本發(fā)明涉及一種模塑料及制備方法，尤其是涉及一種連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料及制備方法，它屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

片狀模塑料（smc）技術(shù)最早起源于上世紀(jì)60年代的聯(lián)邦德國，是目前玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料最為重要的成型用中間體之一。通常其所含主要化學(xué)成分包括不飽和聚脂樹脂、低收縮劑樹脂、填料和玻璃纖維等，同時(shí)輔以引發(fā)劑、阻聚劑、內(nèi)脫模劑、色漿和增稠劑等輔助材料。將上述化工原料按照設(shè)定量進(jìn)行預(yù)混合，進(jìn)而使用片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組將樹脂糊與增稠劑糊按照設(shè)定比例進(jìn)行混配、再與被短切成特定長度的玻璃纖維進(jìn)行復(fù)合，即可得到片狀“三明治”結(jié)構(gòu)。利用不飽和聚酯樹脂中的羧基與羥基與堿金屬氧化物間的物理化學(xué)作用，該“三明治”結(jié)構(gòu)經(jīng)過在特定溫度下24-96小時(shí)的熟化，即形成一種可裁切、可擺放的固態(tài)片狀物。該固態(tài)片狀物按照特定方式劃切后，將其置于具有特定結(jié)構(gòu)的模具型腔內(nèi)，即可在高溫下高壓下流動充滿模具型腔，進(jìn)而發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)、得到固體模壓產(chǎn)品。

在適用于成型玻璃纖維增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料的諸多工藝中，片狀模塑料技術(shù)具有如下特點(diǎn)：物料在成型過程中可發(fā)生流動，因此可一次成型具有復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品；生產(chǎn)效率極高；產(chǎn)品比強(qiáng)度比模量高、且表面可達(dá)到金屬般的光亮度與平整度；可直接成型內(nèi)著色產(chǎn)品而無需二次噴漆；可根據(jù)需要進(jìn)行配方設(shè)計(jì)以得到具備特定需求（如：優(yōu)異的耐老化、耐腐蝕性、阻燃性）的制品。因此，片狀模塑料技術(shù)及其對應(yīng)的模壓制品在軌道交通、汽車/火車部件、電氣用品、建材等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

電氣用品，如電氣柜和儀表箱等，對材料的電氣性能（如電氣強(qiáng)度、絕緣電阻、體積電阻等）有很高的要求。對于常規(guī)的全短切纖維增強(qiáng)的片狀模塑料而言，要從配方設(shè)計(jì)角度提高電氣性能，往往需要添加大量的功能填料，這難免會影響到玻纖與基體連續(xù)相之間的界面結(jié)合，從而導(dǎo)致材料力學(xué)性能的下降。如能維持玻璃纖維以外的材料基體不變，全部或部分使用定向連續(xù)玻璃纖維替代短切玻璃纖維，無疑可兼顧良好的電氣性能與力學(xué)性能。

公開日為2010年04月21日，公開號為cn101696320a的中國專利中，公開了一種名稱為“一種連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯片狀模塑料”的發(fā)明專利。該專利提供的連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯片狀模塑料雖采用連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)，但偏重于材料成型工藝的改進(jìn)與阻燃性能的兼顧，并未涉及材料電氣性能的提高。

公開日為2016年04月13日，公開號為105482399a的中國專利中，公開了一種名稱為“一種不飽和聚酯樹脂纖維增強(qiáng)片狀模塑料及制備方法”的發(fā)明專利。該專利包括不飽和聚酯樹脂、低收縮劑、填料、固化劑、增稠劑、脫模劑、增強(qiáng)材料、著色劑和助劑，增強(qiáng)材料采用無堿短切玻璃纖維、無堿無捻連續(xù)玻璃纖維粗紗、高硅氧玻璃纖維、凱夫拉纖維其中的一種或多種混合組成。本發(fā)明集輕質(zhì)高強(qiáng)、阻燃防腐、絕緣于一體，增強(qiáng)材料質(zhì)量百分含量高，具有良好的電氣性能，但是也導(dǎo)致了力學(xué)性能下降，兩者不能很好的兼顧，因此還是存在上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種在保留常規(guī)的全短切玻璃纖維增強(qiáng)電氣用片狀模塑料良好的電氣性能的基礎(chǔ)上，通過全部或部分使用連續(xù)定向玻璃纖維替換短切玻璃纖維、從而解決常規(guī)全短切玻璃纖維增強(qiáng)片狀模塑料因提高電氣性能需要所導(dǎo)致的力學(xué)性能下降問題的連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料及制備方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料，其特征在于：所述模塑料的配方包含如下質(zhì)量份的物質(zhì)：不飽和聚酯樹脂19-30份，低收縮劑3-14份，苯乙烯0-4份，填料50-100份，玻璃纖維24-44份，引發(fā)劑0.3-0.6份，阻聚劑0.01-0.03份，增稠劑0.3-0.6份，內(nèi)脫模劑1-2份，加工助劑0.1-1.3份。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述不飽和聚酯樹脂為間苯樹脂或乙烯基樹脂的一種或兩種的混合。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述低收縮劑為聚苯乙烯、聚乙烯微粉或聚甲基丙烯酸甲酯的一種或任意幾種的混合。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述填料采用氫氧化鋁或二氧化硅的一種或兩種的混合。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述玻璃纖維為無堿連續(xù)玻璃纖維與短切長度12-30mm的短纖維的混合物，混合比例為：1:6-6:1。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酸叔丁酯或叔丁過氧化碳酸異丙酯的一種或兩種的混合。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述阻聚劑為對苯醌或?qū)Ρ蕉拥囊环N或兩種的混合。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述內(nèi)脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣的一種或兩種的混合物。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述增稠劑為氧化鎂或氫氧化鎂的一種或兩種的混合物；加工助劑為byk996或byk972的一種或兩種的混合物。

為了使得片狀模塑料呈現(xiàn)不同的顏色，可以在制備過程中加入各種顏料糊。

本發(fā)明還提供一種連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、將不飽和聚酯樹脂、低收縮劑、苯乙烯、填料、引發(fā)劑、阻聚劑、內(nèi)脫模劑和加工助劑等按照一定比例稱取，進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌系玫綐渲?/p>

b、將增稠劑與載體樹脂混合，得到增稠劑糊；

c、將樹脂糊和增稠劑糊同時(shí)通過片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組的在線混合系統(tǒng)混合，再與連續(xù)定向玻璃纖維及短切玻璃纖維復(fù)合、經(jīng)過浸漬和壓實(shí)過程得到片材；

d、將片材在一定溫度下放置熟化，待壓入硬度達(dá)到一定范圍后，即得到連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：1、由于使用連續(xù)定向玻璃纖維配合部分短切玻璃纖維進(jìn)行增強(qiáng)，所得片狀模塑料相比常規(guī)的全部使用短切玻璃纖維增強(qiáng)的片狀模塑料，在力學(xué)性能上有顯著提高，因而有效彌補(bǔ)了為提高電氣性能而大量加入功能填料所造成的材料力學(xué)性能下降；2、所得片狀模塑料可在兼顧力學(xué)性能的前提下具備極高的電氣性能，可更好地滿足電氣用品的使用需要。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

本實(shí)施例連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料的配方包含如下質(zhì)量份的物質(zhì)：不飽和聚酯樹脂19-30份，低收縮劑3-14份，苯乙烯0-4份，填料50-100份，玻璃纖維24-44份，引發(fā)劑0.3-0.6份，阻聚劑0.01-0.03份，增稠劑0.3-0.6份，內(nèi)脫模劑1-2份，加工助劑0.1-1.3份。

本實(shí)施例中的不飽和聚酯樹脂為間苯樹脂或乙烯基樹脂的一種或兩種的混合。

本實(shí)施例中的低收縮劑樹脂為聚苯乙烯、聚乙烯微粉或聚甲基丙烯酸甲酯的一種或任意幾種的混合。

本實(shí)施例中的填料為氫氧化鋁或二氧化硅的一種或兩種的混合。

本實(shí)施例中的玻璃纖維為無堿連續(xù)玻璃纖維與短切長度12-30mm的短纖維的混合物，混合比例為：1:6-6:1。

本實(shí)施例中的引發(fā)劑為過氧化苯甲酸叔丁酯（tbpb）、叔丁過氧化碳酸異丙酯（bic-75）的一種或兩種的混合。

本實(shí)施例中的阻聚劑為對苯醌或?qū)Ρ蕉拥囊环N或兩種的混合。

本實(shí)施例中的內(nèi)脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣的一種或兩種的混合物。

本實(shí)施例中的增稠劑為氧化鎂或氫氧化鎂的一種或兩種的混合物；加工助劑為德國畢克化學(xué)生產(chǎn)的byk996或byk972的一種或兩種的混合物。

本實(shí)施例還提供了連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料的制備方法，包括以下步驟：

a、將不飽和聚酯樹脂、低收縮劑、苯乙烯、填料、引發(fā)劑、阻聚劑、內(nèi)脫模劑和加工助劑等按照一定比例稱取，進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌系玫綐渲?/p>

b、將增稠劑與載體樹脂混合，得到增稠劑糊；

c、將樹脂糊和增稠劑糊同時(shí)通過片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組的在線混合系統(tǒng)混合，再與連續(xù)定向玻璃纖維及短切玻璃纖維復(fù)合、經(jīng)過浸漬和壓實(shí)過程得到片材；

d、將片材在一定溫度下放置熟化，待壓入硬度達(dá)到一定范圍后，即得到連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料。

實(shí)施例1：

準(zhǔn)備間苯樹脂23kg，聚甲基丙烯酸甲酯10kg，苯乙烯1kg，氫氧化鋁60kg，玻璃纖維33份（定向連續(xù)纖維與短切長度25mm的短纖維的比例為6:1），過氧化苯甲酸叔丁酯0.40kg，對苯醌0.01kg，氧化鎂0.40kg，硬脂酸鋅1.50kg，byk996助劑0.70kg,byk972助劑0.30kg。

將以上除增稠劑糊外的化工原材料按照預(yù)定比例稱取并用高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合得到樹脂糊，糊粘度約為108p；將樹脂糊和增稠劑糊同時(shí)通過片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組的在線混合系統(tǒng)混合，再與連續(xù)定向玻璃纖維及短切玻璃纖維復(fù)合、經(jīng)過浸漬和壓實(shí)過程得到片狀模塑料片材；將片材在45℃下放置熟化，待壓入硬度達(dá)到350-450后，即得到連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料。

實(shí)施例2：

準(zhǔn)備乙烯基酯樹脂25kg，聚苯乙烯8kg，苯乙烯2kg，氫氧化鋁80kg，玻璃纖維40份（定向連續(xù)纖維與短切長度25mm的短纖維的比例為6:1），叔丁過氧化碳酸異丙酯0.35kg，對苯醌0.02kg，氧化鎂0.5kg，硬脂酸鋅1.3kg，byk996助劑1.00kg,byk972助劑0.30kg。

將以上除增稠劑糊外的化工原材料按照預(yù)定比例稱取并用高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合得到樹脂糊，糊粘度約為145p；將樹脂糊和增稠劑糊同時(shí)通過片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組的在線混合系統(tǒng)混合，再與連續(xù)定向玻璃纖維及短切玻璃纖維復(fù)合、經(jīng)過浸漬和壓實(shí)過程得到片狀模塑料片材；將片材在45℃下放置熟化，待壓入硬度達(dá)到350-450后，即得到連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料。

實(shí)施例3：

準(zhǔn)備乙烯基酯樹脂22kg，聚苯乙烯11kg，苯乙烯1.5kg，氫氧化鋁70kg，玻璃纖維36kg（定向連續(xù)纖維與短切長度25mm的短纖維的比例為4:1），叔丁過氧化碳酸異丙酯0.35kg，對苯醌0.02kg，氧化鎂0.45kg，硬脂酸鋅1.4kg，byk996助劑0.90kg,byk972助劑0.30kg。

將以上除增稠劑糊外的化工原材料按照預(yù)定比例稱取并用高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合得到樹脂糊，糊粘度約為130p；將樹脂糊和增稠劑糊同時(shí)通過片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組的在線混合系統(tǒng)混合，再與連續(xù)定向玻璃纖維及短切玻璃纖維復(fù)合、經(jīng)過浸漬和壓實(shí)過程得到片狀模塑料片材；將片材在45℃下放置熟化，待壓入硬度達(dá)到350-450后，即得到連續(xù)定向玻璃纖維增強(qiáng)高電氣性能片狀模塑料。

比較例：

準(zhǔn)備間苯樹脂23kg，聚甲基丙烯酸甲酯10kg，苯乙烯1kg，氫氧化鋁60kg，玻璃纖維33份（全部為短切長度25mm的短纖維），過氧化苯甲酸叔丁酯0.40kg，對苯醌0.01kg，氧化鎂0.40kg，硬脂酸鋅1.50kg，byk996助劑0.70kg,byk972助劑0.30kg。

將以上除增稠劑糊外的化工原材料按照預(yù)定比例稱取并用高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合得到樹脂糊，糊粘度約為108p；將樹脂糊和增稠劑糊同時(shí)通過片狀模塑料生產(chǎn)機(jī)組的在線混合系統(tǒng)混合，再與短切玻璃纖維復(fù)合、經(jīng)過浸漬和壓實(shí)過程得到片狀模塑料片材；將片材在45℃下放置熟化，待壓入硬度達(dá)到350-450后，即得到常規(guī)短切玻璃纖維增強(qiáng)電氣性能片狀模塑料。

實(shí)施例1與比較例的電氣性能與力學(xué)性能結(jié)果對比如下：

可以看出，使用連續(xù)定向纖維增強(qiáng)的片狀模塑料（實(shí)施例1），在電氣性能與全短切纖維增強(qiáng)的常規(guī)電氣類片狀模塑料（比較例）相近的前提下，力學(xué)性能有明顯的提高。

在以上各個(gè)實(shí)施例中，為了使得片狀模塑料呈現(xiàn)不同的顏色，可以在制備過程中加入各種顏料糊。

通過上述闡述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已能實(shí)施。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。