本發(fā)明涉及塑料產(chǎn)品領(lǐng)域，具體是一種抗霉變酚醛模塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：酚醛模塑料是以熱塑性酚醛樹脂或熱固性酚醛樹脂為基質(zhì)，添加有機(jī)和無機(jī)的填料以及其它配合劑加工而成。酚醛樹脂及其模塑料是合成樹脂、塑料中最早工業(yè)化生產(chǎn)的品種，迄今已有近100余年的歷史。基于它們的原料來源較廣，生產(chǎn)工藝簡練和設(shè)備簡單，成型加工性好，價格較低廉，而且可以通過種種手段獲得極為優(yōu)良的耐熱性能、力學(xué)性能、電性能、熱性能、燒蝕性能、化學(xué)性能以及耐輻射性能，尤其是具有良好的阻燃性能，低發(fā)煙率，很少產(chǎn)生有害氣體，已成為機(jī)械、電子電氣、建筑、采礦、國防及其它工業(yè)部門不可缺少的材料。酚醛模塑料是電氣行業(yè)用于制造電器外殼及其結(jié)構(gòu)件、元器件的重要成型材料。但是在地下管網(wǎng)和地下軌道交通系統(tǒng)使用的情況下，由于其長時間在潮濕、封閉等惡劣環(huán)境下使用時，一旦發(fā)生霉變，其危害是相當(dāng)大的，且不說對人體的健康影響，霉菌會繼續(xù)侵蝕元器件中的金屬物，發(fā)生銹蝕，導(dǎo)致元器件功能喪失，影響整個儀表電器的正常工作。而傳統(tǒng)的酚醛模塑料等絕緣材料在濕熱環(huán)境條件下，盡管選用高耐霉性的材料和助劑，但只能有限度地延長長霉時間或降低霉變程度，從而緩解因長霉造成材料或產(chǎn)品的損害，不能從根本上杜絕該種損害的發(fā)生，當(dāng)然也有將產(chǎn)品完全密封，充以干燥清潔的空氣；或者在機(jī)殼或機(jī)箱內(nèi)不斷加熱，或者在設(shè)備的材料和功能允許的情況下用紫外線或臭氧滅菌，確保以足夠低的濕度來減少或廢止霉菌的生長的各種手段，但從儀器儀表的發(fā)展趨勢看，這些手段越來越成為元器件微型化路上的絆腳石，根本無法滿足所需的抗霉變要求。酚醛模塑料制品的霉變只是極少地發(fā)生在一些特殊工況下，所以國內(nèi)外針對酚醛模塑料材料的抗霉變性能研究鮮有報道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異的耐熱性能和耐潮濕性能，而藉以拓展應(yīng)用范圍的抗霉變酚醛模塑料，以及提供一種工藝步驟簡潔、無需依賴復(fù)雜的設(shè)備、工藝要素易控而不苛刻并且能使得到的酚醛模塑料滿足抗霉變電器外殼，且電氣結(jié)構(gòu)件材料在使用時需具備的優(yōu)異的耐熱性和耐濕熱循環(huán)性能要求的抗霉變酚醛模塑料的制備方法，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種抗霉變酚醛模塑料，其原料包括以下重量份的組分：改性酚醛樹脂25-35份、固化劑3-6份、無機(jī)增強(qiáng)纖維10-30份、納米補(bǔ)強(qiáng)粉體10-20份、固化促進(jìn)劑1-3份、偶聯(lián)劑1-2份、脫模劑1-2份、無機(jī)填料5-10份、增塑劑5-10份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述酚醛樹脂為熱塑性線型改性酚醛樹脂；所述固化劑為六次甲基四胺。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述無機(jī)增強(qiáng)纖維為長度為2-3mm的無堿短切玻璃纖維。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述納米補(bǔ)強(qiáng)粉體為納米碳酸鈣。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述固化促進(jìn)劑為氧化鎂或氫氧化鈣中的任意一種或者兩種組合。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑的一種或以上的組合；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為kr-12，所述鋁酸酯偶聯(lián)劑為f-2；所述硅烷偶聯(lián)劑為kh-602。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述脫模劑為硬酯酸鋅、硬酯酸鈣、硬酯酸鎂或硬酯酸鋁的一種或以上的組合。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述無機(jī)填料為重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁或高嶺土中的一種或以上的組合。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述增塑劑為we、wx或op石蠟中的一種或以上的組合。一種抗霉變酚醛模塑料的制備方法，其具體步驟如下:a）制備基質(zhì)料：將按重量份數(shù)稱取的酚醛樹脂25-35份投入粉碎機(jī)中粉碎，得到粉狀的基質(zhì)料；b）制備混合料：將按重量份數(shù)稱取的固化劑3-6份、無機(jī)增強(qiáng)纖維10-30份、納米補(bǔ)強(qiáng)粉體10-20份、固化促進(jìn)劑1-3份、偶聯(lián)劑1-2份、脫模劑1-2份、無機(jī)填料5-10份和增塑劑5-10份隨同由步驟a）得到的粉體狀的基質(zhì)料引入捏合機(jī)中捏合，得到混合料；c）塑煉：將由步驟b）得到的混合料引入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑煉，塑煉溫度控制為t1：50-60℃，t2：60-90℃，t3：90-110℃，芯軸溫度控制為：75-95℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為：500-700轉(zhuǎn)/min，而后壓片、冷卻至室溫，得到片狀的待造粒料；d）造粒：將由步驟c）得到的片狀的待造粒料引入粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)篩選，得到抗霉變酚醛模塑料。本發(fā)明在設(shè)計過程中除了主要考慮霉菌形成的過程和影響，顧及材料或產(chǎn)品長霉的繼發(fā)性影響，以及如何消除這些影響，在利用酚醛模塑料的前述長處的同時，如何在不添加木竹粉等易導(dǎo)致霉菌滋生的組分、初步確保材料固化后內(nèi)在密實(shí)度、消除表面微孔且無細(xì)裂紋、吸水性低、表面電阻率高的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行的酚醛模塑料抗霉變性能的研發(fā)工作，將產(chǎn)品的基質(zhì)熱塑性酚醛樹脂的ph值控制在6.0-7.0之間，在模塑料配方設(shè)計過程通過選擇合適的防霉變潤滑劑、增塑劑以及固化劑等高效環(huán)保助劑，獲得最佳的模塑料配方與制作工藝，并在保證產(chǎn)品電氣性能和力學(xué)性能不受影響的前提下，實(shí)現(xiàn)長霉程度為最高等級“0級”的新型抗霉變酚醛模塑料產(chǎn)品，抗霉變是酚醛模塑料在電子儀表等領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展的一個主要方向，是目前國際上比較領(lǐng)先的高分子合成技術(shù)，輔以其尺寸穩(wěn)定、耐高溫、阻燃以及良好的電氣和機(jī)械性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為高檔精密儀表產(chǎn)品的首選原材料，更加適合于作為在潮濕環(huán)境下使用的絕緣電子元器件產(chǎn)品的基體材料，而藉以擴(kuò)展應(yīng)用范圍成了業(yè)界關(guān)注并且期望解決的技術(shù)問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在配方中使用了無機(jī)增強(qiáng)纖維和無機(jī)填料，同時加入了合理量的固化促進(jìn)劑，再加上合適的偶聯(lián)劑改善了樹脂與無機(jī)填料和無機(jī)增強(qiáng)纖維的界面性能，從而提高了材料的耐熱性能。本發(fā)明由于增塑劑的加入，彌補(bǔ)了酚醛模塑料的脆性，使韌性顯著改善，從而提高了酚醛模塑料的耐濕熱循環(huán)能力，完全適用于抗霉變產(chǎn)品的制造。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1：a）制備基質(zhì)料，將按重量份數(shù)稱取的熱塑性線型改性酚醛樹脂35份投入粉碎機(jī)中粉碎，得到粉狀的基質(zhì)料；b）制備混合料，將按重量份數(shù)稱取的六次甲基四胺6份、長度為3mm無堿短切玻璃纖維20份、納米碳酸鈣10份、氧化鎂2份、鋁酸酯偶聯(lián)劑f-2［f-2即為含有微量叔丁酯成分的偶聯(lián)劑］1.5份、硬脂酸鎂1.5份、重質(zhì)碳酸鈣8份和石蠟10份隨同由步驟a）得到的粉狀即粉體狀的基質(zhì)料引入捏合機(jī)中捏合（捏合即為混合），得到混合料；c）塑煉，將由步驟b）得到的混合料引入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑煉，塑煉溫度控制為t1：55℃，t2：80℃，t3：100℃，芯軸溫度控制為：75℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為：500轉(zhuǎn)/min，而后壓片、冷卻至室溫，得到片狀的待造粒料；d）造粒，將由步驟c）得到的片狀的待造粒料引入粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)篩選，得到抗霉變酚醛模塑料。如果在步驟b）中加入重量份數(shù)為1.4-1.6份的所需顏色的著色劑如油墨，那么可得到彩色的即相應(yīng)顏色的抗霉變酚醛模塑料。實(shí)施例2：a）制備基質(zhì)料，將按重量份數(shù)稱取的熱塑性線型酚醛樹脂30份投入粉碎機(jī)中粉碎，得到粉狀的基質(zhì)料；b）制備混合料，將按重量份數(shù)稱取的六次甲基四胺5份、長度為3mm無堿短切玻璃纖維30份、納米碳酸鈣15份、氫氧化鈣1.8份、硅烷偶聯(lián)劑kh-602［kh-602即為n-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷］2份、硬脂酸鋅1.3份、重質(zhì)碳酸鈣5份和石蠟8份隨同由步驟a）得到的粉狀即粉體狀的基質(zhì)料引入捏合機(jī)中捏合（捏合即為混合），得到混合料；c）塑煉，將由步驟b）得到的混合料引入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑煉，塑煉溫度控制為t1：60℃，t2：85℃，t3：105℃，芯軸溫度控制為：85℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為：600轉(zhuǎn)/min，而后壓片、冷卻至室溫，得到片狀的待造粒料；d）造粒，將由步驟c）得到的片狀的待造粒料引入粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)篩選，得到抗霉變酚醛模塑料。如果在步驟b）中加入重量份數(shù)為1.4-1.6份的所需顏色的著色劑如油墨，那么可得到彩色的即相應(yīng)顏色的抗霉變酚醛模塑料。實(shí)施例3：a）制備基質(zhì)料，將按重量份數(shù)稱取的熱塑性線型酚醛樹脂28份投入粉碎機(jī)中粉碎，得到粉狀的基質(zhì)料；b）制備混合料，將按重量份數(shù)稱取的六次甲基四胺3份、長度為3mm無堿短切玻璃纖維28份、納米碳酸鈣16份、氧化鎂3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑kr-12［kr-12即為異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯］1份、硬脂酸鎂1份、硬脂酸鋁0.8份、重質(zhì)碳酸鈣7份和石蠟8份隨同由步驟a）得到的粉狀即粉體狀的基質(zhì)料引入捏合機(jī)中捏合（捏合即為混合），得到混合料；c）塑煉，將由步驟b）得到的混合料引入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑煉，塑煉溫度控制為t1：50℃，t2：70℃，t3：90℃，芯軸溫度控制為：95℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為：700轉(zhuǎn)/min，而后壓片、冷卻至室溫，得到片狀的待造粒料；d）造粒，將由步驟c）得到的片狀的待造粒料引入粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)篩選，得到抗霉變酚醛模塑料。如果在步驟b）中加入重量份數(shù)為1.4-1.6份的所需顏色的著色劑如油墨，那么可得到彩色的即相應(yīng)顏色的抗霉變酚醛模塑料。實(shí)施例4：a）制備基質(zhì)料，將按重量份數(shù)稱取的熱塑性線型酚醛樹脂25份投入粉碎機(jī)中粉碎，得到粉狀的基質(zhì)料；b）制備混合料，將按重量份數(shù)稱取的六次甲基四胺4份、長度為3mm無堿短切玻璃纖維10份、納米碳酸鈣8份、氧化鎂1.2份、氫氧化鈣1.2份、鈦酸酯偶聯(lián)劑(kr-12)0.9份、鋁酸酯偶聯(lián)劑(f-2)0.8份、硬脂酸鈣1.2份、硬脂酸鋁0.5份、硬脂酸鎂0.5份、重質(zhì)碳酸鈣6份和石蠟7份隨同由步驟a）得到的粉狀即粉體狀的基質(zhì)料引入捏合機(jī)中捏合（捏合即為混合），得到混合料；c）塑煉，將由步驟b）得到的混合料引入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑煉，塑煉溫度控制為t1：55℃，t2：90℃，t3：110℃，芯軸溫度控制為：80℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為：550轉(zhuǎn)/min，而后壓片、冷卻至室溫，得到片狀的待造粒料；d）造粒，將由步驟c）得到的片狀的待造粒料引入粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)篩選，得到抗霉變酚醛模塑料。如果在步驟b）中加入重量份數(shù)為1.4-1.6份的所需顏色的著色劑如油墨，那么可得到彩色的即相應(yīng)顏色的抗霉變酚醛模塑料。實(shí)施例5：a）制備基質(zhì)料，將按重量份數(shù)稱取的熱塑性線型酚醛樹脂32份投入粉碎機(jī)中粉碎，得到粉狀的基質(zhì)料；b）制備混合料，將按重量份數(shù)稱取的六次甲基四胺5份、長度為3mm無堿短切玻璃纖維25份、納米碳酸鈣7份、氧化鎂0.5份、氫氧化鈣0.5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑(kr-12)0.8份、硅烷偶聯(lián)劑(kh-602)0.6份、硬脂酸鈣0.25份、硬脂酸鎂0.25份、硬脂酸鋁0.25份、硬脂酸鋅0.25份、重質(zhì)碳酸鈣10份和石蠟9份隨同由步驟a）得到的粉狀即粉體狀的基質(zhì)料引入捏合機(jī)中捏合（捏合即為混合），得到混合料；c）塑煉，將由步驟b）得到的混合料引入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑煉，塑煉溫度控制為t1：50℃，t2：80℃，t3：95℃，芯軸溫度控制為：85℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為：600轉(zhuǎn)/min，而后壓片、冷卻至室溫，得到片狀的待造粒料；d）造粒，將由步驟c）得到的片狀的待造粒料引入粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)篩選，得到抗霉變酚醛模塑料。如果在步驟b）中加入重量份數(shù)為1.4-1.6份的所需顏色的著色劑如油墨，那么可得到彩色的即相應(yīng)顏色的抗霉變酚醛模塑料。由上述實(shí)施例1-5所得到的抗霉變酚醛模塑料經(jīng)測試具有下表所示的技術(shù)指標(biāo)：測試項目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5相對密度g/cm31.5-1.61.5-1.61.5-1.61.5-1.61.5-1.6體積系數(shù)2.0-3.02.0-3.02.0-3.02.0-3.02.0-3.0模塑收縮率%≤0.25≤0.25≤0.25≤0.30≤0.30彎曲強(qiáng)度mpa109112105124120簡支梁沖擊強(qiáng)度(缺口)kj/m22.83.22.63.53.6熱變形溫度(1.8mpa)℃235240242251248絕緣電阻(浸水24h)ω≥1012≥1012≥1012≥1012≥1012介電強(qiáng)度(90℃)mv/m5.56.555.886.747.86介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)(1mhz)0.010.010.010.010.01耐漏電起痕指數(shù)v175175175175175燃燒性/1.5mmfv-0fv-0fv-0fv-0fv-0吸水性mg1211131112長霉程度0級0級0級0級0級對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。當(dāng)前第1頁12