專利名稱：耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特種工程塑料，尤其涉及一種耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料。
背景技術(shù)：
酚醛模塑料，特別是礦物填料填充玻璃纖維增強(qiáng)的苯酚-甲醛模塑料，具有數(shù)目不同的苯酚環(huán)和甲醛形成的羥甲基結(jié)構(gòu)和高耐熱的玻璃纖維，羥甲基結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，而玻璃纖維本身具有耐熱性和很高的應(yīng)力強(qiáng)度，在模塑料中又起增強(qiáng)作用，這就使酚醛模塑料在高溫高應(yīng)力下具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性。同樣的道理，高溫下酚醛模塑料的熱降解穩(wěn)定性優(yōu)于其他的一般塑料。因?yàn)榉尤┠Ｋ芰暇哂羞@些優(yōu)點(diǎn)，人們一直嘗試在高溫領(lǐng)域中應(yīng)用酚醛模塑料。
高溫領(lǐng)域中應(yīng)用酚醛模塑料，不僅要求其具有高溫外觀穩(wěn)定性，具有高熱變形溫度也同樣重要。酚醛模塑料組分及配比的不同，導(dǎo)致模塑料結(jié)構(gòu)的差異和成型過程中固化度、固化速率的差異。但是，一直以來，對(duì)于酚醛模塑料組分及配比的選用，不能滿足固化流變形為和固化速率的要求，這就使成型過程中模塑料的流動(dòng)性和固化穩(wěn)定性不能達(dá)到要求，這樣模塑料就不能解決高溫下性能的快速下降問題。因此，酚醛模塑料在高溫領(lǐng)域中不能廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高熱變形溫度以及高溫外觀穩(wěn)定性的注射型酚醛模塑料。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料包含以下組分a.酚醛樹脂，重量比為15～40％；b.固化劑，重量比為酚醛樹脂的1～20％；
c.無機(jī)增強(qiáng)材料，重量比為10～40％；d.增塑劑，重量比為0.5～5％；e.固化促進(jìn)劑，重量比為0.5～5％；f..無機(jī)填料，重量比為5～50％。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和/或堿法酚醛樹脂。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述酸法酚醛樹脂是有機(jī)酸如草酸、甲酸、醋酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸等中的一種或幾種復(fù)合，催化聚合得到的；所述堿法酚醛樹脂是堿性化合物如氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水等中的一種或幾種復(fù)合，催化聚合得到的。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂時(shí)，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑，重量為酸法酚醛樹脂的8～20％；所述酚醛樹脂是堿法酚醛樹脂時(shí)，所述固化劑是堿法酚醛樹脂固化劑，重量為堿法酚醛樹脂的1～3％；所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和堿法酚醛樹脂的復(fù)合時(shí)，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑和堿法酚醛樹脂固化劑的復(fù)合，重量為酚醛樹脂的1～20％；本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述酸法酚醛樹脂固化劑是烏洛托品，所述堿法酚醛樹脂固化劑是有機(jī)酸。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述無機(jī)增強(qiáng)材料是玻璃纖維，所述玻璃纖維形狀為纖維狀，長(zhǎng)度為3mm，直徑為11～13μm。
本發(fā)明的日的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述增塑劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)等中的一種或幾種。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述固化促進(jìn)劑是氧化鐵、氧化鋅和氧氧化鈣等中的一種或幾種。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述無機(jī)填料是滑石粉、云母粉、氫氧化鋁、碳酸鈣等中的一種或幾種。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，所述增塑劑重量更精確的是2～4％；所述固化促進(jìn)劑重量更精確的是1～3％；所述無機(jī)填料重量更精確的是15～20％；所述酚醛模塑料的組分可以包括色料，色料的重量為0.2～1％；所述色料重量更精確的是0.2～0.6％。
本發(fā)明得到的耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的酚醛模塑料選用的酚醛樹脂具有不同苯酚環(huán)和甲醛形成的羥甲基結(jié)構(gòu)；固化劑的復(fù)合交聯(lián)體系，能在更大程度上增加模塑料的固化度，提高體系的縝密程度；酚醛樹脂的重量在一定范圍內(nèi)，適應(yīng)固化流變形為和固化速率的要求；增強(qiáng)材料具有高耐熱性高變形應(yīng)力。因此，本發(fā)明的耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的酚醛模塑料具有高熱變形溫度以及高溫外觀穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式
先將酸法酚醛樹脂在研磨機(jī)中粉碎，得到粉末狀樹脂。按比例稱好各類組分，混合均勻，得到混合料?；旌狭显陔p輥機(jī)上滾壓，以BRABENDER流變儀和流動(dòng)性測(cè)定儀作為判斷滾壓的終點(diǎn)。終點(diǎn)參數(shù)是流變圖譜中，扭矩為4-6N·M，反應(yīng)時(shí)間為70～90秒，流動(dòng)性指標(biāo)(150℃×0.8Mpa)為60-120mm。料片達(dá)到滾壓要求后，在破碎機(jī)上破碎，以5mm的篩子過篩，得到模塑料。
模塑料在溫度參數(shù)為170-175℃，壓力參數(shù)為20Mpa的壓力成型機(jī)上成型，在相應(yīng)的模具中成型，得到127×12.7×4的試樣。試樣通過23℃×50％(濕度)×24h的預(yù)處理后測(cè)定其彎曲強(qiáng)度。在常溫放置5h后，測(cè)定其熱變形溫度。再在注射成型機(jī)注射成制品，放置在烘箱中，測(cè)試高溫穩(wěn)定性。其各項(xiàng)性能如下比重為1.74g/cm3，彎曲強(qiáng)度為96Mpa，熱變形溫度為234℃，高溫外觀穩(wěn)定性為240℃×2h。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.81g/cm3，彎曲強(qiáng)度為92Mpa，熱變形溫度為237℃，高溫外觀穩(wěn)定性為250℃×2h。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.85g/cm3，彎曲強(qiáng)度為87Mpa，熱變形溫度為241℃，高溫外觀穩(wěn)定性為250℃×2h。
d、玻璃纖維(3mm)，重量比為10.0～40.0％；e、氧化鎂、氧化鐵和氧化鋅中的一種或幾種，重量比為0.5～1.5％；f、氫氧化鈣，重量比為0.1～0.5％；g、硬脂酸，重量比為0.5～1.5％；h、硬脂酸鋅，重量比為0.5～1.5％；I、EBS，重量比為0.5～1.0％；J、云母粉，重量比為5.0～10.0％；k、滑石粉，重量比為1.0～5.0％；l、碳酸鈣，重量比為1.0～4.0％；m、氫氧化鋁，重量比為2.0～4.0％；n、碳黑，重量比為0.5～1.0％；o、若干工業(yè)酒精。
在捏合機(jī)中，先稱堿法酚醛樹脂溶液。再稱粉末狀的酸法酚醛樹脂，烏洛托品，加固化促進(jìn)劑，加增塑劑，加填料、色料，再加玻璃纖維。視物料的干濕程度添加工業(yè)酒精。一般說來，加完全部組分后，捏合20-30分鐘。再出料，涼干?；旌狭显陔p輥機(jī)上滾壓，以BRABENDER流變儀和流動(dòng)性測(cè)定儀作為判斷滾壓的終點(diǎn)。終點(diǎn)參數(shù)是流變圖譜中，扭矩為3-5N·M，反應(yīng)時(shí)間為60-80秒，流動(dòng)性指標(biāo)(150℃×0.8Mpa)為60-120mm。料片達(dá)到滾壓要求后，在破碎機(jī)上破碎，以5mm的篩子過篩，得到模塑料。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.78g/cm3，彎曲強(qiáng)度為94Mpa，熱變形溫度為241℃，高溫外觀穩(wěn)定性為250℃×2h。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.81g/cm3，彎曲強(qiáng)度為91Mpa，熱變形溫度為249℃，高溫外觀穩(wěn)定性為250℃×2h。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.82g/cm3，彎曲強(qiáng)度為97Mpa，熱變形溫度為257℃，高溫外觀穩(wěn)定性為260℃×2h。
在捏合機(jī)中，先稱堿法酚醛樹脂溶液。再稱烏洛托品、有機(jī)酸，加固化促進(jìn)劑，加增塑劑，加填料、色料，再加玻璃纖維。視物料的干濕程度添加工業(yè)酒精。一般說來，加完全部組分后，捏合20-30分鐘。再出料，涼干?；旌狭显陔p輥機(jī)上滾壓，以BRABENDER流變儀和流動(dòng)性測(cè)定儀作為判斷滾壓的終點(diǎn)。終點(diǎn)參數(shù)是流變圖譜中，扭矩為2-4N·M，反應(yīng)時(shí)間為50-70秒，流動(dòng)性指標(biāo)(150℃×0.8Mpa)為80-120mm。料片達(dá)到滾壓要求后，在破碎機(jī)上破碎，以5mm的篩子過篩，得到模塑料。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.82g/cm3，彎曲強(qiáng)度為109Mpa，熱變形溫度為264℃，高溫外觀穩(wěn)定性為280℃×2h。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.89g/cm3，彎曲強(qiáng)度為97Mpa，熱變形溫度為273℃，高溫外觀穩(wěn)定性為300℃×2h。
在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)酚醛模塑料的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下比重為1.87g/cm3，彎曲強(qiáng)度為94Mpa，熱變形溫度為267℃，高溫外觀穩(wěn)定性為300℃×2h。
以上僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡是依據(jù)本專利所作的任何修改或變更，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，包含以下組分a.酚醛樹脂，重量為15～40％；b.固化劑，重量為酚醛樹脂的1～20％；c.無機(jī)增強(qiáng)材料，重量為10～40％；d.增塑劑，重量為0.5～5％；e.固化促進(jìn)劑，重量為0.5～5％；f..無機(jī)填料，重量為5～50％。
2.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和/或堿法酚醛樹脂。
3.如權(quán)利要求2所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述的酸法酚醛樹脂是有機(jī)酸如草酸、甲酸、醋酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸等中的一種或幾種復(fù)合，催化聚合得到的；所述堿法酚醛樹脂是堿性化合物如氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水等中的一種或幾種復(fù)合，催化聚合得到的。
4.如權(quán)利要求2所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂時(shí)，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑，重量為酸法酚醛樹脂的8～20％；所述酚醛樹脂是堿法酚醛樹脂時(shí)，所述固化劑是堿法酚醛樹脂固化劑，重量為堿法酚醛樹脂的1～3％；所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和堿法酚醛樹脂的復(fù)合時(shí)，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑和堿法酚醛樹脂固化劑的復(fù)合，重量為酚醛樹脂的1～20％；
5.如權(quán)利要求4所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述酸法酚醛樹脂固化劑是烏洛托品，所述堿法酚醛樹脂固化劑是有機(jī)酸。
6.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述無機(jī)增強(qiáng)材料是玻璃纖維。
7.如權(quán)利要求6所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述玻璃纖維形狀為纖維狀，長(zhǎng)度為3mm，直徑為11～13μm。
8.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，所述增塑劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)等中的一種或幾種。
9.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述固化促進(jìn)劑是氧化鐵、氧化鋅和氫氧化鈣等中的一種或幾種。
10.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述無機(jī)填料是滑石粉、云母粉、氫氧化鋁、碳酸鈣等中的一種或幾種。
11.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述增塑劑重量更精確的是2～4％。
12.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述固化促進(jìn)劑重量更精確的是1～3％。
13.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述無機(jī)填料重量更精確的是15～20％。
14.如權(quán)利要求1所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述酚醛模塑料的組分可以包括色料，色料的重量為0.2～1％。
15.如權(quán)利要求14所述耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，其進(jìn)一步特征在于，所述色料重量更精確的是0.2～0.6％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫?zé)o機(jī)纖維增強(qiáng)的注射型酚醛模塑料，該酚醛模塑料包括，重量為15～40％的酚醛樹脂，重量為1～20％的固化劑，重量為10～40％的無機(jī)增強(qiáng)材料，重量為0.5～5％的增塑劑，重量為0.5～5％的固化促進(jìn)劑，重量為5～50％的無機(jī)填料。本發(fā)明的酚醛模塑料具有高的熱變形溫度和高溫外觀穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C08L61/06GK1412241SQ0113193
公開日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者朱永茂, 劉勇, 沐霖, 王鴻 申請(qǐng)人:上海歐亞合成材料有限公司