專利名稱：樹脂固化劑、樹脂模塑成型方法
技術領域：
本發(fā)明屬于樹脂模塑技術領域，具體涉及一種樹脂固化劑及樹脂模塑成型方法。
背景技術：
樹脂模塑成型是指將液態(tài)的樹脂和固化劑注入模具型腔中，通過固化劑的引發(fā)使液態(tài)樹脂固化，從而得到樹脂制件的工藝。樹脂傳遞模塑(RTM, Resin Transfer Moulding)成型是樹脂模塑成型工藝的一種，其在模具型腔中預先放置經剪裁或預成型的增強材料(如玻璃纖維等)，合模后于一定溫度和壓力下將液態(tài)樹脂和固化劑充分混勻后注入模具型腔，使其浸潤增強材料，從而直接得到形狀準確的復合材料制件。樹脂傳遞模塑成型用的樹脂材料除應具有基本力學性能外，還應滿足以下要求粘度較低(25°C時粘度< 500mPa. S)、快速浸潤、快速固化。現有的常規(guī)環(huán)氧樹脂粘度較大， 不能滿足樹脂傳遞模塑成型的要求。樹脂傳遞模塑成型專用的液體環(huán)氧樹脂則價格較高，后固化處理的溫度高、時間長，生產效率低。乙烯基酯樹脂(Vinyl ester resin)是由雙酹型或酹醒型環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸反應得到的樹脂，其在樹脂傳遞模塑成型方面有獨特的優(yōu)勢一方面，乙烯基酯樹脂可經自由基機理進行固化成型，因此固化快速；另一方面，其固化后的產品性能又可達到常規(guī)環(huán)氧樹脂的性能?，F有的在樹脂模塑成型工藝中，樹脂固化劑通常采用過氧化甲乙酮(MEKP)、過氧化苯甲酰(BPO)、過氧化苯甲酸叔丁酯(TC)中的任意一種；同時，還可向液態(tài)樹脂中預先混入異辛酸鈷或環(huán)烷酸鈷促進劑，以加快樹脂的固化速度。發(fā)明人發(fā)現現有技術中至少存在如下問題現有的樹脂固化劑中，過氧化甲乙酮在室溫下就會迅速分解，從而導致其與液態(tài)樹脂接觸后容易立即引發(fā)反應，使液態(tài)樹脂過早固化而粘度上升，影響模塑的進行，尤其在環(huán)境溫度較高時(例如在夏天)更是如此；過氧化苯甲酸叔丁酯的熱分解溫度又過高(一般在100°c以上)，故難以快速引發(fā)反應，從而降低了樹脂模塑成型工藝的生產效率；過氧化苯甲酰的分解溫度適中，但其反應時會迅速放熱而引起暴聚，導致反應熱量無法及時散出，從而使制件產生焦化、開裂、翹曲變形現象，對于厚制件(厚度>5mm)或厚度不均的制件更是如此。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題包括，針對現有技術中的單獨使用的各種樹脂固化劑分別存在不同性能缺陷的問題，提供一種可使樹脂迅速、均勻固化，且不會造成焦化、開裂、翹曲變形現象的樹脂固化劑。解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是一種樹脂固化劑，其包括過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯。本發(fā)明的樹脂固化劑中至少含有過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯兩種物質，且兩種物質的分解溫度不同，在樹脂固化時，過氧化苯甲?？上刃醒杆俜纸猓浞纸鈺r產生的熱量和樹脂固化時產生的熱量又可引發(fā)過氧化苯甲酸叔丁酯的分解，因此，其可使樹脂迅速的固化；同時，本發(fā)明的樹脂固化劑的分解實際上分為至少兩個階段進行，因此其同一時刻產生的熱量不會太多，反應均勻，不會引起暴聚，也不會造成焦化、開裂、翹曲變形等現象。優(yōu)選的是，所述樹脂固化劑由以下組分組成過氧化苯甲酰6質量份I質量份；過氧化苯甲酸叔丁酯6質量份I質量份。優(yōu)選的是，所述樹脂固化劑還包括過氧化甲乙酮。過氧化甲乙酮在常溫下即可分解，其分解時產生的熱量又可促進過氧化苯甲酰的分解，因此將其加入樹脂固化劑中可以使固化過程更加迅速，且過氧化甲乙酮只是本發(fā)明的樹脂固化劑的有效成分之一，含量較低，不會導致樹脂過早固化；同時，過氧化甲乙酮的加入還使樹脂固化劑的分解變?yōu)榉秩齻€階段進行，從而使其反應更加均勻，更有效的避免焦化、開裂、翹曲變形等現象。進一步優(yōu)選的是，所述樹脂固化劑由以下組分組成過氧化甲乙酮1質量份質量份；過氧化苯甲酰6質量份 10質量份；過氧化苯甲酸叔丁酯1. 5質量份I質量份。進一步優(yōu)選的是，所述樹脂固化劑由以下組分組成過氧化甲乙酮1質量份質量份；過氧化苯甲酰8質量份 10質量份；過氧化苯甲酸叔丁酯1. 5質量份I質量份。其中，本發(fā)明的樹脂固化劑只要將各原料直接混合即可制得。本發(fā)明所要解決的技術問題還包括，針對采用現有的樹脂固化劑進行樹脂模塑成型時存在的問題，提供一種樹脂固化迅速、均勻，且制件沒有焦化、開裂、翹曲變形現象的樹脂模塑成型方法。解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是一種樹脂模塑成型方法，其包括將上述的樹脂固化劑和液態(tài)樹脂注入模具中，進行模塑成型。 由于本發(fā)明的樹脂模塑成型方法中使用上述的樹脂固化劑，故其固化迅速，且制件不會產生焦化、開裂、翹曲變形現象。優(yōu)選的是，所述液態(tài)樹脂為乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂。其中，不飽和聚酯樹脂通常是指由二元酸(或酸酐)與二元醇縮聚而得的不飽和樹脂。優(yōu)選的是，所述樹脂固化劑與液態(tài)樹脂的質量比為(8. 5 21) 1000。優(yōu)選的是，所述液態(tài)樹脂中預先添加有促進劑，所述促進劑為異辛酸鈷或環(huán)烷酸鈷。優(yōu)選的是，在所述模具中預設有增強材料，所述樹脂模塑成型為樹脂傳遞模塑成型。本發(fā)明可用于樹脂模塑成型，尤其適用于乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等可通過自由基機理固化的樹脂，且特別適用于樹脂傳遞模塑成型工藝。
具體實施例方式為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例
—、樹脂固化劑成分本實施例提供一種樹脂固化劑，其包括過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯。本實施例的樹脂固化劑中至少含有過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯兩種物質，且兩種物質的分解溫度不同，在樹脂固化時，過氧化苯甲酰可先行迅速分解，其分解時產生的熱量和樹脂固化時產生的熱量又可引發(fā)過氧化苯甲酸叔丁酯的分解，因此，其可使樹脂迅速的固化；同時，本實施例的樹脂固化劑的分解實際上分為至少兩個階段進行，因此其同一時刻產生的熱量不會太多，反應均勻，不會引起暴聚，也不會造成焦化、開裂、翹曲變形等現象。優(yōu)選的，樹脂固化劑由以下組分組成過氧化苯甲酰6質量份I質量份；過氧化苯甲酸叔丁酯6質量份I質量份。 經實踐發(fā)現，以上組成的樹脂固化劑具有較好的固化效果(具體見表I)。優(yōu)選的，樹脂固化劑還包括過氧化甲乙酮。過氧化甲乙酮在常溫下即可分解，其分解時產生的熱量又可促進過氧化苯甲酰的分解，因此將其加入樹脂固化劑中可以使固化過程更加迅速，且過氧化甲乙酮只是本實施例的樹脂固化劑的有效成分之一，含量較低，不會導致樹脂過早固化；同時，過氧化甲乙酮的加入還使樹脂固化劑的分解變?yōu)榉秩齻€階段進行，從而使其反應更加均勻，更有效的避免焦化、開裂、翹曲變形等現象。優(yōu)選的，樹脂固化劑由以下組分組成過氧化甲乙酮I質量份質量份；過氧化苯甲酰6質量份 10質量份；過氧化苯甲酸叔丁酯1. 5質量份I質量份。經實踐發(fā)現，當樹脂固化劑中含有過氧化甲乙酮時，其各組分按上述質量份配比時具有較好的固化效果(具體見表I)。更優(yōu)選的，樹脂固化劑由以下組分組成過氧化甲乙酮I質量份 2質量份；過氧化苯甲酰8質量份 10質量份；過氧化苯甲酸叔丁酯1. 5質量份質量份。經實踐發(fā)現，上述配比的樹脂固化劑具有最好的固化效果(具體見表I)。顯然，雖然本實施例中列舉出了樹脂固化劑中各組分的優(yōu)選配比，但其不是對本發(fā)明保護范圍的限定；只要樹脂固化劑中同時含有過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯(還可含有過氧化甲乙酮)，其即屬于本發(fā)明的保護范圍。其中，本實施例的樹脂固化劑只要將各原料直接混合即可制得。二、樹脂模塑成型方法本實施例還提供一種樹脂模塑成型方法，其包括以下步驟S01、優(yōu)選的，在模塑設備的型腔中預設增強材料，從而使常規(guī)的樹脂模塑成型工藝成為樹脂傳遞模塑成型工藝。也就是說，本實施例的樹脂固化劑可用于常規(guī)的樹脂模塑成型，但其優(yōu)選用于樹脂傳遞模塑成型，因為樹脂傳遞模塑成型工藝對樹脂的固化速度有較高的要求。
S02、將上述的樹脂固化劑加入模塑設備的固化劑儲罐中，將液態(tài)樹脂加入模塑設備的樹脂儲te中。優(yōu)選的，液態(tài)樹脂為乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂；也就是說，本實施例的樹脂固化劑優(yōu)選用于乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂的模塑成型，尤其是乙烯基酯樹脂的模塑成型(因為乙烯基酯 樹脂更適用于樹脂傳遞模塑成型)。優(yōu)選的，樹脂固化劑與液態(tài)樹脂的質量比為(8. 5 21) 1000。也就是說，上述各優(yōu)選的樹脂固化劑的組分配比均可用于1000質量份的液態(tài)樹脂中。優(yōu)選的，液態(tài)樹脂中還可預先添加有促進劑，該促進劑可為異辛酸鈷或環(huán)烷酸鈷。也就是說，在用本實施例的樹脂固化劑進行模塑成型時，優(yōu)選在液態(tài)樹脂中預先混入促進劑以加速固化；該促進劑可為異辛酸鈷，也可為環(huán)烷酸鈷(有毒性，故使用較少)；通常促進劑在液態(tài)樹脂與促進劑的混合物中的含量在O. 3^1wt%(質量百分比)。S03、將樹脂固化劑和液態(tài)樹脂注入模具中，進行模塑成型。其中，樹脂固化劑和液態(tài)樹脂離開各自的儲罐后可先相互混合均勻再進入模具，其具體的模塑過程可采用已知工藝，在此不再詳細描述。S04、待樹脂固化后，脫模，得到模塑產品。由于本實施例的樹脂模塑成型方法中使用上述的樹脂固化劑，故其固化迅速，且制件不會產生焦化、開裂、翹曲變形現象。顯然，雖然本實施例中列舉出了樹脂模塑成型方法中的一些優(yōu)選方案，但其不是對本發(fā)明保護范圍的限定例如，液態(tài)樹脂也可選用其他可通過自由基機理固化的樹脂；液態(tài)樹脂中也可添加其他類型的促進劑，或者不使用促進劑；液態(tài)樹脂與固化促進劑的質量比可為其他不同的值等。三對比試驗按照本實施例的樹脂模塑成型方法，使用不同組分的本發(fā)明的樹脂固化劑和現有的樹脂固化劑進行樹脂模塑成型試驗，試驗中所用的樹脂固化劑成分、樹脂種類、促進劑種類、固化結果等見表I。表I中，組號為“實施例η”的例子表示使用本發(fā)明的樹脂固化劑進行的試驗，組號為“對比例η”的例子表示使用現有的單一組分的樹脂固化劑進行的試驗。在對比實驗中，過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯均采用天津阿克蘇-諾貝爾公司生產的市售產品，其商品名分別為Butanox觀_50、Perkadox RCH-50X、Trigonox RC。乙烯基酯樹脂采用DSM 430LV型樹脂，不飽和聚酯樹脂選用191型樹脂；兩種樹脂的含量均固定為1000質量份。異辛酸鈷則選用市售的異辛酸鈷含量為6wt%的促進劑產品，環(huán)烷酸鈷選用市售的環(huán)烷酸鈷含量為6wt%的促進劑產品，促進劑產品中的其他組分為溶劑等配料，促進劑產品的用量應保證在將其與液態(tài)樹脂混合后，混合物中純的異辛酸鈷或環(huán)燒酸鈷的含量為O. 5%。在對比實驗中，統一控制液態(tài)樹脂的溫度為15°C，控制模具溫度為40°C。顯然，雖然在對比試驗過程中對樹脂模塑成型過程的部分參數進行了限定，但這只是為了統一試驗環(huán)境，使試驗結果具有可比性，而非對本發(fā)明保護范圍的限制；例如，過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯也可采用其它廠家的產品，乙烯基酯樹月旨、不飽和聚酯樹脂也可選用其他型號；促進劑產品的濃度、用量都可不同；液態(tài)樹脂溫度、模具溫度可選用其他不同的值等。
表I使用本發(fā)明和現有的樹脂固化劑進行樹脂模塑成型試驗的結果

權利要求
1.一種樹脂固化劑，其特征在于，包括 過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯。
2.根據權利要求I所述的樹脂固化劑，其特征在于，由以下組分組成 過氧化苯甲酰6質量份I質量份； 過氧化苯甲酸叔丁酯6質量份I質量份。
3.根據權利要求I所述的樹脂固化劑，其特征在于，還包括 過氧化甲乙酮。
4.根據權利要求3所述的樹脂固化劑，其特征在于，由以下組分組成 過氧化甲乙酮I質量份質量份； 過氧化苯甲酰6質量份 10質量份； 過氧化苯甲酸叔丁酯1. 5質量份I質量份。
5.根據權利要求4所述的樹脂固化劑，其特征在于，由以下組分組成 過氧化甲乙酮I質量份 2質量份； 過氧化苯甲酰8質量份 10質量份； 過氧化苯甲酸叔丁酯1. 5質量份I質量份。
6.一種樹脂模塑成型方法，其特征在于，包括 將權利要求I至5中任意一項所述的樹脂固化劑和液態(tài)樹脂注入模具中，進行模塑成型。
7.根據權利要求6所述的樹脂模塑成型方法，其特征在于， 所述液態(tài)樹脂為乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂。
8.根據權利要求6所述的樹脂模塑成型方法，其特征在于， 所述樹脂固化劑與液態(tài)樹脂的質量比為(8. 5 21) 1000。
9.根據權利要求6所述的樹脂模塑成型方法，其特征在于， 所述液態(tài)樹脂中預先添加有促進劑，所述促進劑為異辛酸鈷或環(huán)烷酸鈷。
10.根據權利要求6至9中任意一項所述的樹脂模塑成型方法，其特征在于， 在所述模具中預設有增強材料，所述樹脂模塑成型為樹脂傳遞模塑成型。
全文摘要
本發(fā)明提供一種樹脂固化劑及樹脂模塑成型方法，屬于樹脂模塑技術領域，其可解決現有的樹脂固化劑或容易引起樹脂過早固化，或固化速度慢、不能滿足工藝要求，或容易造成焦化、開裂、翹曲變形等現象的問題。本發(fā)明的樹脂固化劑包括過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酸叔丁酯。本發(fā)明的樹脂模塑成型方法包括將上述的樹脂固化劑和液態(tài)樹脂注入模具中，進行模塑成型。本發(fā)明可用于樹脂模塑成型，尤其適用于乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等可通過自由基機理固化的樹脂，且特別適用于樹脂傳遞模塑成型工藝。
文檔編號C08K5/14GK102675690SQ20121014755
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者宣善勇, 張靜, 方舟, 李進 申請人:奇瑞汽車股份有限公司