專利名稱：一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，具體說是利用無機(jī)層狀材料制備的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的材料。
背景技術(shù)：
不飽和聚酯樹脂(UPR，Unsaturated PolyesterResins)具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電性能和耐化學(xué)腐蝕性能，加工工藝簡(jiǎn)便，被廣泛應(yīng)用于玻璃纖維增強(qiáng)材料，即玻璃鋼、化工防腐、澆鑄制品、衛(wèi)生潔具、工藝品等行業(yè)。目前，從材料成本、樹脂的貯存、成型操作和固化特性以及最終應(yīng)用性能來看，苯乙烯是不飽和聚酯樹脂選用的最合適的單體，用量一般占樹脂總量的40% — 50%。然而，苯乙烯在室溫下的蒸氣壓較高，易揮發(fā)，尤其是它的特殊氣味和在較高蒸氣濃度下具有有害的刺激性和麻醉作用，苯乙烯已經(jīng)至少被213個(gè)國家的 EPA(Environmental Proteetion Ageney)列為優(yōu)先級(jí)的危險(xiǎn)物質(zhì)。同時(shí)，由于苯乙烯的閃點(diǎn)(34. 40C )較低，在一定條件下能與空氣形成爆炸性混合物(爆炸極限1. 1%-6. 1%)，是安全生產(chǎn)中的一個(gè)潛在隱患。苯乙烯的揮發(fā)會(huì)導(dǎo)致不飽和聚酯和苯乙烯的配比發(fā)生變化，影響WR制品的性能。從20世紀(jì)70年代起國外就開始對(duì)低苯乙烯揮發(fā)性的LSE (low styrene emission)樹脂進(jìn)行了研究，經(jīng)過不斷地研究和試驗(yàn)， 世界上主要的UPR生產(chǎn)廠商都相繼推出了各具特色的低苯乙烯散發(fā)性樹脂新品種。目前LSE樹脂的開發(fā)途徑主要集中在以下幾個(gè)方面 1、成膜添加劑法
在不飽和聚酯樹脂中添加成膜劑是抑制苯乙烯散發(fā)最常用的方法。雖然成膜劑抑制苯乙烯的散發(fā)，但它只能在靜止的固化階才發(fā)生效果。在施工過程中，苯乙烯還是照樣發(fā)出來。成膜法的最大缺點(diǎn)是影響玻璃鋼二次成型中的層間粘合，特別是產(chǎn)品受沖擊時(shí)可能產(chǎn)脫層。2、低苯乙烯含量法
降低樹脂中苯乙烯含量，相應(yīng)地減少了樹脂中苯乙烯的散發(fā)。國外低苯乙烯含量樹脂的苯乙烯濃度一般要求在35%以下。降低苯乙烯含量，會(huì)使樹脂粘度增大，給成型操作帶來不便，也使制品質(zhì)量下降，所以必須通過新的合成工藝和化學(xué)改性法來達(dá)到降低苯乙烯含量而又不影響其它性能的目的。3、采用其它揮發(fā)性較低的單體替代苯乙烯的方法
為了降低苯乙烯揮發(fā)性，用一些蒸氣壓低，不易揮發(fā)的新單體部分或全部代替苯乙烯。 尋找一種性能能和苯乙烯媲美、毒性已被研究充分、來源豐富且價(jià)格合理的單體是一大難點(diǎn)?，F(xiàn)在所發(fā)現(xiàn)的代表性的新單體是對(duì)甲基苯乙烯或乙烯基甲苯，但是其價(jià)格比苯乙烯高 50%-100%，同時(shí)這些單體也不能達(dá)到苯乙烯所具有的稀釋性能。因此目前只是一種研究方向，并未投入商業(yè)化使用。
4、加入苯乙烯齊聚物
減少苯乙烯揮發(fā)的另一種方法是在樹脂中加入苯乙烯的低粘度齊聚物如聚苯乙烯，用這種齊聚物可以把樹脂中苯乙烯的含量調(diào)節(jié)到一個(gè)較低的水平，但聚苯乙烯加入樹脂中易產(chǎn)生分層等現(xiàn)象?，F(xiàn)階段制備低苯乙烯揮發(fā)不飽和樹脂的工藝，存在生產(chǎn)成本大幅度提高，產(chǎn)品性能下降，對(duì)不飽和聚酯生產(chǎn)工藝改動(dòng)較大等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在保證產(chǎn)品性能，對(duì)原有的不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)流程做出改動(dòng)后，用無機(jī)層狀材料制備低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是在不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)過程中加入可抑制苯乙烯揮發(fā)的無機(jī)層狀材料，通過調(diào)整不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)工藝，使得無機(jī)層狀材料和不飽和聚酯樹脂混合均勻，且使不飽和聚酯、苯乙烯、固化劑、促進(jìn)劑進(jìn)入無機(jī)層狀材料層間，利用處于無機(jī)層狀材料層間的不飽和聚酯與苯乙烯反應(yīng)放出的反應(yīng)熱及生成物體積的增長(zhǎng)，將無機(jī)層狀材料片層剝離，使其均勻分布于基體樹脂中。均勻分布于基體樹脂中的無機(jī)層狀材料可以阻止苯乙烯的遷移，使得基體中的苯乙烯分子的擴(kuò)散路徑必須由直線路徑改為曲折路徑，增加了其擴(kuò)散路徑，降低其滲透系數(shù)從而達(dá)到降低苯乙烯在儲(chǔ)存階段和固化反應(yīng)階段揮發(fā)量的目的。一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，由不飽和聚酯、苯乙烯、無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑組成，各物料的重量百分比是不飽和聚酯10 — 95%，苯乙烯5 — 90% ；無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑的加入量，分別是不飽和聚酯和苯乙烯總重量的1 一 25%,0. 1 - 10%,0. 1 - 10%。該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降 40%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為509 - 513 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 — 43 MPa，沖擊強(qiáng)度為2. 6 - 3. 1 Mpa,固化收縮率為9. 7 — 10. 3%。所述的固化劑為過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酰中的一種或兩種以上的混合。所述的促進(jìn)劑為環(huán)氧酸鈷、異辛酸鈷、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的一種或兩種以上的混合。所述的無機(jī)層狀材料，為具有層狀主體結(jié)構(gòu)的化合物，是無機(jī)硅酸鹽、磷酸鹽、鈦酸鹽、層狀雙氫氧化物、石墨、雙硫?qū)倩铩205、Mo03中的一種或多種的組合。所述的無機(jī)層狀材料，微粒直徑為0. 1 - 100 μ m,片層厚為1 一 10nm。所述的無機(jī)層狀材料，為納米級(jí)片層，分散在不飽和聚酯基體中，起到了阻隔作用，進(jìn)而達(dá)到抑制苯乙烯在儲(chǔ)存及加工階段揮發(fā)的目的。所述的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料中的不飽和聚酯，為工業(yè)級(jí)通用型玻璃鋼(FRP)用樹脂。一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料的制備方法，步驟如下
一、按重量取苯乙烯5 — 90%和不飽和聚酯10 - 95%，加入反應(yīng)容器中，混合攪拌1 一 5小時(shí)；二、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入無機(jī)層狀材料1一 25%和促進(jìn)劑0. 1 -10%，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；
三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入固化劑0.1 - 10%，后固化處理，時(shí)間6 -12小時(shí)。所述的固化處理是將物料放入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)， 后取出；再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取
出，制得廣品。本發(fā)明的制備方法，還可以按照如下步驟進(jìn)行
步驟一、按事先設(shè)定好的苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，取苯乙烯和不飽和聚酯總重量的— 25%無機(jī)層狀材料，加入容器I中，溫度25 — 270C ；
步驟二、按重量向容器I中，加入不飽和聚酯和苯乙烯，不飽和聚酯和苯乙烯的加入量是苯乙烯5% — 90%，不飽和聚酯10% — 95%，溫度25 — 27°C，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)；
步驟三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向容器I中加入促進(jìn)劑0. — 10%，溫度 25 - 27°C，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)；
步驟四、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向容器I中加入固化劑0. 1%- 10%，攪拌 2 — 40分鐘，后將物料放出；
步驟五、將步驟四反應(yīng)后的物料，放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，加熱固化3 — 6小時(shí)，后取出；
步驟六、將步驟五固化后的物料，放入烘干室III內(nèi)，溫度80°C，固化3 - 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降40%， 制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為509 — 513 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 — 43 MPa, 沖擊強(qiáng)度為2. 6 — 3. 1 Mpa,固化收縮率為9. 7 — 10. 3%。本發(fā)明還有如下的工藝方法
一按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，先向容器中加入無機(jī)層狀材料1 一 25%，后加入苯乙烯5 — 90%，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；再加入不飽和聚酯10 - 95%，再按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量加入促進(jìn)劑0. 1 — 10%，攪拌1 一 5小時(shí)，最后按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入固化劑0. 1 - 10%，進(jìn)行固化處理，時(shí)間6 - 12小時(shí)；
所述的固化處理是將物料放入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)，后取出；再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得廣品。二 按重量取苯乙烯5 - 90%加入容器中，再按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量加入促進(jìn)劑0. 1 - 10%，混合攪拌0. 5 一 3小時(shí)；然后再按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量加入無機(jī)層狀材料1 一 25%，混合1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；再按重量加入不飽和聚酯10 -95%，混合攪拌1 一 5小時(shí)，最后按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量加入固化劑0. 1 - 10%, 進(jìn)行固化處理，時(shí)間6 — 12小時(shí)；
所述的固化處理是將物料放入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)，后取出；再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得廣品。
三按重量取苯乙烯5 - 90%加入容器中，后按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量加入固化劑0. 1 - 10%，混合后，再按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量加入無機(jī)層狀材料1 一 25%，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；再加入不飽和聚酯10 - 95%，混合攪拌1 一 5 小時(shí)，最后再按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入促進(jìn)劑0. 1 - 10%，進(jìn)行固化處理，時(shí)間3 — 6小時(shí)；
所述的固化處理是將物料放入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 — 6小時(shí)，后取出；再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制
得廣品。本發(fā)明的有益效果是
1、不飽和聚酯樹脂中的苯乙烯的揮發(fā)量顯著降低，儲(chǔ)存階段較未加苯乙烯揮發(fā)抑制劑的不飽和聚酯樹脂減少60% — 80%，固化階段較未加苯乙烯揮發(fā)抑制劑前減少40% — 70%。2、不飽和聚酯樹脂制備過程中分別加入無機(jī)層狀材料可以有效的降低體系中苯乙烯的揮發(fā)量，制得低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯；
3、加入無機(jī)層狀材料可以提高液態(tài)不飽和聚酯樹脂的粘度和觸變性；
4、在拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度方面，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均有所改善；
5、無機(jī)層狀材料的加入使材料的收縮率變小，有利于保證固化產(chǎn)品的外部形狀；
該工藝手段在降低苯乙烯揮發(fā)的同時(shí)保證了材料的綜合性能，產(chǎn)率提高30%以上，成本降低10 — 15%。
具體實(shí)施例方式一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，由不飽和聚酯、苯乙烯、無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑組成；不飽和聚酯和苯乙烯加入的重量百分比是不飽和聚酯10 -95%，苯乙烯5 - 90% ；無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑加入的重量百分比是無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑的加入量分別是不飽和聚酯和苯乙烯總重量的1 一 25%、0. 1 - 10% 和0. 1 — 10% ；低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，粘度為509 - 513 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 - 43 MPa，沖擊強(qiáng)度為2. 6 — 3. 1 Mpa,固化收縮率為9. 7 — 10. 3% ；
所述的固化劑為過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酰中的一種或兩種以上的混合。所述的促進(jìn)劑為環(huán)氧酸鈷、異辛酸鈷、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的一種或兩種以上的混合。所述的無機(jī)層狀材料，為具有層狀主體結(jié)構(gòu)的化合物，是無機(jī)硅酸鹽、磷酸鹽、鈦酸鹽、層狀雙氫氧化物、石墨、雙硫?qū)倩?、V205、Mo03中的一種或多種的組合。所述的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料中的不飽和聚酯，為工業(yè)級(jí)通用型不飽和聚酯。一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料的制備方法，步驟如下
一、按重量取苯乙烯5— 90%和不飽和聚酯10 - 95%，加入反應(yīng)容器中，混合攪拌1 一 5小時(shí)；
二、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入無機(jī)層狀材料1一 25%和促進(jìn)劑0. 1 -10%，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；
三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入固化劑0. 1 - 10%，后固化處理，時(shí)間6 — 12小時(shí)。所述的固化處理是將物料放入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)， 后取出；再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得廣品O本發(fā)明，還可采用如下步驟進(jìn)行
步驟一、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，取無機(jī)層狀材料— 25%，加入容器I中， 溫度25 - 27°C，備用；
步驟二、按重量向容器I中，加入不飽和聚酯和苯乙烯，不飽和聚酯和苯乙烯的加入量是苯乙烯5% — 90%，不飽和聚酯10% — 95%，溫度25 — 27°C，混合攪拌1 一 5小時(shí)；
步驟三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向容器I中，加入促進(jìn)劑0. 1%- 10%，溫度 25 - 27°C，攪拌1 一 5小時(shí)；
步驟四、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向容器I中加入固化劑0. — 10%，攪拌 2 — 40分鐘，后將物料放出；
步驟五、將步驟四制得的物料，放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)， 后取出；
步驟六、將步驟五固化后的物料，放入烘干室III內(nèi)，溫度80°C，固化3 - 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降40%， 制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為510 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 MPa，沖擊強(qiáng)度為 2. 6 Mpa,固化收縮率為9. 7%。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述實(shí)施例1
步驟一、按重量取苯乙烯600kg和不飽和聚酯400kg，加入反應(yīng)容器中，混合攪拌1 一 5 小時(shí)；
步驟二、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向反應(yīng)容器中加入無機(jī)層狀材料IOOkg和促進(jìn)劑10kg，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；
步驟三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向反應(yīng)容器中加入固化劑10kg，攪拌2 - 40 分鐘，將物料放出；
步驟四、將物料送入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)，后取出； 步驟五、再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力， 取出，制得產(chǎn)品。該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降 40%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為510 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為38 MPa，沖擊強(qiáng)度為2. 5 Mpa,固化收縮率為9. 5%。實(shí)施例2
步驟一、按重量取苯乙烯400kg和不飽和聚酯600kg，加入反應(yīng)容器中，混合攪拌1 一 5 小時(shí)；步驟二、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向反應(yīng)容器中加入無機(jī)層狀材料250kg，促進(jìn)劑100kg，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；
步驟三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，向反應(yīng)容器中加入固化劑100kg，攪拌2 -40分鐘，將物料放出；
步驟四、將物料送入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 - 6小時(shí)，后取出； 步驟五、再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力， 取出，制得產(chǎn)品。該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降 40%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為511 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為37 MPa，沖擊強(qiáng)度為2. 6 Mpa,固化收縮率為9. 7%。實(shí)施例3
步驟一、取苯乙烯350kg，不飽和聚酯650kg，備用；按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量， 取無機(jī)層狀材料250kg，加入反應(yīng)容器I內(nèi)；
步驟二、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入苯乙烯350 kg和不飽和聚酯650kg，混合均勻止； 步驟三、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入促進(jìn)劑環(huán)氧酸鈷10kg，溫度25 - 27 V，混合反應(yīng)1 一 5 小時(shí)；
步驟四、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入固化劑過氧化環(huán)已酮10kg，混合均勻后，反應(yīng)1 一 5小時(shí)； 步驟五、將步驟四反應(yīng)后的物料放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，固化3 - 6小時(shí)； 步驟六、將步驟五固化后的物料放入烘干室III內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降40%， 制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為510 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 MPa，沖擊強(qiáng)度為 2. 6 Mpa,固化收縮率為9. 7%。實(shí)施例4
步驟一、取苯乙烯650kg，不飽和聚酯350kg，備用；按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量， 取無機(jī)層狀材料10kg，加入反應(yīng)容器I內(nèi)；
步驟二、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入苯乙烯650 kg和不飽和聚酯350kg，混合均勻止； 步驟三、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入促進(jìn)劑環(huán)氧酸鈷和二甲基苯胺100kg，溫度25 - 27°C，混合反應(yīng)1 一 5小時(shí)；環(huán)氧酸鈷與二甲基苯胺加入的重量比是1 1 ；
步驟四、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入固化劑過氧化環(huán)已酮和過氧化鉀已酮100kg，混合均勻后，反應(yīng)1 一 5小時(shí)；過氧化環(huán)已酮與過氧化鉀已酮加入的重量比是1 1 ；
步驟五、將步驟四反應(yīng)后的物料放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，固化3 - 6小時(shí)； 步驟六、將步驟五固化后的物料放入烘干室III內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降75%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降40%， 制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為510 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 MPa，沖擊強(qiáng)度為 2. 6 Mpa,固化收縮率為9. 7%。實(shí)施例5
步驟一、取苯乙烯700kg，不飽和聚酯300kg，備用；先將苯乙烯700kg，加入反應(yīng)容器I中；
步驟二、向反應(yīng)容器I中加入無機(jī)層狀材料中的無機(jī)硅酸鹽和磷酸鹽100kg，溫度25 -27°C，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)，使物料得到預(yù)插層物；無機(jī)硅酸鹽與磷酸鹽加入的重量比是 1:1;
步驟三、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入促進(jìn)劑異辛酸鈷50kg，攪拌2 - 10分鐘； 步驟四、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入不飽和聚酯300kg，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)； 步驟五、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入固化劑過氧化苯甲酰50kg，攪拌20 - 40分鐘，后將物料放出；
步驟六、將步驟五固化后的物料放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，固化3 — 6小時(shí)，后將物料放出；
步驟七、將步驟六固化后的物料放入烘干室III，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降80%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降46%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為509 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為40 MPa，沖擊強(qiáng)度為 2. 9Mpa,固化收縮率為10. H實(shí)施例6
步驟一、取苯乙烯500kg，不飽和聚酯500kg，備用；先將苯乙烯500kg，加入反應(yīng)容器I
中；
步驟二、向反應(yīng)容器I中加入無機(jī)層狀材料中的無機(jī)硅酸鹽、磷酸鹽、磷酸鹽和層狀雙氫氧化物200kg，溫度25 - 27°C，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)，使物料得到預(yù)插層物；無機(jī)硅酸鹽、 磷酸鹽、磷酸鹽和層狀雙氫氧化物加入的重量比是1 :1:1:1;
步驟三、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入促進(jìn)劑異辛酸鈷、二甲基苯胺和環(huán)氧酸鈷30kg，攪拌2 -10分鐘；異辛酸鈷、二甲基苯胺和環(huán)氧酸鈷加入的重量比是1 :1:1; 步驟四、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入不飽和聚酯500kg，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)； 步驟五、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入固化劑過氧化苯甲酰、過氧化環(huán)已酮和過氧化甲乙酮 30kg,攪拌20 - 40分鐘，后將物料放出；過氧化苯甲酰、過氧化環(huán)已酮和過氧化甲乙酮的加入的重量比是1 :1:1;
步驟六、將步驟五固化后的物料放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，固化3 — 6小時(shí)，后將物料放出；
步驟七、將步驟六固化后的物料放入烘干室III，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降80%，固化階段苯乙烯的揮發(fā)量下降46%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為509 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為40 MPa，沖擊強(qiáng)度為 2. 9Mpa,固化收縮率為10. H實(shí)施例7
步驟一、取苯乙烯200kg，不飽和聚酯800kg，備用；將苯乙烯200kg加入反應(yīng)容器I后， 再加入促進(jìn)劑二乙基苯胺20kg，混合攪拌30 - 60分鐘；
步驟二、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入無機(jī)層狀材料中的層狀雙氫氧化物和石墨150kg，溫度 25 - 27°C，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)，使物料得到預(yù)插層物；層狀雙氫氧化物和石墨加入的重量比是1 1 ；
步驟三、向反應(yīng)容器I內(nèi)，加入不飽和聚酯800kg，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)； 步驟四、向反應(yīng)容器I內(nèi)，加入固化劑過氧化甲乙酮20kg，攪拌20 - 40分鐘； 步驟五、將步驟四固化后的物料，放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，加熱固化3 — 6小時(shí)，后取出；
步驟六、將步驟五固化后的物料，放入烘干室III中，溫度80°C，固化3 - 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降70%，固化階段苯乙烯揮發(fā)量下降43%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為511MPa. s，拉伸強(qiáng)度為38 MPa，沖擊強(qiáng)度為
2.5Mpa,固化收縮率為9. 0%。
實(shí)施例8
步驟一、取苯乙烯900kg，不飽和聚酯100kg，備用；向?qū)⒈揭蚁?00kg加入反應(yīng)容器I
內(nèi)；
步驟二、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入固化劑中的過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮和過氧化苯甲酰60kg，混合攪拌30 - 60分鐘；過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮與過氧化苯甲酰的加入重量比是1 1 1 ；
步驟三、向反應(yīng)容器I內(nèi)，加入無機(jī)層狀材料150kg，溫度25 - 27°C，攪拌1 一 5小時(shí)， 得到預(yù)插層物；所述的無機(jī)層狀材料，由無機(jī)硅酸鹽、磷酸鹽、鈦酸鹽、層狀雙氫氧化物、石墨和雙硫?qū)倩锝M成，各物料的加入重量比為1 :1:1:1:1:1; 步驟四、向反應(yīng)容器I內(nèi)，加入不飽和聚酯100kg，攪拌反應(yīng)1 一 5小時(shí)； 步驟五、向反應(yīng)容器I內(nèi)加入促進(jìn)劑45kg，攪拌20 - 40分鐘；所述的促進(jìn)劑，由環(huán)氧酸鈷、異辛酸鈷、二甲基苯胺和二乙基苯胺組成，各物料的加入重量比是1 :1:1:1;
步驟六、將步驟五反應(yīng)后的物料放入恒溫干燥箱II中，溫度40°C，加熱固化3 — 6小時(shí)， 后取出；
步驟七、將步驟六固化后的物料放入烘干室III中，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力，取出，制得產(chǎn)品；
該工藝中，苯乙烯在固化前的揮發(fā)量下降67%，固化階段苯乙烯揮發(fā)量下降49%，制得的低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的粘度為513 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為43MPa，沖擊強(qiáng)度為
3.1Mpa,固化收縮率為10. 3%。
權(quán)利要求
1.一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，其特征在于由不飽和聚酯、苯乙烯、無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑組成；不飽和聚酯和苯乙烯的重量百分比是不飽和聚酯10 - 95%，苯乙烯5 - 90% ；無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑的重量百分比是無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑的加入量分別是不飽和聚酯和苯乙烯總重量的1 一 25%、0. 1 -10%和0. 1 - 10% ；所述低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹的復(fù)合材料，粘度為509 - 513 MPa. s，拉伸強(qiáng)度為36 - 43 MPa，沖擊強(qiáng)度為2. 6 — 3. 1 Mpa,固化收縮率為9. 7 — 10. 3% ；所述的固化劑為過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酰中的一種或兩種以上的混合；所述的促進(jìn)劑為環(huán)氧酸鈷、異辛酸鈷、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的一種或兩種以上的混合；所述的無機(jī)層狀材料，為具有層狀主體結(jié)構(gòu)的化合物，是無機(jī)硅酸鹽、磷酸鹽、鈦酸鹽、 層狀雙氫氧化物、石墨和雙硫?qū)倩镏械囊环N或多種的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，其特征在于所述的無機(jī)層狀材料，為納米級(jí)片層，分散在不飽和聚酯樹脂基體中，微粒直徑為 0. 1 - 100 μ m，片層厚為 1 一 10nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，其特征在于所述的不飽和聚酯，為工業(yè)級(jí)通用型玻璃鋼FRP樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料的制備方法， 步驟如下一、按重量取苯乙烯5— 90%和不飽和聚酯10 - 95%，加入反應(yīng)容器中，混合攪拌1 一 5小時(shí)；二、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入無機(jī)層狀材料1一 25%和促進(jìn)劑0. 1 -10%，混合攪拌1 一 5小時(shí)，得到預(yù)插層物；三、按苯乙烯和不飽和聚酯的總重量，加入固化劑0.1 - 10%，固化處理6 - 12小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料的制備方法， 其特征在于所述的固化處理是將物料放入恒溫干燥箱中，溫度40°C，加熱固化3 — 6小時(shí)，后取出；再將物料放入烘干室內(nèi)，溫度80°C，固化3 — 6小時(shí)，消除物料內(nèi)部殘余應(yīng)力， 取出，制得產(chǎn)品。
全文摘要
一種低苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂的復(fù)合材料，由不飽和聚酯、苯乙烯、無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑組成，各物料的重量百分比是不飽和聚酯 10－95％，苯乙烯5－90％；無機(jī)層狀材料、固化劑和促進(jìn)劑的加入量，分別是不飽和聚酯和苯乙烯總重量的1－25％、0.1－10％、0.1－10％；該復(fù)合材料的粘度為509－513MPa·s，拉伸強(qiáng)度為36－43MPa，沖擊強(qiáng)度為2.6－3.1MPa，固化收縮率為9.7－10.3%。工藝簡(jiǎn)單，儲(chǔ)存階段較未加苯乙烯揮發(fā)抑制劑的不飽和聚酯樹脂減少60％－80％，固化階段較未加苯乙烯揮發(fā)抑制劑前減少40％－70％，成本低，產(chǎn)率高。
文檔編號(hào)C08L51/08GK102268168SQ20101060500
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者劉澤民, 臺(tái)玉萍, 張景會(huì), 張長(zhǎng)水, 杜錦屏, 陸昶, 黃新輝 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)