挥发性有机化合物排放量低的聚酯树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种热固化树脂组合物，所述组合物具有受控收缩性质并适于用在片状模塑料和块状模塑料中（ＳＭＣ和ＢＭＣ），所述组合物包括：（ａ）不饱和聚酯；（ｂ）烯基芳族单体；（ｃ）低轮廓添加剂；（ｄ）过氧化物引发剂；（ｅ）增稠剂；（ｆ）纤维增强材料；和可选一种或更多种选自如下组的组分（ｇ）脱模剂；（ｈ）润湿剂和降粘剂和（ｉ）填料，其中，所述组合物还包括相对于所述树脂组合物的组分（ａ）、（ｂ）和（ｃ）的总重为至少０．２－１．０重量％的脲二酮二异氰酸酯。具体地，根据本发明专利技术的树脂组合物的挥发性有机化合物（ＶＯＣ）的排放量很低。更具体地，所述树脂组合物具有优异的Ａ类形式。本发明专利技术还涉及了一种低轮廓添加剂（ＬＰＡ），其中，脲二酮二异氰酸酯通过其反应性的侧链异氰酸酯基团中的一个或二者化学连接到已经具有ＬＰＡ性质的组分的ＯＨ－、ＮＨ↓［２］－或ＣＯＯＨ－基团中的一个或更多个上。最后，本发明专利技术涉及由根据本发明专利技术的ＳＭＣ和ＢＭＣ制备的低ＶＯＣ产品和部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种热固化树脂组合物，所述组合物具有受控收缩性质并适于用在片状模塑料和块状模塑料中(SMC和BMC)，所述组合物包括(a)不饱和聚酯；(b)烯基芳族单体；(c)低轮廓添加剂(此后也被称为LPA)；(d)过氧化物引发剂；(e)增稠剂；(f)纤维增强材料；和可选的一种或更多种选自(g)脱模剂；(h)润湿剂和降粘剂和(i)填料的其它组分。热固化(即，热固性)树脂组合物一种可以通过将树脂组合物进行热处理来固化的树脂组合物。具体地，根据本专利技术的树脂组合物的挥发性有机组分(此后也称为VOC)排放量低。更具体地，本专利技术涉及这种具有A类性质的热固化树脂组合物，尤其涉及A类SMC混合物。此处术语“受控收缩”的意思表示，树脂组合物在固化时，在标准压制和注射成型条件下(通常温度为140-170℃，压力为5-10MPa)收缩率为+1％到-1％。在所述最宽的范围内，可以区分较窄的亚范围。本领域技术人员通常将这样的范围和亚范围定义为(i)低收缩(也被称为LP；这是最宽的收缩范围，当固化时收缩率为+1％到-1％)；(ii)低轮廓(也被称为LP，当固化时收缩率范围为+0.2％到-0.05％)；(iii)A类(这是最窄的收缩范围，当固化时收缩率范围为+0.01％到-0.09％)。应该注意，收缩率的负值与(轻微)膨胀相对应。现存大量文献关于不饱和聚酯树脂的收缩、使用LPA用于收缩控制和收缩机理。例如，可以参考如下文献-Atkins，K.E.，Paul D.R.和Newman S.编辑，Polymer blends，Vol.2，New York，Academic Press(1978)，p.391；-Han，CD.等，J.Appl.Polym.Sci，28(1983)，p.743；-Meyer，R.W.，Handbook of pultrusion technology，New York，Chapman和Hall(1988)，p.62；-Bartkus，E.J等，Applied.Polymer.Symp.，No.15，113页(1970)；-Pattison，V.A.等，J.Appl.Polym.Sci，18(1974)，p.2763；-Hsu，CP.等，J.Appl.Polym.Sci，31(1991)，p.1450；-Suspene，L等，Polymer32(1991)，p.1594；-Huang，Y.J.等，J.Appl.Polym.Sci，55(1995)，p.323；-Huang，Y.J.等，Polymer37(1996)，p.401。本专利技术还涉及某种低轮廓添加剂，该添加剂可适用于根据本专利技术的具有低排放量挥发性有机化合物的SMC和BMC。最后本专利技术涉及由根据本专利技术的SMC和BMC制备的低VOC产品和部件。通常，这些被制备的部件可以是可见的(所谓的“Sichtteile”)并且因此需要具有良好表面外观性质的部件或可以是对物体(其中，部件被用在其中)提供足够的机械强度的部件。后种类型的部件通常具有至少一个肋形面。更重要地，根据本专利技术的产品和部件应用在汽车工业中。通常的热固化树脂和具体的不饱和聚酯树脂可用在各种应用中，包括汽车部件。在用于汽车工业中的典型的片状模塑料(SMC)或块状模塑料(BMC)中，不饱和聚酯组分为总配方的约10-15重量％。基于不饱和聚酯树脂的SMC和BMC材料通常具有优异的物理性质、良好的表面外观以及良好的耐候性。因为SMC优选用在汽车工业中，所以所谓的A类SMC形成一类SMC，该类SMC具有特别优异的表面性质并且由于存在某些低轮廓添加剂而具有非常良好的尺寸性质(当被固化时，收缩率为土0.01％到-0.09％)。它们通常用在轿车车体部件或甚至全部车体的制造中。虽然具有上述优点，但是在汽车工业中商业上并且成功采用SMC和BMC仍相当有限，因为根据现有技术的这些材料往往具有相对高的挥发性有机化合物(VOC)的排放量。迄今为止，已经尝试了许多方法来降低不饱和聚酯基复合材料的VOC排放量。例如，可以参考的尝试有，改变树脂组合物，使用反应性稀释剂和使用更多聚合反应引发剂。例如由来自″Arbeitsgemeinschaft Verstarkter Kunststoffe e.V.″的文章″Emissionen aus SMC/BMC Bauteilen″，parts 1 & 2，1997中的描述得出，用其它诸如过氧碳酸酯引发剂(例如过氧乙基己基碳酸叔丁基酯，例如，Trigonox117，AKZO；the Netherlands)等的过氧化物引发剂来替代如过苯甲酸叔丁基酯(例如，TrigonoxC，AKZO；the Netherlands)的常用过氧化物引发剂已经通过显著减少残余苯乙烯的含量和通过避免在SMC/BMC材料中形成痕量苯，显著改善了VOC排放量。因此，目前如Trigonox 117的过氧碳酸酯被认为是一种汽车SMC部件中的标准引发剂。然而，迫切需要进一步减少VOC以符合未来汽车环境标准。现在，在这方面非常苛刻的规定正在例如Californian Air Resources Board(CARB)的支持下进行准备。例如，关于“California Evaporative Emission Standardsand Test Procedures for 2001 and Subsequent Motor Vehicles”的提议也可以在http://www.arb.ca.gov/regact/levii/15-day/evptpO1.pdf中找到。也可以参考Frank，U.等在Kunststoffe im Automobilbau，Düsseldorf，VDI-Verlag，2002中的文章(″Entwicklung HC emissionsoptimierter KFZ-Bauteile″)。汽车制造商被迫将任何非燃料排放降低到更低水平，并且，因此，它们还将要求可能存在VOC排放的汽车部件的供应商减少排放。然而，目前的SMC-/BMC技术不能进一步降低VOC排放量。因此，工业上强烈地需要提供这样的SMC和BMC组合物，该组合物在模制时VOC排放显著降低。本专利技术人对采用Trigonox 117固化的部件的VOC排放量进行了详细地调查，发现大约60-85wt％的VOC由丙酮、叔丁醇和乙基己醇组成。显而易见地，这三种产物在很大程度上由Trigonox 117的初级自由基的副反应形成。然而，它们也可以由其它来源产生。令人惊讶地，本专利技术人现在由此发现，通过使用某些异氰酸酯可以实现热固化树脂组合物(特别是A类-SMC混合物)的VOC排放量显著降低，尤其是实现醇类的排放量显著降低。
技术实现思路
根据本专利技术，通过提供如下所述的热固化树脂组合物令人惊讶地克服了现有技术中的上述缺陷，该热固化树脂组合物具有受控收缩性质并适于用在片状模塑料和块状模塑料中(SMC和BMC)，所述组合物包括a.不饱和聚酯；b.烯基芳族单体；c.低轮廓添加剂；d.过氧化物引发剂；e.增稠剂；f.纤维增强材料；和可选的一种或更多种选自如下组分的其它组分g.脱模剂；h.润湿剂和降粘剂；和i.填料，其中，所述热固化树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热固化树脂组合物，所述组合物具有受控收缩性质并适用于片状模塑料和块状模塑料（ＳＭＣ和ＢＭＣ），所述组合物包括：ａ．不饱和聚酯；ｂ．烯基芳族单体；ｃ．低轮廓添加剂；ｄ．过氧化物引发剂；ｅ．增稠剂；ｆ．纤维增强材料；和可选的一种或更多种选自如下组分的组分ｇ．脱模剂；ｈ．润湿剂和降粘剂；和ｉ．填料，其特征在于，所述热固化树脂组合物还包括相对于所述树脂组合物的组分（ａ）、（ｂ）和（ｃ）的总重为至少０．２－１．０重量％的脲二酮二异氰酸酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯温德利纽斯休伯图斯汉德利斯，瑞恩哈德洛伦兹，斯特凡汉根勃格，乔格布恩凯，埃里克路德，达拉格尔斯，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]