TW412477B - Process for producing duroplastic molding compounds - Google Patents

Description

412477 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消费合作钍印裂 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種模塑料之製法’其包含樹脂或樹脂與 硬化劑之混合物作為黏合劑’該樹脂或樹腊與硬化劑之混 合物係在高於其熔點之起始溫度上硬化，最重要之此種黏 合劑係酚醛清漆樹脂與六亞甲基四胺之混合物。 相關之酚系樹脂模塑料目前有三種原則上互不相同之製 法（參考「塑膠手冊」，第10冊，硬模塑料，第二版，漢 塞出版社，1988’第211-213頁）：液態樹脂法，其係以樹 脂^液浸潰填料’如此得到之潮濕模塑料係經乾燥，並進 一步縮合至所欲縮合度。然於實際操作時，並不希望以相 關之潮濕模塑料進行’因其清潔處理很難進行，而其之乾 燥作用又意味著一個額外的高能量操作程序。 在滿輪式混合器方法中’模塑料之成分係在高速混合裝 置中以短的混合時間均質化。透過混合裝置之高輸入能量 择難凋整且分散不均勻，因此在再現性上產生許多問題， 尤其，預縮合模塑料之縮合度並不一致。此等問題在所謂 的溶流法中較為輕微’於此方法中，預混物係藉由磨碎之 固體樹脂、硬化劑、填料及添加劑所製成，其係接著以滾 筒或於捏合器中進一步加工^由於樹脂熔化物之摩擦造成 了能量輸入，因此可浸潰填料，並使之大量地預縮合至所 欲之程度。由此製得之產物係經冷卻，所得到之易碎模塑 料係經研磨，於此方法中會產生大量塵粒且該可硬化模塑 料必須另外篩分。 因此’本發明之目的即是在於避免這些缺點，即，提供 一種熱固性模塑料之經濟製法，其僅需最少之能量輸入以 lr^— i — nt ·^他"1 1 I 1 I - I 1^) n vt (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標導（CNS > 格（：數加公楚） 經濟部中央標準局負Η消費合作社印製 412477 A7 _________B7_ 五、發明説明Try'' ~ 〜·— 及很=、之操作步驟，却可製得一均勻縮合且具核佳再現性 之產品，該產品係經研磨或造粒至所欲顆粒大小，然 會產生大量塵粒。 、'、' 不 本目的因申請專利範圍第1至10項之方法而得以達成。 頃發現，將至少部份熔化之樹脂加入—由填料及/哎纖 維、添加劑及硬化劑（若有需要）構成之預混合混合物 中，並與該預混合混合物充分混合，可得到一個非常簡單 之模塑料製法’其可良好地潤濕及浸漬填料及纖維，並予 高度且均句地混合。由於混合物溫度之提高基本上係由於 樹脂熔化物冷卻所造成，故所導入之摩擦能量相當低。若 直接使用樹脂製造時產生之溶化物，則特別有利。 然而，令人驚訝地，本發明之方法不會出現黏合現象及 生成易碎碎塊’而是生成一可自由流動之小顆粒產物，其 可被研磨成所欲之顆粒大小而不會產生大量塵粒^透過本 發明之簡易方法於是省去了許多操作步騾，且由於本發明 之混合法比前述方法較為溫和，因此’特別是長纖維便較 不受損壞’即’本發明製出之模塑料可製成具改良衝擊強 度抗性及改良缺口衝擊強度抗性之成形體Β 在本發明之一項簡單具體實施例中，混合程序係經控制 而使得混合裝置中之溫度、亦指所製造模塑料之溫度保持 在低於硬化反應之起始溫度》 依據現行技術，模塑料、尤其是此種以酚醛樹脂為基底 的模塑料之製備中，通常係將樹脂調整至一所欲之較高硬 化度’以使模塑料之流動性能配合相關之加工機器。頃發 -5- 本紙張尺度適用中國固家揉準（CNS Μ4規格（210Χ297公釐） — HI I ti I n ! It n . 丁 ...P. —Mp I 产 - i, \ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 412477 at B7 五、發明説明（3) 現’若使混合裝置中的溫度及所製造模塑料之溫度超過硬 化反應之起始溫度，且進行混合直至達到所欲之硬化度為 止，則使用本發明方法亦可以簡單的方式調整至一所欲之 較高硬化度。混合反應係於此時間點停止，由此得到之模 塑料則儘快冷卻至低於起始反應溫度，於是，亦可得到具 均一顆粒大小及良好再現硬化度之可自由流動顆粒。 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印装 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明所製造出之模塑料组合物與習知以熱固性黏合劑 為基底之模塑料相當，即，與彼等包含熱可硬化黏合劑、 一般填料（例如白堊、黏土、二氧化鈦、鋅鋇白、二氧化 矽或重土）及/或纖維（例如纖維素纖維、木纖維、玻璃_塑 膠纖維）以及可能之添加劑（例如色素、硬化加速劑、穩 定劑、潤滑劑及分離劑）者相當。另一方面，黏合劑係可 自行硬化的樹脂或樹脂混合物或樹脂與硬化劑之混合物， 重要的是’黏合劑的硬化反應起始溫度係在其熔點之上。 適當之樹脂有酚系樹脂、尿素樹脂、黑素樹脂，及適當之 共縮合物’亦可為不飽和聚酯、聚醯胺、聚酞酸二烯丙酯 或環氧樹脂。較佳之黏合劑係酚醛清漆樹脂加硬化劑六亞 甲基四胺（Hexa)，其中’於特佳之實施例中，所使用之酚醛 清漆樹脂係具不同結構（以酚醛及/或二酚為基底之酚醛清 漆樹脂）及/或不同縮合度之酚醛清漆樹脂的混合物。 將至少部份溶化之樹脂加入一高速混合裝置中的由填料 與添加劑所構成預混物’並予完全混合。亦可使用一由一 熔化樹脂與高達40重量百分比之粉末狀非熔化樹脂構成樹 脂混合物。 本紙張足歧财關家料（CNS ) ( 210X297公釐"7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 412477 at B7_五、發明説明（4 ) 若樹脂需配合使用一硬化劑，則有許多選擇：使硬化劑 與填料及/或纖維及添加劑預混合，隨後再將此預混物與液 態樹脂混合，或將硬化劑與樹脂一起熔化或使之溶入樹脂 熔化物中，然後將此黏合劑熔化物與由填料及/或纖維及添 加劑所構成之預混物混合。然較佳係先混合填料及/或纖維 及添加劑，然後將樹脂溶化物加入此混合物中充分混合， 再將液態或固態硬化劑混合入如此製得之混合物中。 除了可能之樹脂預混合以外，本發明之方法係在單一混 合裝置中進行，適當者係可控制混合物溫度之高速混合裝 置，例如圓周速度Vu > 5 m/s之高速強力混合裝置、多波浪 高速攪拌器，渦輪式或高功率離心式混合裝置。 固體成分-填料及/或纖維及添加劑必要時並包括硬化劑-之混合時間為0.5至30分鐘，其必須控制以使預混物之溫度 維持在所欲之界限内，必要時需冷卻混合裝置。 預混物之溫度界限係所欲進行的方法之函數：若欲製造 其中各成分只彼此混合、然樹脂不需硬化之塑料，則在加 入樹脂前，預混物之溫度應保持於低於7〇°C，較佳係低於50 °C。若模塑料中之樹脂應在混合裝置中部份硬化成所欲之 硬化度，則在加入樹脂前，預混物之溫度應保持於低於100 °C，較佳係低於70°C。 該樹脂或樹脂硬化劑熔化物可加入預混物而不中斷該混 合程序。混合物之最終溫度基本上係熔化物之熱能所造成 之結果。若不希望產生部份硬化之樹脂，則混合裝置中之 溫度必須維持在硬化反應的起始溫度之下。 ml I I 1^1 I m _ ! UK — I -- n 0 -1 I -i *一^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X29"?公釐） 412477 五、發明説明（5 ) 反之，若欲使模塑料中之樹脂比加入之樹脂具較高之硬 化度，則混合裝置中之溫度必須超過硬化反應之起始溫 度，此可以下述方法達成及控制：提高預混物及/或樹脂熔 化物之溫度、提鬲混合裝置轉速、加長混合時間、提高混 合物之摩擦。最後者可利用加入有觸變作用之物質而達 成，例如膨潤土、高分散矽酸或碳黑。提高此種混合物摩 擦的一個簡單方法為，將4重量百分比的水加入混合物中， 當混合裝置中之起始溫度一超過反應溫度，硬化反應即開 始。此可藉·由指异通過混合裝置的電流消耗率而直接測 得。當達到相當於所欲樹脂硬化度之電流消耗率時，便停 止混合程序，然後儘快將得到之模塑料冷卻至低於起始溫 度，最簡單的方法為，將模塑料快速排入一料槽中。 實例 實例1 在具有一離心混合機件、其轉速固定為155轉/分鐘（Vu = 5,26 m s·1)之混合裝置中加入以下成份： . n- J— -II· —： I I -1 » II - 1 i - - ! J 1 i _,ISJ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 32.0 kg 氧化鋁水合物 11.0 kg 玻璃纖維 17.0 kg 白堊 0.6 kg 過氧化物配劑 1.0 kg 二氧化鈦 2.0 kg 硬脂酸鈣 0-1 kg 顏料 0-3 kg 潤滑劑 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4说格（2!0X297公釐） 經濟部中夹橾準局貝工消费合作社印装 412477 A7 ______B7 五、發明説明（6 ) 並完全混合30秒，此預混物係均勻且具有約為3〇t：之溫 度。於維持遠}昆合溫度之同時’在5分鐘内加入丨6 溫度為 130 C之聚酿樹脂溶化物（〗5〇。(3時之黏度：3.000 cp.)。 在不降低混合裝置速度之情形下攪拌5分鐘，得到之模塑 料溫度約為50°C。利用可打開之混合裝置底部而將模塑料 排到一料槽中。 混合裝置内壁係乾淨且所有混合機件皆為光亮。得到之 模塑料係均勻、可自由流動且具低塵埃。各顆粒具1-2 mni 之平均大小。 實例2 在具有_轉速可變化之離心混合機件、並具有一轉速固 定為3000轉A分鐘之冷杉渦旋器的混合裝置（容量3〇〇 j ) 中’以下述方法製造出一模塑料。 將以下原料置入混合裝置中： 15.5 kg 木粉 10.5 kg 白堊 10.5 kg 南嶺土 2.0 kg 氧化鎂 〇-5 kg 碳黑 4.0 kg 六亞甲基四胺 0.1kg 蠟 2.0 kg 水 以200轉/分鐘之速度混合25分鐘。該預混合物之溫度約為60 nn K^i - I— 1 n , ftn 1^1 a^n 1^1 l^i m — I n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 * 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS ) Μ規格（210XW7公釐） 412477 A7 B7 五、發明説明（7) 在2分鐘内擾拌加入25 kg酚醛樹脂嫁化物。溫度上升至 l〇〇°C以上，硬化反應開始。約5分鐘後電流消耗率係由大 约11 A急速增加到3 5 A ’所欲之預硬化即達成。 停止'/m合裝置’打開混合裝置底板而快速地將模塑料排 入一個料槽中… 冷卻後將此可自由流動之產物研磨及篩成均—之顆粒大 小=未出現大量塵粒》不可利用之微粒數目極少，可忽略 之。 如此製得之模塑料以習知方法製成射出成形件及壓製 件，其目視檢查未發現瑕疵。 --------W-- (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t "β· 绫濟部中央標準局負工消費合作·社印» 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 2 經濟部中央揉隼局DSC工消費合作，社印袋 4 — 衣紙張尺度, ^1247* -_ 申請專利範圍 —種模塑料之製法，該模塑料包含黏合劑'填料及/或 纖維及可能地並包括添加劑 > 其中該黏合劑係分別為 樹脂或樹脂及硬化劑之混合物’該樹脂或樹脂及硬化 劑之混合物係高於該樹脂落點之起始溫度上硬化，該 方法之特徵在於：在一咼速混合裝置中預混填料及添 如劑以及可能包含之硬化劑’然後將至少部份為熔化 物之樹脂或黏合劑混合物加入該預混物中並予完全混 合，該混合裝置中之溫度係維持在低於該硬化反應之 起始溫度。 —種模塑料之製法，該模塑料包含黏合劑、填料及/或 纖維及可能地並包括添加劑，其中該黏合劑係分別為 樹脂或樹脂及硬化劑之混合物，該樹脂或樹脂及硬化 劑之混合物係高於該樹脂熔點之起始溫度上硬化，該 方法之特徵在於：在一高速混合裝置中預混填料及添 加劑以友可能包含之硬化劑，然後將至少部份為熔化 物之樹脂或黏合劑混合物加入該預混物中並予完全混 合，該混合裝置中之溫度係超過該硬化反應之起始溫 度’以使黏合劑之硬化作用發生，其係藉由停止混合 作用、以及將得到之模塑料儘速冷卻至低於起始溫度 而在達到所欲硬化度時中斷該硬化作用。 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其係特徵於先使 填料及/或纖維及添加劑彼此混合，然後再加入硬化劑 並予混合之。 根據申請專利範圍第1項之方法，其係特徵於在加入樹 11 - 適用中國國家梯準< CNS > Α4ί«^Γ(71όχ297^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   Α8 Β8 C8 D8 412477 、申請專利範圍 脂熔化物前，預混物之溫度係低於7(rc ^ 5，根據申請專利範圍第2項之方法，其係特徵於在加入樹 脂熔化物前，預混物之溫度係低si0〇t β 6根據申請專利範園第1或2項之方法，其係特徵於使用 盼駿清漆樹脂及六亞甲基四胺作為黏合劑。 7 '根據申請專利範圍第6項之方法’其係特徵於所使用之 驗趁清漆樹脂係具不同化學結構及/或不同縮合度之盼 酸清漆樹脂的混合物。 8 ‘根據申請專利範園第2項之方法，其係特徵於該混合物 之溫度提鬲到高於起始溫度係藉由摩擦熱所造成。 9 根據申請專利範園第8項之方法，其中係特徵於將水加 入混合物中以增加摩擦。 1.0 .根據申請專利範圍第1或2項之方法，其係特徵於該模 塑料之冷卻係藉由快速排入一料槽中而進行。 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) ★ a 經濟部争央揉準局負工消費合作社印裝 -紙 本 家 國 a一用 .it 釐 297