CN116751436A - 一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及复合材料技术领域，公开了一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料及其制备方法，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂10‑25％，无机基材2‑5％，填料剂40‑60％，固化剂2‑5％，脱模剂，着色剂，表面活性剂和偶联剂1.0‑2.5％；制备方法包括步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂和填料，无机基材投入混合机中混合得到混合料，通过高精密定量供料机按配方比例混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料其性能得到了大幅提高，并且易加工熔融捏合，同时满足环境友好。
Description
技术领域
本申请涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料及其制备方法。
背景技术
汽车上用部件卡钳活塞用酚醛模塑料成型而成，对于汽车用酚醛模塑料部件卡钳活塞基本要求应当具备高机械强度、耐热性、抗化学性及尺寸稳定性，汽车的卡钳活塞主要用于制动。它们是汽车制动系统不可或缺的重要组成部分。
为了达到上述性能要求，通常的做法是以线性酚醛树脂为粘合剂，玻璃纤维为增强材料，以硅橡胶为增韧剂，其中酚醛树脂为35分左右，而玻璃纤维为40分左右，矿物填料为30分左右，其他添加剂加固化剂为10分左右。以传统的混炼生产，材料生产加工困难，模塑料粒子中玻纤容易外露并起球，给后续加工造成麻烦，且性能低下。
由于对材料的高机械强度、耐热性、尺寸稳定性的要求越来越严格，因此以无机纤维作为增强、耐热的材料越来越普遍，虽然找到了无机纤维的材料，但在添加量还是不能满足这些性能要求的，第二在生产过程中国内基本都是以最传统的混炼工艺，无法完全将纤维完全的熔融捏合。
因此，亟待一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料及其制备方法的出现，其性能得到了大幅提高，并且能够加工熔融捏合，同时满足环境友好。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提出了一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料及其制备方法，其性能得到了大幅提高，并且易加工熔融捏合，同时满足环境友好。
本申请提供的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料及其制备方法采用如下的技术方案：
一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂10-25％，无机基材2-5％，填料剂40-60％，固化剂2-5％，脱模剂，着色剂，表面活性剂1.0-2.0％。
本发明提出了一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料的出现，其性能得到了大幅提高，并且易加工熔融捏合，同时满足环境友好。
作为优选的方案，所述酚醛树脂采用线性酚醛树脂，所述线性酚醛树脂的粘度为100-2500mm/s、凝胶时间60-100s/150℃。
作为优选的方案，所述线性酚醛树脂包括第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，所述第一线性酚醛树脂的粘度为105-130mm/s和所述第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为10-15％；所述第二线性酚醛树脂的粘度为200-240mm/s和所述第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为3-9％。
作为优选的方案，所述无机基材为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的长度为2.5-3.5mm，所述无碱玻璃纤维的丝直径为9-11um。
作为优选的方案，所述填料剂为硅灰石，所述填料剂的粒度大于400目。
作为优选的方案，所述固化剂为乌洛托品，所述固化剂的粒度大于150目。
作为优选的方案，所述脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸钙、和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，所述脱模剂的粒度为大于300目。
作为优选的，还包括增韧剂为缩丁醛，所述增韧剂的粒度大于300目
作为优选的方案，所述着色剂为炭黑和氧化铁棕；所述表面活性剂为硅烷。
作为优选的方案，一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料的制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂，无机基材和填料投入混合机中混合得到混合料，通过高精密定量供料机按配方比例分别提供混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明的酚醛摸塑料具有更好的韧性，更好的机械性能和尺寸稳定性。线性酚醛树脂相粘合，以无碱玻璃纤维为增强材料，硅灰石为填料剂，再以乌洛托品为固化剂，配以脱模剂，提高了材料的性能；
2.本发明矿物填料选择硅灰石，不会给树脂浸润矿物填料带来困难，所以该种矿物填料的选择是使加工更加容易，同时给材料的耐热性和尺寸稳定性等各方面性能都带来了益处，使用400目以上的硅灰石，采用硅灰石，可使产品的尺寸更加稳定；
3.本发明中固化剂乌洛托品起到促进固化交联作用，增强材料的耐热性和其他各项性能；乌洛托品粒度为150目以上，用量的重量百分比为2-5％，如果乌洛托品用量过多，则产品的机械性能会降低，如果用量较少，则产品的固化会不充分，机械性能也会下降，使用超细乌洛托品，使得在酚醛树脂中酚酸更加均匀，有利于提高酚醛模塑料的性能。
附图说明
图1是一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料制备的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
实施例1
本申请实施例公开一种用于汽车部件成型卡钳活塞的酚醛模塑料。
为了达到本发明的目的，如图1所示，本实施例中的一种用于汽车部件成型卡钳活塞的酚醛模塑料，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂25％，无机基材5％，填料剂60％，固化剂5％，脱模剂，着色剂，表面活性剂2.0％。
本发明提供的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其性能得到了大幅提高，并且易加工熔融捏合，同时满足环境友好。
本发明提供的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，高强度、高耐热性，抗化学性、机械特性、尺寸稳定性和成型加工性均得到了提高。
在本实施例中，酚醛树脂采用线性酚醛树脂，线性酚醛树脂粘度2500mm/s、凝胶时间100s/150℃。
在本实施例中，线性酚醛树脂包括第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，第一线性酚醛树脂的粘度为130mm/s和第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为20％；第二线性酚醛树脂的粘度为240mm/s和第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为10％。
采用上述实施例，酚醛树脂分子质量越大，侧分子链越长，分子间力越大，流动性越困难，粘度越高。酚醛树脂含有支链，支链的存在，对酚醛树脂的粘度有一定的影响。当直链较短时，则树脂的粘度比同等分子质量的树脂低，容易流动，如果支链很长，则树脂的粘度比同等分子质量的树脂高，流动性差。
在本实施例中，无机基材为无碱玻璃纤维，无碱玻璃纤维的长度为3.5mm，无碱玻璃纤维的丝直径为11um。
采用上述实施例，玻璃纤维为无碱的，长度3±0.5mm，丝直径10±1um，由于玻璃纤维长度与直径方面与基材有互补性，目的是与基材相互配合，对材料体系共同起到增强增韧作用，添加无机基材玻璃纤维，可提高机械性能，玻璃纤维要求无碱玻璃纤维，平均直径10±1um、长度3±0.5mm，如果玻璃纤维直径小于8um，则在螺杆机内部经螺杆剪切效果不充分，则机械强度效果提高就有限，如果大于12um则在螺杆机内部经螺杆剪切会有棉絮状，混炼可能不充分，如果玻纤长度低于2mm，机械强度提高极其有限，而玻纤长度超过4mm时，在螺杆机经剪切折断，同样不能有效的提高其机械性能。无机玻纤的使用量一般为2-5％，如果玻纤的用量低于2％，机械性能不能充分提高，如果玻纤超过5％，则成型的作业性就会降低。通过多次的实验我们发明了一种原材料为硅灰石的一种填料，硅灰石填料与玻璃纤维配合使用大大提高了产品的各种性能。
在本实施例中，填料剂为硅灰石，填料剂的粒度大于400目。
采用上述实施例，本发明矿物填料选择硅灰石，不会给树脂浸润矿物填料带来困难，所以该种矿物填料的选择是使加工更加容易，同时给材料的耐热性和尺寸稳定性等各方面性能都带来了益处，使用400目以上的硅灰石，采用硅灰石，可使产品的尺寸更加稳定。
在本实施例中，固化剂为乌洛托品，固化剂的粒度大于150目。
采用上述实施例，本发明中固化剂乌洛托品起到促进固化交联作用，增强材料的耐热性和其他各项性能；乌洛托品粒度为150目以上，用量的重量百分比为2-5％，如果乌洛托品用量过多，则产品的机械性能会降低，如果用量较少，则产品的固化会不充分，机械性能也会下降，使用超细乌洛托品，使得在酚醛树脂中酚酸更加均匀，有利于提高酚醛模塑料的性能。
在本实施例中，脱模剂为硬脂酸锌、和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，脱模剂的粒度为大于300目。
采用上述实施例，当脱模剂为硬脂酸锌，便于酚醛模塑料的脱模。
在本实施例中，增韧剂为缩丁醛，增韧剂的粒度大于300目。
在本实施例中，着色剂为炭黑；表面活性剂为硅烷。
采用上述实施例，炭黑纯度为99％；通过表面活性剂的添加，使得酚醛树脂和填料剂结合的更加紧密，改善酚醛模塑料的热老化性，并且改善其的电性能和力学性能。
本发明的酚醛摸塑料具有更好的韧性，更好的机械性能和尺寸稳定性。线性酚醛树脂相粘合，以无碱玻璃纤维为增强材料，硅灰石为填料剂，再以乌洛托品为固化剂，配以脱模剂，提高了材料的性能。
一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，包括以下组分：
线性酚醛树脂：型号S604A-1-2/S604A-1-3
硅灰石：型号wollastonite，细度400目以上；
玻璃纤维：型号ECS-402A，直径为10±1um、长度为3±0.5mm；
表面活性剂：硅烷，型号SCA1113；
固化剂：乌洛托品(六亚甲基四胺)，细度150目以上；
脱模剂：BS-2818，细度300目以上；
着色剂：炭黑，纯度99％。
在本实施例中，一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、润滑剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂，无机基材和硅灰石投入混合机中混合得到混合料，通过高精密定量供料机按配方比例分别提混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。
采用上述实施例成型加热温度为110℃；双螺杆挤出机的磨具温度为175℃；冷却固化时间为180s。
实施例2
本申请实施例公开一种用于汽车部件成型卡钳活塞的酚醛模塑料。
为了达到本发明的目的，如图1所示，本实施例中的一种用于汽车部件成型卡钳活塞的酚醛模塑料，包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂10％，无机基材2％，填料剂40％，固化剂2％，脱模剂，着色剂，表面活性剂1.0％。
在本实施例中，酚醛树脂采用线性酚醛树脂，线性酚醛树脂粘度100mm/s、凝胶时间60s/150℃。
在本实施例中，线性酚醛树脂包括第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，第一线性酚醛树脂的粘度为105mm/s和第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为8％；第二线性酚醛树脂的粘度为200mm/s和第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为5％。
在本实施例中，无机基材为无碱玻璃纤维，无碱玻璃纤维的长度为2.5mm，无碱玻璃纤维的丝直径为9um。
在本实施例中，填料剂为硅灰石，填料剂的粒度大于400目。
在本实施例中，固化剂为乌洛托品，固化剂的粒度大于150目。
在本实施例中，脱模剂为乙撑双硬脂酸酰胺，脱模剂的粒度为大于300目。
在本实施例中，增韧剂为缩丁醛，增韧剂的粒度大于300目。
在本实施例中，着色剂为氧化铁棕；表面活性剂为硅烷。
一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，包括以下组分：
线性酚醛树脂：型号S604A-1-2/S604A-1-3
硅灰石：型号wollastonite，细度400目以上；
玻璃纤维：型号ECS-402A，直径为10±1um、长度为3±0.5mm；
表面活性剂：硅烷，型号SCA1113；
固化剂：乌洛托品(六亚甲基四胺)，细度150目以上；
脱模剂：BS-2818，细度300目以上；
着色剂：氧化铁棕，纯度99％。
在本实施例中，一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、润滑剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂，无机基材和硅灰石投入混合机中混合得到混合料，通过高精密定量供料机按配方比例分别提混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。
采用上述实施例成型加热温度为95℃；双螺杆挤出机的磨具温度为160℃；冷却固化时间为60s。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：酚醛树脂10-25％，无机基材2-5％，填料剂40-60％，固化剂2-5％，脱模剂，着色剂，表面活性剂和偶联剂1.0-2.0％。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述酚醛树脂采用线性酚醛树脂，所述线性酚醛树脂粘度100-2500mm/s、凝胶时间60-100s/150℃。
3.根据权利要求2所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述线性酚醛树脂包括第一线性酚醛树脂和第二线性酚醛树脂，所述第一线性酚醛树脂的粘度为105-130mm/s和所述第一线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为10-15％；所述第二线性酚醛树脂的粘度为200-240mm/s和所述第二线性酚醛树脂的游离酚的重量百分比为3-9％。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述无机基材为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的长度为2.5-3.5mm，所述无碱玻璃纤维的丝直径为9-11um。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述填料剂为硅灰石，所述填料剂的粒度大于400目。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述固化剂为乌洛托品，所述固化剂的粒度大于150目。
7.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸钙和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的混合物，所述脱模剂的粒度为大于300目。
8.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述着色剂为炭黑和氧化铁棕，所述着色剂的粒度大于200目。
9.根据权利要求1所述的一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料，其特征在于：所述表面活性剂为硅烷。
10.一种用于汽车部件卡钳活塞成型的酚醛模塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将酚醛树脂、填料剂、固化剂、脱模剂，着色剂，表面活性剂和填料，无机基材投入混合机中混合得到混合料，通过高精密定量供料机按配方比例混合料，加热后通过双螺杆挤出机挤出后再混炼，然后冷却、造粒，最后获得酚醛模塑料。
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