一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法，属于片状模塑料制备技术领域。利用硅烷偶联剂对玻璃纤维进行改性，在两相之间起到“桥梁”的作用，将两者牢固的连在一起，有效地提高玻璃纤维与基体之间的粘结性，另外玻璃纤维的热膨胀系数比基体小，玻璃纤维的收缩率比基体更小，从而降低片状模塑料的收缩率，提高了片状模塑料的表面光泽度；本发明专利技术利用硅烷偶联剂对碳酸钙进行表面改性，提高了碳酸钙与树脂的相容性，片状模塑料的收缩率得到降低和表面光泽度得到提高，继续利用磷酸对六水氯化镁和轻烧菱镁粉进行改性，在燃烧过程中，基体表面会出现致密的炭层结构，起到了隔热的作用，有利于片状模塑料的阻燃性，具有广泛的应用前景。

Preparation method of low shrinkage flame-retardant sheet molding compound

The invention discloses a preparation method of low shrinkage flame retardant sheet molding compound, which belongs to the technical field of sheet molding plastics preparation. The glass fiber is modified by silane coupling agent, which plays the role of \bridge\ between two phases. The bond between the glass fiber and the matrix is improved effectively. In addition, the thermal expansion coefficient of glass fiber is smaller than that of the matrix, and the shrinkage of glass fiber is smaller than that of the base, thus reducing the flake. The shrinkage rate of the mold plastic improves the surface gloss of the flake mold plastic. The invention uses the silane coupling agent to modify the surface of calcium carbonate to improve the compatibility of calcium carbonate with the resin. The shrinkage of the flake mould plastics and the surface gloss are improved, and the phosphoric acid is continued to use phosphoric acid to six water magnesium chloride and the light magnesia burning. The powder is modified. In the process of combustion, the surface of the matrix will appear a compact carbon layer, which plays a role of heat insulation, which is beneficial to the flame retardancy of the flaky mold plastic, and has a wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法
本专利技术公开了一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法，属于片状模塑料制备

技术介绍
SMC是Sheetmoldingcompound的缩写，即片状模塑料。它在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在1965年左右，美、日相继发展了这种工艺。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC生产线和生产工艺。SMC具有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活等优点，其机械性能可以与部分金属材料相媲美，因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子电气等行业中。电气绝缘材料是制造电气设备的关键基础材料，对电气设备的使用寿命和运行可靠性具有决定性的作用。随着我国电力工业向高电压大容量及远距离输送等方面的发展，对电气绝缘材料的质量及可靠性提出了越来越高的要求，研究和发展各种性能优良的绝缘材料是目前电气绝缘材料发展的普遍趋势。电气设备是一种技术要求严格，安全可靠性高的量大面广的重要产品。它直接关系到国家发电、输变配电网和千家万户用电的安全和可靠。在电气设备中，塑料制件作为重要的绝缘零部件，不仅要求塑料件具有高的电气绝缘性能，即高的电绝缘性，介电强度，表面电阻率和体积电阻率等和一定的机械强度，而且要求在湿度、温度、电场和机械力等因素作用下保持相当稳定性，优良的阻燃和抗电弧。我国塑料行业为电气工业创新发展提供了大量的塑料材料。片状模塑料在电气工业中广泛应用，可以一次加工成型复杂形状，薄壁尺寸，高精度的塑料电器零件，从而为电气设备小型化，薄壁化、模块化、智能化和高性能化等技术创新提供了材料保证。随着片状模塑料发展的越来越快，对其性能要求也越来越高，目前市场上的片状模塑料的模塑收缩率通常在0.1%～1%，若将这种片状模塑料压制成门板的话，会影响门板的表面平整度，降低门板产品的合格率。因此，专利技术一种收缩率低且阻燃效果好的片状模塑料对片状模塑料制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前普通片状模塑料存在收缩率高、表面光泽度低以及阻燃性差，满足不了市场需求的缺陷，提供了一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取80～100g菱镁石放入高温炉中煅烧，冷却降温，研磨出料，得到轻烧菱镁粉，再将六水氯化镁、磷酸和去离子水混合搅拌，得到混合物，继续将混合物和轻烧菱镁粉混合搅拌，搅拌后置于常温空气中密封凝结硬化，出料，得到改性自制结晶物；（2）称取20～30g碳酸钙研磨粉碎后过100目筛，收集过筛碳酸钙粉末，将过筛碳酸钙粉末和硅烷偶联剂KH-560混合搅拌，得到改性碳酸钙粉末；（3）将聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯混合置于烧杯中搅拌，出料，得到自制混合物；（4）按重量份数计，分别称取30～40份不饱和聚酯、12～16份改性自制结晶物、8～10份改性碳酸钙粉末和6～8份自制混合物混合置于搅拌机中搅拌，再添加3～5份过硫酸钾、2～4份对苯二酚和1～3份明胶，继续保持转速混合搅拌，得到自制树脂糊；（5）将玻璃纤维和硅烷偶联剂KH-570混合搅拌，得到改性玻璃纤维，再将上述自制树脂糊和改性玻璃纤维混合置于SMC片材生产机组中浸压成型，得到片状模塑料片材，将片状模塑料片材放入烘箱中稠化，冷却出料，即可制得低收缩率阻燃型片状模塑料。步骤（1）所述的煅烧温度为950～1050℃，煅烧时间为1～2h，六水氯化镁、磷酸和去离子水的质量比为4：1：15，搅拌时间为20～30min，混合物和轻烧菱镁粉的质量比为3：1，混合搅拌时间为45～60min，凝结硬化时间为20～30min。步骤（2）所述的研磨粉碎时间为8～10min，过筛碳酸钙粉末和硅烷偶联剂KH-560的质量比为3：1，搅拌时间为12～16min。步骤（3）所述的聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯的质量比为1：1：3，搅拌温度为55～65℃，搅拌时间为35～45min。步骤（4）所述的搅拌转速为300～500r/min，搅拌时间为6～8min，继续搅拌时间为16～20min。步骤（5）所述的玻璃纤维和硅烷偶联剂KH-570的质量比为4：1，混合搅拌时间为20～30min，自制树脂糊和改性玻璃纤维的质量比为3：1，成型温度为140～160℃，稠化温度为45～55℃，稠化时间为8～10h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以不饱和聚酯为基体，改性自制结晶物、改性碳酸钙粉末、自制混合物和改性玻璃纤维作为补强剂，并辅以过硫酸钾、对苯二酚和明胶等制备得到低收缩率阻燃型片状模塑料，首先利用硅烷偶联剂对玻璃纤维进行改性，由于硅烷偶联剂在化学结构上有双官能团，具有活性官能团的一端与玻璃纤维表面发生反应形成化学键，另一端与不饱和聚酯基体发生化学反应或物理缠绕，从而在两相之间起到“桥梁”的作用，将两者牢固的连在一起，有效地提高玻璃纤维与基体之间的粘结性，另外玻璃纤维的热膨胀系数比基体小，其固化后冷却降温时，玻璃纤维的收缩率比基体更小，随着玻璃纤维含量的增加，从而降低片状模塑料的收缩率，且提高了片状模塑料的表面光泽度；（2）本专利技术利用硅烷偶联剂对碳酸钙进行表面改性，由于碳酸钙颗粒为球体，当树脂和碳酸钙混合时，碳酸钙被树脂包裹在内部，承担了核的作用，从而达到减少收缩的效果，碳酸钙表面改性处理后，提高了碳酸钙与树脂的相容性，使碳酸钙粉末均匀分散在树脂内部孔隙中，有利于树脂内部孔隙更加密实，使片状模塑料的收缩率得到降低和表面光泽度得到提高，继续利用磷酸对六水氯化镁和轻烧菱镁粉进行改性，使六水氯化镁和轻烧菱镁粉在水中的稳定性得到提高，由于自制结晶物在失水的同时吸收大量潜热，抑制了基体分子链的断裂和吸热分解，同时热分解产生的水分又稀释了基体表面氧气和可燃气体的浓度，减少了可燃气体的产生，另外在燃烧过程中，基体表面会出现致密的炭层结构，此结构可以形成封闭的隔离膜，起到了隔热的作用，有利于片状模塑料的阻燃性，具有广泛的应用前景。具体实施方式称取80～100g菱镁石放入高温炉中，在温度为950～1050℃下煅烧1～2h，冷却降温，研磨出料，得到轻烧菱镁粉，再将六水氯化镁、磷酸和去离子水按质量比为4：1：15混合搅拌20～30min，得到混合物，继续按质量比为3：1将混合物和轻烧菱镁粉混合搅拌45～60min，搅拌后置于常温空气中密封凝结硬化20～30min，出料，得到改性自制结晶物；称取20～30g碳酸钙研磨粉碎8～10min后过100目筛，收集过筛碳酸钙粉末，按质量比为3：1将过筛碳酸钙粉末和硅烷偶联剂KH-560混合搅拌12～16min，得到改性碳酸钙粉末；按质量比为1：1：3将聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯混合置于烧杯中，在温度为55～65℃下搅拌35～45min，出料，得到自制混合物；按重量份数计，分别称取30～40份不饱和聚酯、12～16份改性自制结晶物、8～10份改性碳酸钙粉末和6～8份自制混合物混合置于搅拌机中，在转速为300～500r/min下搅拌6～8min，再添加3～5份过硫酸钾、2～4份对苯二酚和1～3份明胶，继续保持转速混合搅拌16～20min，得到自制树脂糊；按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取80～100g菱镁石放入高温炉中煅烧，冷却降温，研磨出料，得到轻烧菱镁粉，再将六水氯化镁、磷酸和去离子水混合搅拌，得到混合物，继续将混合物和轻烧菱镁粉混合搅拌，搅拌后置于常温空气中密封凝结硬化，出料，得到改性自制结晶物；（2）称取20～30g碳酸钙研磨粉碎后过100目筛，收集过筛碳酸钙粉末，将过筛碳酸钙粉末和硅烷偶联剂KH‑560混合搅拌，得到改性碳酸钙粉末；（3）将聚苯乙烯、苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯混合置于烧杯中搅拌，出料，得到自制混合物；（4）按重量份数计，分别称取30～40份不饱和聚酯、12～16份改性自制结晶物、8～10份改性碳酸钙粉末和6～8份自制混合物混合置于搅拌机中搅拌，再添加3～5份过硫酸钾、2～4份对苯二酚和1～3份明胶，继续保持转速混合搅拌，得到自制树脂糊；（5）将玻璃纤维和硅烷偶联剂KH‑570混合搅拌，得到改性玻璃纤维，再将上述自制树脂糊和改性玻璃纤维混合置于SMC片材生产机组中浸压成型，得到片状模塑料片材，将片状模塑料片材放入烘箱中稠化，冷却出料，即可制得低收缩率阻燃型片状模塑料。...

【技术特征摘要】
1.一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取80～100g菱镁石放入高温炉中煅烧，冷却降温，研磨出料，得到轻烧菱镁粉，再将六水氯化镁、磷酸和去离子水混合搅拌，得到混合物，继续将混合物和轻烧菱镁粉混合搅拌，搅拌后置于常温空气中密封凝结硬化，出料，得到改性自制结晶物；（2）称取20～30g碳酸钙研磨粉碎后过100目筛，收集过筛碳酸钙粉末，将过筛碳酸钙粉末和硅烷偶联剂KH-560混合搅拌，得到改性碳酸钙粉末；（3）将聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯混合置于烧杯中搅拌，出料，得到自制混合物；（4）按重量份数计，分别称取30～40份不饱和聚酯、12～16份改性自制结晶物、8～10份改性碳酸钙粉末和6～8份自制混合物混合置于搅拌机中搅拌，再添加3～5份过硫酸钾、2～4份对苯二酚和1～3份明胶，继续保持转速混合搅拌，得到自制树脂糊；（5）将玻璃纤维和硅烷偶联剂KH-570混合搅拌，得到改性玻璃纤维，再将上述自制树脂糊和改性玻璃纤维混合置于SMC片材生产机组中浸压成型，得到片状模塑料片材，将片状模塑料片材放入烘箱中稠化，冷却出料，即可制得低收缩率阻燃型片状模塑料。2.根据权利要求1所述的一种低收缩率阻燃型片状模塑料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的煅烧温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴展牙，杨亚生，陈可，
申请(专利权)人：常州市鼎日环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32