一種質輕高強的bmc模塑料及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種質輕高強的BMC模塑料領域。
【背景技術】
[0002]團狀模塑料BMC是重要的復合材料，廣泛應用于汽下、建筑、電廠、電器等領域。BMC 一股由不飽和樹脂樹脂(UP)、填料和玻璃纖維等3部分組成。UP固化過程中樹脂的雙鍵與苯乙烯單體(St)發(fā)牛交聯(lián)反應，其體積收縮率一股為10%左右，雖然加入填料后收縮率會大幅減小，這種收縮在復合材料成型過程中會使制品產(chǎn)生裂紋、彎曲、降低尺寸精度和造成表而半滑性不良以及降低玻璃纖維與樹脂界面剝離導致的強度降低等。低收縮/低輪廓添加劑(LSA/LPA)是BMC生產(chǎn)過程中，一種重要的關鍵原材料。傳統(tǒng)產(chǎn)品主要有以聚苯乙烯PS為代表的非極性低收縮添加劑，其豐要優(yōu)點為能著色，但是低收縮性小好；以聚醋酸乙烯酯PVAc和飽和聚酯PET為代表的極性低收縮添加劑，其豐要優(yōu)點為低收縮性優(yōu)良，但是不能著色；以聚甲基丙烯酸甲酯PMMA為代表的非極性與極性之間的過渡型低收縮添加劑，其性能介于前兩者之間，但皆不突出，應用范圍相對廣泛。隨著能源的曰益緊張、材料應用要求隨之提高，對BMC的輕量化、制品穩(wěn)定性提出了，更高的要求，因此低密度BMC成為現(xiàn)今研究的一大熱點。輕粉微珠作為一種新型無機填料，它的物理性能和化學性能都比較優(yōu)異，它的加入不僅可以降低制品的密度，還可以提高材料的絕緣性、耐火性、剛度、硬度等性能，在加工工藝上也有很大的優(yōu)勢。由于他獨特的空心微珠球狀表面，加工球面的滾軸功能，使模塑料的流動性分散性大大提高。目前發(fā)展起來的有空心輕粉微珠，為一種新型的無機非金屬填料，應可在本領域大量應用，市場前景廣闊。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明有加空心輕粉微珠填料和其它組合一起復合性價比高，制備低密度、高強度的BMC材料。得到的BMC材料既減輕重量又保持強度。
[0004]本發(fā)明是通過以下方法實現(xiàn)的:一種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，其特征在于:質輕高強的BMC模塑料及其制備方法由如下重量份的原料經(jīng)聚合反應得到，其中:不飽和樹脂60-80，低收縮劑10-40，固化劑1-2，脫模劑2_5，輕粉微珠4_30，晶硅須30-80，偶聯(lián)劑2-5，阻聚劑0.01-0.05，無機填料100-250，玻璃纖維50-100。
[0005]根據(jù)權利要求1所述的質輕高強的BMC模塑料，所述的不飽和樹脂為間苯樹脂、聯(lián)苯樹脂或乙烯基樹脂中的一種；所述的低收縮劑為PVAc、PSt、PMMA、PE、PVC中的一種或幾種；所述的固化劑為ΤΒΡΒ、ΤΒΡ0復合引發(fā)體系；所述的脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣；所述晶硅須是碳酸鈣晶須；所述偶聯(lián)劑為苯乙烯基氨基官能團硅烷偶聯(lián)劑；所述阻聚劑為對苯二酚、苯醌中的一種或幾種。
[0006]根據(jù)權利要求1所述的質輕高強的BMC模塑料，所述的輕粉微珠為珍珠巖輕粉及陶瓷空心微珠，作為填充材料降低BMC材料密度；所述無機填料是為氫氧化鋁或碳酸鈣；所述的玻璃纖維是2-15mm為無堿玻璃纖維。
[0007]—種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，所述的制備方法是先將輕粉微珠改性烘干備用，其它為通用方法即:BMC的配制分為兩步:①先將樹脂、引發(fā)劑、著色劑、脫模劑、部分填料等加入高剪切型的攪拌機中攪拌均勻，混合溫度達到50°C左右，然后再緩慢加入剩余的填料混合攪拌均勻，制得樹脂預混漿料；②把預混漿料加入Z型鉸刀式混料機或者行星式混合機中，加入烘干處理過的短切玻璃纖維，攪拌10~15分鐘后倒出團料，用擠出機擠成條狀和丸狀，烘干后用聚酯薄膜密封包裝，儲存?zhèn)溆谩?br>[0008]一種質輕高強的BMC模塑料及制備方法中具體步驟如下:
BMC是由液態(tài)UP樹脂、固體粉狀填料、短切玻纖等多種成分混合而成的，為了便于成型時投料等操作，通常先將預混料擠壓成條狀或丸塊狀。BMC的配制分為兩步:
⑴先將樹脂、引發(fā)劑、著色劑、脫模劑、部分填料等加入高剪切型的攪拌機中攪拌均勻，混合溫度達到50°C左右，然后再緩慢加入剩余的填料混合攪拌均勻，制得樹脂預混漿料；⑵把預混漿料加入Z型鉸刀式混料機或者行星式混合機中，加入烘干處理過的短切玻璃纖維，攪拌10~15分鐘后倒出團料，用擠出機擠成條狀和丸狀，烘干后用聚酯薄膜密封包裝，儲存?zhèn)溆谩?br>[0009]BMC的壓制成型是把一定量的模塑料加入預熱的模具中，經(jīng)加壓、加熱后固化成型，具體流程為加料(將固體模塑料加入預熱的鋼制模具中)一合模一充模(模塑料在壓力下流動并充滿整個型腔)一固化(在設定的壓力和溫度下保持一定時間后充分固化)一開模取出制品。
[0010]BMC壓制成型工藝條件如下:
⑴成型壓力:普通制品3.5~7MPa，對制品表面要求高的可用14MPa ；
⑵成型溫度:模具溫度在145±5°C，定模溫度可調低5~15°C以便脫模；
⑶合模速度:50秒內須合模完成；
⑷固化時間:制品壁厚3mm的固化時間為3分鐘，壁厚6mm的固化時間為4~6分鐘，壁厚12mm的固化時間為6~10分鐘。
【具體實施方式】
[0011]實施例1:一種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，該團狀模塑料由如下重量份的原料經(jīng)聚合反應得到，其中:間苯樹脂65，PVAc/ PSt共聚物30，TBPB1.0, ΤΒΡ00.5，阻聚劑
0.01，硬脂酸鋅4，輕粉微珠30，晶硅須40，苯乙烯基氨官能團硅烷2.5，碳酸鈣200，氧化鎂
0.2,6mm玻璃纖維50。
[0012]制備步驟如下:將稱取好的間苯樹脂、PVAc/ PSt共聚物、TBPB, ΤΒΡ0、阻聚劑，硬脂酸鋅加入到高速分散機攪拌分散，轉速1200轉/分，攪拌分散時間從材料加入到結束10分鐘，然后再入氧化鎂繼續(xù)攪拌I分鐘；把碳酸鈣，輕粉微珠，晶硅須，苯乙烯基氨官能團硅烷，碳酸鈣，將分散好的樹脂糊倒入BMC捏合機中，捏合I O分鐘；倒入玻璃纖維，捏合4分鐘，倒入輕粉微珠捏合4分鐘，完成浸潰BMC料袋裝或用擠出機擠成小圓柱條料或丸狀塊，并用易剝離的聚乙烯(PE)薄膜包裝，于常溫存放24小時即得到低密度低壓BMC預混料。
[0013]將預混料BMC壓制成型工藝條件如下:成型壓力:普通制品3.5~7MPa ；成型溫度:模具溫度在145±15°C，定模溫度可調低5~15°C以便脫模；合模速度:50秒內須合模完成；固化時間:制品壁厚3mm的固化時間為3分鐘，壁厚6mm的固化時間為4~6分鐘，壁厚12mm的固化時間為6~10分鐘。
[0014]實施例2:—種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，該團狀模塑料由如下重量份的原料經(jīng)聚合反應得到，其中:聯(lián)苯樹脂80，PVAc/ PSt共聚物30，TBPB1.0, ΤΒΡ00.5，阻聚劑0.03，鈦白粉2，硬脂酸鋅3，輕粉微珠20，晶硅須60，苯乙烯基氨官能團硅烷2.5，碳酸鈣200，氧化鎂0.2，9mm玻璃纖維100。
[0015]制備步驟如下:將稱取好的間苯樹脂、PVAc/ PSt共聚物、ΤΒΡΒ、ΤΒΡ0、阻聚劑，硬脂酸鋅加入到高速分散機攪拌分散，轉速1200轉/分，攪拌分散時間從材料加入到結束10分鐘，然后再入氧化鎂繼續(xù)攪拌I分鐘；把碳酸鈣，輕粉微珠，晶硅須，鈦白粉，苯乙烯基氨官能團硅烷，碳酸鈣，將分散好的樹脂糊倒入BMC捏合機中，捏合I O分鐘；倒入玻璃纖維，捏合4分鐘，倒入輕粉微珠捏合4分鐘，完成浸潰BMC料袋裝或用擠出機擠成小圓柱條料或丸狀塊，并用易剝離的聚乙烯(PE)薄膜包裝，于常溫存放24小時即得到低密度低壓BMC預混料。
[0016]將預混料BMC壓制成型工藝條件如下:成型壓力:普通制品3.5~7MPa ；成型溫度:模具溫度在145±15°C，定模溫度可調低5~15°C以便脫模；合模速度:50秒內須合模完成；固化時間:制品壁厚3mm的固化時間為3分鐘，壁厚6mm的固化時間為4~6分鐘，壁厚12mm的固化時間為6~10分鐘。
[0017]實施例3: —種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，該團狀模塑料由如下重量份的原料經(jīng)聚合反應得到，其中:乙烯基樹脂80，PVAc/ PSt共聚物30，TBPB1.0, ΤΒΡ00.5，阻聚劑0.05，大紅3，硬脂酸鋅3，輕粉微珠10，晶硅須80，苯乙烯基氨官能團硅烷2.5，碳酸鈣250，氧化鎂0.2,9mm玻璃纖維60。
[0018]制備步驟如下:將稱取好的間苯樹脂、PVAc/ PSt共聚物、ΤΒΡΒ、ΤΒΡ0、阻聚劑，硬脂酸鋅加入到高速分散機攪拌分散，轉速1200轉/分，攪拌分散時間從材料加入到結束10分鐘，然后再入氧化鎂繼續(xù)攪拌I分鐘；把碳酸鈣，輕粉微珠，晶硅須，鈦白粉，苯乙烯基氨官能團硅烷，碳酸鈣，將分散好的樹脂糊倒入BMC捏合機中，捏合I O分鐘；倒入玻璃纖維，捏合4分鐘，倒入輕粉微珠捏合4分鐘，完成浸潰BMC料袋裝或用擠出機擠成小圓柱條料或丸狀塊，并用易剝離的聚乙烯(PE)薄膜包裝，于常溫存放24小時即得到低密度低壓BMC預混料。
[0019]將預混料BMC壓制成型工藝條件如下:成型壓力:普通制品3.5~7MPa ；成型溫度:模具溫度在145±15°C，定模溫度可調低5~15°C以便脫模；合模速度:50秒內須合模完成；固化時間:制品壁厚3mm的固化時間為3分鐘，壁厚6mm的固化時間為4~6分鐘，壁厚12mm的固化時間為6~10分鐘。
【主權項】
1.一種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，其特征在于:質輕高強的BMC模塑料及其制備方法由如下重量份的原料經(jīng)聚合反應得到，其中:不飽和樹脂60-80，低收縮劑10-40，固化劑1-2，脫模劑2-5，輕粉微珠4-30，晶硅須30-80，偶聯(lián)劑2_5，阻聚劑0.01-0.05，無機填料100-250，玻璃纖維50-100。2.根據(jù)權利要求1所述的質輕高強的BMC模塑料，所述的不飽和樹脂為間苯樹脂、聯(lián)苯樹脂或乙烯基樹脂中的一種；所述的低收縮劑為PVAc、PSt、PMMA、PE、PVC中的一種或幾種；所述的固化劑為TBPB、TBPO復合引發(fā)體系；所述的脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣；所述晶硅須是碳酸鈣晶須；所述偶聯(lián)劑為苯乙烯基氨基官能團硅烷偶聯(lián)劑；所述阻聚劑為對苯二酚、苯醌中的一種或幾種。3.根據(jù)權利要求1所述的質輕高強的BMC模塑料，所述的輕粉微珠為珍珠巖輕粉及陶瓷空心微珠，作為填充材料降低BMC材料密度；所述無機填料是為氫氧化鋁或碳酸鈣；所述的玻璃纖維是2-25mm為無堿玻璃纖維。4.一種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，所述的制備方法是先將輕粉微珠改性烘干備用，其它為通用方法即:BMC的配制分為兩步:①先將樹脂、引發(fā)劑、著色劑、脫模劑、部分填料等加入高剪切型的攪拌機中攪拌均勻，混合溫度達到50°C左右，然后再緩慢加入剩余的填料混合攪拌均勻，制得樹脂預混漿料；②把預混漿料加入Z型鉸刀式混料機或者行星式混合機中，加入烘干處理過的短切玻璃纖維，攪拌10~15分鐘后倒出團料，用擠出機擠成條狀和丸狀，烘干后用聚酯薄膜密封包裝，儲存?zhèn)溆谩?br>【專利摘要】一種質輕高強的BMC模塑料及制備方法，所述BMC模塑料由基體樹脂、增強纖維、輕粉微珠、無機礦物填料、固化劑、阻聚劑、增稠劑、脫模劑等組成。制備步驟如下：珍珠巖輕粉、空心陶瓷微珠的表面處理；樹脂糊的制備；捏合；得到低密度低壓BMC預混料；制品模壓成型。本發(fā)明采用珍珠巖輕粉、空心陶瓷微球作為填充材料制備低密度、增強纖維高強度的BMC材料?？蓮V泛的應用于汽車、建筑、電子、電器等領域。
【IPC分類】C08K7/24, C08K3/26, C08L67/06, B29C43/58, C08K7/08, C08K7/14, C08K3/22, C08K7/26, C08K13/04
【公開號】CN105017739
【申請?zhí)枴緾N201410170698
【發(fā)明人】陳天云
【申請人】陳天云
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月26日