CN1958662A - 一种无氨型酚醛模塑料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种无氨型酚醛模塑料及其制造方法，涉及一种酚醛模塑料。提供一种无氨型酚醛模塑料和制造方法。其组分和含量为酸催化热塑性固体酚醛树脂20％～50％。固化剂为密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂中的至少一种，含量10％～45％。固化促进剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙中的至少一种，含量0.5％～4％。有机填料为木、竹、棉、麻的纤维粉末中的至少一种，含量10％～40％。无机填料为碳酸钙、滑石、云母、石英、石棉粉末中的至少一种，含量10％～40％。润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺中的至少一种，含量1％～3％。生产技术简单，成本低，产品无游离氨残留，产品稳定性好，贮存期长，可满足制造仪表结构件要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种酚醛模塑料，尤其涉及一种采用二步法制造无氨型酚醛模塑料的方法。
背景技术
无氨型酚醛模塑料是制造仪表结构体的重要成型材料，它能避免普通型酚醛模塑料构件中存在的游离氨对金属件产生的腐蚀，对提高仪表运行可靠性和使用寿命具有重要意义。
普通型酚醛模塑料一般采用二步法(又称干法)工艺生产，原料以酸催化的热塑性固体酚醛树脂为粘合剂，以六亚甲基四胺为固化剂(由于必须加入固化剂最终才能固化成型，所以称为二步法)，加入各种填料和助剂，经过加热辊压或螺旋挤压复合而成。因为二步法生产工艺简单，技术要求不高，制造成本低，且产品贮存期长，所以得到广泛的应用。但是由于在塑料模塑成型后，其中加入的固化剂六亚甲基四胺会有一部分形成游离氨(一般为0.3％～0.8％)残留于制品中，因此游离氨会不断地释放并腐蚀仪表的金属构件、电气触点等，造成仪表失准、故障，甚至提前报废。由此可见，制造仪器仪表结构体不能采用普通型酚醛模塑料。无氨型酚醛模塑料过去采用一步法(又称湿法)工艺生产，原料以碱催化的热固性液体酚醛树脂为粘合剂，无须固化剂，加入各种填料和助剂，经过捏合、烘干而成。其制品游离氨含量可低至0.02％以下，能够满足精密仪器仪表的使用要求。但是，在热固性液体酚醛树脂合成过程以及模塑料制造的烘干过程中的质量控制难度大，技术要求高，并且热固性液体酚醛树脂中含有大量游离醛，在生产过程中会大量挥发，对工作场所和外部环境均造成污染；此外，一步法的产品稳定性差，贮存期短。这些缺点致使一步法的产品生产成本过高而缺乏竞争力。
发明内容
本发明的目的在于针对原一步法生产无氨型酚醛模塑料所存在的缺点，提供一种无游离氨残留的无氨型酚醛模塑料及其制造方法。
本发明的技术方案是采用二步法生产无氨型酚醛模塑料。
本发明所述的无氨型酚醛模塑料其原料组分和按质量百分比含量为：
1.酚醛树脂：酚醛树脂为酸催化热塑性固体酚醛树脂，含量为20％～50％。
2.固化剂：固化剂选自密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂等中的至少一种，含量为10％～45％。
3.固化促进剂：固化促进剂选自氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙等金属氧化物及氢氧化物中的至少一种，含量为0.5％～4％。
4.有机填料：有机填料选自木、竹、棉、麻等的纤维粉末中的至少一种，含量为10％～40％。
5.无机填料：无机填料选自碳酸钙、滑石、云母、石英、石棉等粉末中的至少一种，含量为10％～40％。
6.润滑剂：润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺等中的至少一种，含量为1％～3％。
为了获得阻燃性能更好的产品，可加阻燃剂，含量为0.5％～10％。
为了获得各种色彩的产品，可加其他色料，含量为0.5％～8％。
本发明所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法其步骤为：
1.细化：将各种原料粉碎，过60～200目网筛。
2.混料：按配方要求投料并混合均匀。
3.炼胶：对混合料加热、加压，使之翻炼成胶，辊压炼胶辊筒温度为68～150℃，辊间距≤6.0mm；挤压炼胶料筒预热温度为100～400℃，过程物料温度为40～100℃，挤塑背压1～4MPa。
4.出胶冷却。
5.粉碎筛选、造粒。
在炼胶过程中，辊压炼胶辊筒温度最好为75～150℃，其中包辊温度为68～100℃，加热辊温度为120～150℃。挤压炼胶料筒预热温度最好为250～350℃，过程物料温度最好为60～80℃，必要时辅以冷却水移走摩擦热以保持适当的反应温度。出胶冷却为自然或吹风冷却。造粒粒径大小最好≤φ8mm。
与现有的技术相比，本发明采用二步法生产无氨型酚醛模塑料，原料仍然以酸催化热塑性固体酚醛树脂为粘合剂，但选用不产生游离氨残留的新型固化剂，主要有密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂等，另外添加竹木粉纤维和轻钙等填料以及润滑剂、固化促进剂等助剂，经加热辊压(或挤压)而成。其突出的优点是生产技术简单，制造成本低，产品无游离氨残留，按国家标准GB5473-85进行游离氨检定，结果与空白对照样完全一致，证明其中完全不含游离氨，可以满足制造仪表结构件的要求。此外，产品稳定性好，贮存期长，超过国家标准GB1404-1995规定的贮存期限1年后，各项性能指标仍然保持稳定。
具体实施方式
以下实施例将对本发明作进一步的说明。
实施例1
将各种粉状原料按以下组分和含量进行混合，酸催化热塑性固体酚醛树脂50kg，密胺甲醛树脂8kg，氧化镁2kg，碳酸钙9kg，木粉28kg，硬脂酸1.5kg，色料1.5kg。
将混合粉料在开放式炼胶机中进行辊炼，辊筒温度：包辊为90℃，加热辊为145℃；辊筒间距为4.0mm，靠辊筒转动形成的搓压力，经过翻胶扩散和反应后，根据物料反应程度的要求，当过程控制质量指标符合要求后出胶，待自然冷却后造粒，颗粒大小为φ6mm。
实施例2～5
原料总量为100kg，各组分的含量见表1。工艺步骤与实施例1类似，工艺参数见表2。
表1 无氨型酚醛模塑料的原料组分与含量(kg)
| 实施例 | 粘合剂 | 固化剂 | 固化促进剂 | 无机填料 | 有机填料 | 润滑剂 | 阻燃剂 | 色料 |
| 2 | 酸催化热塑性酚醛树脂(40) | 密胺甲醛树脂(7) | 氧化镁(3) | 滑石粉(10) | 竹粉(30) | 硬脂酸(2) | 氢氧化铝(6) | 2 |
| 3 | 酸催化热塑性酚醛树脂(50) | 密胺甲醛树脂(8) | 氢氧化钙(1) | 碳酸钙(10) | 竹粉(24) | 硬脂酸锌(2) | 三氧化二锑(4) | 1 |
| 4 | 酸催化热塑性酚醛树脂(45) | 胒甲醛树脂(8.5) | 氧化镁(3) | 滑石粉(11) | 竹粉(25) | 硬脂酸(1.5) | 氢氧化铝(5) | 1 |
| 5 | 酸催化热塑性酚醛树脂(48) | 胒甲醛树脂(8) | 氧化镁(2) | 滑石粉(12) | 竹粉(20) | 硬脂酸(1.5) | 氢氧化铝(7) | .1.5 |
表2 各实施例的工艺参数
| 实施例 | 操作辊温度(℃) | 加热辊温度(℃) | 辊筒间距(mm) | 产品粒度(mm) |
| 2 | 85 | 140 | 2 | 4.0 |
| 3 | 90 | 135 | 4 | 6.0 |
| 4 | 88 | 140 | 5 | 4.0 |
| 5 | 92 | 145 | 3 | 3.8 |
Claims (10)
1.一种无氨型酚醛模塑料，其特征在于其原料组分和按质量百分比含量为：
1)酚醛树脂：酚醛树脂为酸催化热塑性固体酚醛树脂，含量为20％～50％；
2)固化剂：固化剂选自密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂中的至少一种，含量为10％～45％；
3)固化促进剂：固化促进剂选自氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙金属氧化物及氢氧化物中的至少一种，含量为0.5％～4％；
4)有机填料：有机填料选自木、竹、棉、麻的纤维粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
5)无机填料：无机填料选自碳酸钙、滑石、云母、石英、石棉粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
6)润滑剂：润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺中的至少一种，含量为1％～3％。
2.一种无氨型酚醛模塑料，其特征在于其原料组分和按质量百分比含量为：
1)酚醛树脂：酚醛树脂为酸催化热塑性固体酚醛树脂，含量为20％～50％；
2)固化剂：固化剂选自密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂中的至少一种，含量为10％～45％；
3)固化促进剂：固化促进剂选自氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙金属氧化物及氢氧化物中的至少一种，含量为0.5％～4％；
4)有机填料：有机填料选自木、竹、棉、麻的纤维粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
5)无机填料：无机填料选自碳酸钙、滑石、云母、石英、石棉粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
6)润滑剂：润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺中的至少一种，含量为1％～3％；
7)阻燃剂：含量为0.5％～10％。
3.一种无氨型酚醛模塑料，其特征在于其原料组分和按质量百分比含量为：
1)酚醛树脂：酚醛树脂为酸催化热塑性固体酚醛树脂，含量为20％～50％；
2)固化剂：固化剂选自密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂中的至少一种，含量为10％～45％；
3)固化促进剂：固化促进剂选自氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙金属氧化物及氢氧化物中的至少一种，含量为0.5％～4％；
4)有机填料：有机填料选自木、竹、棉、麻的纤维粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
5)无机填料：无机填料选自碳酸钙、滑石、云母、石英、石棉粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
6)润滑剂：润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺中的至少一种，含量为1％～3％；
7)色料：含量为0.5％～8％。
4.一种无氨型酚醛模塑料，其特征在于其原料组分和按质量百分比含量为：
1)酚醛树脂：酚醛树脂为酸催化热塑性固体酚醛树脂，含量为20％～50％；
2)固化剂：固化剂选自密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂中的至少一种，含量为10％～45％；
3)固化促进剂：固化促进剂选自氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙金属氧化物及氢氧化物中的至少一种，含量为0.5％～4％；
4)有机填料：有机填料选自木、竹、棉、麻的纤维粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
5)无机填料：无机填料选自碳酸钙、滑石、云母、石英、石棉粉末中的至少一种，含量为10％～40％；
6)润滑剂：润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺中的至少一种，含量为1％～3％；
7)阻燃剂：含量为0.5％～10％；
8)色料：含量为0.5％～8％。
5.如权利要求1所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法，其特征在于其步骤为：
1)细化：将各种原料粉碎，过60～200目网筛；
2)混料：按配方要求投料并混合均匀；
3)炼胶：对混合料加热、加压，使之翻炼成胶，辊压炼胶辊筒温度为68～150℃，辊间距≤6.0mm；挤压炼胶料筒预热温度为100～400℃，过程物料温度为40～100℃，挤塑背压1～4MPa；
4)出胶冷却；
5)粉碎筛选、造粒。
6.如权利要求5所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法，其特征在于在炼胶过程中，辊压炼胶辊筒温度为75～150℃，其中包辊温度为68～100℃，加热辊温度为120～150℃。
7.如权利要求5所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法，其特征在于挤压炼胶料筒预热温度为250～350℃。
8.如权利要求5所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法，其特征在于过程物料温度为60～80℃。
9.如权利要求5所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法，其特征在于出胶冷却为自然冷却或吹风冷却。
10.如权利要求5所述的无氨型酚醛模塑料的制造方法，其特征在于造粒粒径大小≤φ8mm。
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