/或玉米面粉。
在本发明的一些实施例中，所述脱模剂包括硬脂酸锌。
在本发明的一些实施例中，所述增稠剂包括氧化镁。
在本发明的一些实施例中，所述阻聚剂包括对苯二酚和/或对苯醌。
在本发明的一些实施例中，所述低收缩剂包括聚苯乙烯、PVAc、饱和聚酯中的一种或几种。
在本发明的一些实施例中，所述阻燃填料包括碳酸钙和/或氢氧化铝。
在本发明的一些实施例中，引发剂包括TBPB、TBPO、BPO中的一种或几种。
第二方面，本发明提供一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的制备方法，其主要可以包括如下步骤：
步骤S1：按预定比例称取不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂、低收缩剂、面粉、阻燃填料、引发剂、阻聚剂和脱模剂作为原料，将所述原料用高速分散机分散成低粘度树脂糊；
步骤S2：在步骤S1获得的低粘度树脂糊中加入增稠剂，并分散1～3分钟后形成树脂糊；
步骤S3：用SMC机组浸渍玻璃纤维毡，形成复合材料；将该复合材料放入30～45℃环境温度中，增稠至不粘手又能揭开薄膜的复合预浸材料；
步骤S4：将步骤S3获得的复合预浸材料，层压制板，或者，模压成型制板。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
1.面粉在吸水后发泡，具有良好的隔热作用；本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，具有密度低，导热系数低、绝缘电阻高且压缩强度（抗压强度）高的特点。
2.面粉是可降解材料，有利于产品服役期满后的生物降解，符合环保理念，适合广泛推广。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。
第一方面，本发明提供一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其组分按重量份主要可以包括：不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂50～80份、低收缩剂20～50份、面粉30～100份、碳酸钙/氢氧化铝30～100份、引发剂0.5～2份、对苯二酚/对苯醌0.001～1份、硬脂酸锌3～5份、氧化镁0.01～2份及玻璃纤维毡200～260份；其中，低收缩剂包括聚苯乙烯、PVAc（聚醋酸乙烯酯）或饱和聚酯；面粉包括淀粉类面粉和/或纤维素类粉末，其中，淀粉类面粉例如可以包括小麦面粉和/或玉米面粉；引发剂包括TBPB（过苯甲酸叔丁酯）、TBPO（过氧化-2-乙基己酸叔丁酯）、BPO（过氧化二苯甲酰）中的一种或几种；碳酸钙/氢氧化铝作为阻燃填料；对苯二酚/对苯醌作为阻聚剂；硬脂酸锌作为脱模剂；氧化镁作为增稠剂。
面粉能够在吸水后发泡，具有良好的隔热作用；本发明提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，具有密度低、导热系数低、绝缘电阻高、压缩强度（抗压强度）高的特点；此外，面粉是可降解材料，有利于产品服役期满后的生物降解，符合环保理念，适合广泛推广。
第二方面，本发明提供一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的制备方法，用于制备上述隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，该隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的制备方法主要可以包括如下步骤：
步骤S1：称取不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂50～80份、低收缩剂20～50份、面粉30～100份、碳酸钙/氢氧化铝30～100份、引发剂0.5～2份、对苯二酚/对苯醌0.001～1份和硬脂酸锌3～5份作为原料，将该原料在温度25～32℃的条件下，用高速分散机分散成低粘度树脂糊；
步骤S2：在步骤S1获得的低粘度树脂糊中加入氧化镁0.01～2份，并用高速分散机等设备分散1～3分钟后形成树脂糊；
步骤S3：用SMC机组浸渍玻璃纤维毡，形成复合材料，其中，玻璃纤维毡在该复合材料中按重量份占200～260份；将该复合材料放入30～45℃环境温度中，增稠至不粘手又能揭开薄膜的复合预浸材料；
步骤S4：将步骤S3获得的复合预浸材料，在高温高压条件下，层压制板，或者，模压成型制板。
上文从整体上介绍了隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的制备方法及组分，下文将举例说明上述组分以不同份数制备的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的性能特点。
实施例1
本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其组分按重量份主要可以包括：不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂50份、低收缩剂20份、面粉30份、碳酸氧化铝100份、引发剂0.5份、对苯二酚/对苯醌0.001份、硬脂酸锌3份、氧化镁0.01份及玻璃纤维连续毡200份。
本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，经抽样检测后，得到样品的部分性能如下：
项目 单位 数值 检测方法
密度 g/cm<sup>3</sup> 1.52 GB/T 1033.1-2008 方法A
弯曲强度 Mpa， 368 GB/T 1449-2005
简支梁冲击强度（无缺口） kJ/m<sup>2</sup> 135 GB/T 1043.1-2008
拉伸强度 Mpa 118 GB/T 1447-2005
压缩强度 Mpa 181 GB/T 1448-2005
体积电阻率 Ω·m 4.1×10<sup>13</sup> GB/T 31838.2-2019
绝缘电阻（常态） Ω 2.0×10<sup>14</sup> GB/T 100064-2006
线性热膨胀系数（30℃～50℃） /K 31×1 0<sup>-6</sup> ISO 11359-2:1999
燃烧性（垂直法） 级 V-0 UL 94-2013
负荷变形温度（T<sub>f </sub>1.8） ＞240℃ GB/T 1634.2-2019
实施例2
本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板、其组分按重量份主要可以包括：不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂60份、低收缩剂40份、面粉50份、碳酸钙100份、引发剂2份、对苯二酚/对苯醌0.1份、硬脂酸锌5份、氧化镁1.5份及玻璃纤维毡240份。
本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，经抽样检测后，得到样品的部分性能如下：
项目 单位 数值 检测方法
密度 g/cm<sup>3</sup> 1.64 GB/T 1033.1-2008 方法A
弯曲强度 Mpa， 195 GB/T 1449-2005
简支梁冲击强度（无缺口） kJ/m<sup>2</sup> 78.4 GB/T 1043.1-2008
拉伸强度 Mpa 69.2 GB/T 1447-2005
压缩强度 Mpa 177 GB/T 1448-2005
体积电阻率 Ω·m 4.1×10<sup>13</sup> GB/T 31838.2-2019
绝缘电阻（常态） Ω 2.0×10<sup>14</sup> GB/T 100064-2006
线性热膨胀系数（30℃～50℃） /K 26×1 0<sup>-6</sup> ISO 11359-2:1999
燃烧性（垂直法） 级 V-0 UL 94-2013
负荷变形温度（T<sub>f </sub>1.8） ＞240℃ GB/T 1634.2-2019
实施例3
本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其组分按重量份主要可以包括：不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂70份、低收缩剂35份、面粉60份、氢氧化铝60份、MC阻燃剂10份、引发剂1份、对苯二酚/对苯醌0.5份、硬脂酸锌4份、氧化镁1份及玻璃纤维连续毡260份。
本实施例提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，经抽样检测后，得到样品的部分性能如下：
项目 单位 数值 检测方法
密度 g/cm<sup>3</sup> 1.48 GB/T 1033.1-2008 方法A
弯曲强度 Mpa， 249 GB/T 1449-2005
简支梁冲击强度（无缺口） kJ/m<sup>2</sup> 139 GB/T 1043.1-2008
拉伸强度 Mpa 134 GB/T 1447-2005
压缩强度 Mpa 156 GB/T 1448-2005
体积电阻率 Ω·m 3.9×10<sup>13</sup> GB/T 31838.2-2019
绝缘电阻（常态） Ω 4.8×10<sup>13</sup> GB/T 100064-2006
线性热膨胀系数（30℃～50℃） /K 25×1 0<sup>-6</sup> ISO 11359-2:1999
燃烧性（垂直法） 级 V-0 UL 94-2013
负荷变形温度（T<sub>f </sub>1.8） ＞240℃ GB/T 1634.2-2019
由实施例1、2和3可知，本发明提供的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，具有密度低、导热系数低、绝缘电阻高、压缩强度（抗压强度）高的特点。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，其组分按重量份包括：
不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂50～80份；
低收缩剂20～50份；
面粉30～100份；
阻燃填料30～100份；
引发剂0.5～2份；
阻聚剂0.001～1份；
脱模剂3～5份；
增稠剂0.01～2份；及
玻璃纤维毡200～260份。
2.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述面粉包括淀粉类面粉和/或纤维素类粉末。
3.根据权利要求2所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述面粉包括小麦面粉和/或玉米面粉。
4.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述脱模剂包括硬脂酸锌。
5.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述增稠剂包括氧化镁。
6.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述阻聚剂包括对苯二酚和/或对苯醌。
7.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述低收缩剂包括聚苯乙烯、PVAc、饱和聚酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述阻燃填料包括碳酸钙和/或氢氧化铝。
9.根据权利要求1所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板，其特征在于，所述引发剂包括TBPB、TBPO、BPO中的一种或几种。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的隔热不饱和聚酯玻璃纤维层压板的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S1：按预定比例称取不饱和聚酯树脂/乙烯基树脂、低收缩剂、面粉、阻燃填料、引发剂、阻聚剂和脱模剂作为原料，将所述原料用高速分散机分散成低粘度树脂糊；
步骤S2：在步骤S1获得的低粘度树脂糊中加入增稠剂，并分散1～3分钟后形成树脂糊；
步骤S3：用SMC机组浸渍玻璃纤维毡，形成复合材料；将该复合材料放入30～45℃环境温度中，增稠至不粘手又能揭开薄膜的复合预浸材料；
步骤S4：将步骤S3获得的复合预浸材料，层压制板，或者，模压成型制板。
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