Smc材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種樹脂材料，以及該樹脂材料的制備方法，屬于有機高分子化合物 制備技術領域。
【背景技術】
[0002] SMC(Sheet Molding Compound，簡稱SMC)是一種新型的熱固性玻璃鋼模壓材料， 由加入增稠劑、低收縮添加劑、填充劑、脫膜劑及著色劑等組分的不飽和聚酯樹脂糊浸漬短 切纖維無捻粗紗所制成的一種片狀膜塑料。SMC材料具有優(yōu)異的電絕緣性能、機械性能、熱 穩(wěn)定性、耐化學防腐性。所以SMC制品的應用范圍相當廣泛，主要應用于電氣工業(yè)、汽車工 業(yè)、鐵路車輛、通訊工程、防爆電器設備外殼等領域。SMC在二十世紀六十年代初首先出現(xiàn)在 歐洲，在1965年左右，美國、日本等國相繼發(fā)展了這種工藝，我國于二十世紀八十年代末期， 引進了國外先進的SMC生產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝，隨后自主開發(fā)了 SMC生產(chǎn)設備。經(jīng)過幾十年的不 斷發(fā)展，目前，國內SMC技術和工藝已經(jīng)十分成熟，一些產(chǎn)品和技術已經(jīng)接近或達到國外先 進技術水平。
[0003] V0C指的是易揮發(fā)的有機物質，是除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物、金屬 碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物。一些常溫下有揮發(fā)的半揮發(fā)性 有機物SV0C，在較高溫度下便會揮發(fā)出來，部分氣化點在40 °C以上的V0C，放射量就會迅速 增大。世界衛(wèi)生組織對總揮發(fā)性有機化合物(TV0C)的定義為:熔點低于室溫而沸點在50 °C 至260 °C之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱。SMC材料中或多或少都含有V0C，近年來，人們越 來越關注汽車內飾產(chǎn)品、電子設備等的V0C問題起來，隨著SMC技術和工藝的不斷進步，人們 對SMC材料中的TV0C排放量做出了更高的要求。
[0004] 中國專利文獻CN 1989170(【申請?zhí)枴?00580025216.2)公開了一種熱固化樹脂組合 物，所述組合物具有受控收縮性質并適于用在片狀模塑料和塊狀模塑料中（SMC和BMC)，所 述組合物包括：（A)不飽和聚酯；（B)烯基芳族單體；（C)低輪廓添加劑；（D)過氧化物引發(fā)劑； (E)增稠劑；（F)纖維增強材料;和可選一種或更多種選自如下組的組分(G)脫模劑；（H)潤濕 劑和降粘劑和（I)填料，其中，所述組合物還包括相對于所述樹脂組合物的組分(A)、（B)和 (C)的總重為至少0.2-1.0重量％的脲二酮二異氰酸酯。由于添加了脲二酮二異氰酸酯，該樹 脂組合物的揮發(fā)性有機化合物(V0C)的排放量很低。
[0005] 中國專利文獻CN101638510(【申請?zhí)枴?00910169880.4)公開了一種低揮發(fā)份聚酯 模塑料及其制備方法。其主要是在低收縮添加劑方面直接選用粒徑為200目左右的顆粒狀 可著色聚苯乙烯(PS)，并且采用直接添加技術，而未進行聚苯乙烯與單體苯乙烯共混的工 序，從而極大地減少了材料中單體苯乙烯的含量，降低了聚酯模塑料中揮發(fā)份的含量，即在 保證聚酯模塑料完全反應固化并保持原有優(yōu)良性能的前提下，實現(xiàn)了單體苯乙烯含量的最 低化，對環(huán)境的污染顯著減輕。但是該方法僅從苯乙烯的選用和添加技術著手，成本較高， 效果有限。
[0006] 中國專利文獻CN101597424(【申請?zhí)枴?00910100636.2)公開了一種片狀模塑料及 其成型工藝，包括有下述質量份數(shù)比的組分:不飽和聚酯樹脂，60份±10%;低輪廓收縮劑； 40份± 10%;潤濕分散劑，1.5份± 10%;加工助劑，4份± 10%;過氧化苯甲酰叔丁酯，1.5份土 1 〇%;鈷促進劑，1份± 1 〇%;對苯醌，〇. 05份± 10%;碳酸鈣，210份± 10%;氧化鎂，2.6份± 10%; 玻璃纖維，質量占上述組分總質量的18%_28%。該片狀模塑料的優(yōu)點在于能制得1.0米寬且 表面增稠均勻，性能好，但是總揮發(fā)性有機化合物排放量的控制仍然不佳。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術問題是，提出一種成型質量好，壓制后物理性能優(yōu)異，且總揮 發(fā)性有機化合物排放量低的SMC材料，以及這種SMC材料的制備方法。
[0008] 本發(fā)明為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種SMC材料的制備方法，包括以 下步驟： A. 反應物進行縮聚脫水反應，當酸值小于或等于50mgK0H/g且通過加德納氣泡黏度法 測得黏度值大于或等于X時，停止反應，然后加入適量的阻聚劑，再加入苯乙烯進行稀釋，得 到不飽和聚酯樹脂;所述反應物包括二元醇和不飽和二元酸或酸酐;所述不飽和聚酯樹脂 的動力黏度為5000~8000cp;所述反應物中羥基與羧基的摩爾比為1.05:1~1.2:1; B. 將60~70重量份的所述不飽和聚酯樹脂、30~40重量份的飽和聚酯樹脂、1.5~2重 量份的過氧化苯甲酰、0.02~0.04重量份的對苯醌、2~4重量份的工藝助劑、160~240重量 份的碳酸鈣、3~5重量份的硬脂酸鋅在攪拌設備中均勻混合得到樹脂糊； C. 將所述樹脂糊與0.5~1.0重量份的氧化鎂混合后涂覆在塑料薄膜的一面； D. 將100~150重量份的短切玻璃纖維均勻地鋪撒在一片塑料薄膜的樹脂糊中，并將另 一片塑料薄膜涂覆有樹脂糊的一面覆蓋在上方，通過揉捏、壓實使得短切玻璃纖維浸漬在 位于兩層塑料薄膜之間的樹脂糊中；所述短切玻璃纖維的長度為20~30mm; E. 放入烘箱中進行熟化制成片材。
[0009] 為了進一步降低總揮發(fā)性有機化合物(TV0C)的排放量，上述技術方案的一種優(yōu)選 是:上述步驟A中，反應物升溫至180~210°C進行縮聚脫水反應，當酸值為18~22mgK0H/g且 通過加德納氣泡黏度法測得黏度值大于或等于Z時，停止反應，然后降溫至110~160 °C，加 入占反應物總質量100~lOOOppm的阻聚劑，再加入占反應物總質量30~60%的苯乙稀進行 稀釋得到不飽和聚酯樹脂；所述不飽和聚酯樹脂的動力黏度為6000~7000cp。
[0010] 上述二元醇是乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丁 二醇中的一種或多種;所述不飽和二元酸酐或酸是順丁烯二酸酐、反丁烯二酸中的一種或 兩種。
[0011] 上述反應物還包括飽和二元酸或酸酐；所述飽和二元酸或酸酐是鄰苯二甲酸酐、 四氫苯酐、六氫苯酐、甲基四氫苯酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、丁二酸中的一種或 多種。
[0012] 為了降低成型品收縮率，提高制品柔韌性，上述技術方案的一種優(yōu)選是:上述步驟 B中的飽和聚酯樹脂是將苯乙烯和阻聚劑攪拌均勻后，再加入低收縮劑升溫至40~60°C進 行溶解而成;所述低收縮劑是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯酯中的一種;所述 低收縮劑的Mw值為8000~14000,所述低收縮劑的Mw/Mn值為4~10;制備飽和聚酯樹脂的苯 乙烯和低收縮劑的重量比為1.5:1~3:1;制備飽和聚酯樹脂的阻聚劑加入量占飽和聚酯樹 脂總質量的200ppm~450ppm。
[0013] 為了提高SMC材料的流動性、脫模性，上述技術方案的一種優(yōu)選是：上述工藝助劑 是BYK-P9080;所述步驟E中烘箱的溫度是45~55°C，熟化時間為22~26h。
[0014] 為了使得生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂時的阻聚效果更好，上述技術方案的一種優(yōu)選是： 上述阻聚劑是對苯二酚、甲基對苯二酚、叔丁基鄰苯二酚、叔丁基對苯二酚、2,5-二叔丁基 對苯二酚、2,6_二叔丁基酚-4-甲酚、萘醌、對苯醌中的一種