一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，采用含氨基基团的多元胺化合物对环氧树脂体系进行改性增稠，熟化后粘度大幅增加，满足片状模塑料模压成型工艺。该环氧组合物不含溶剂等无易挥发物质，满足汽车部件材料低VOC环保要求，阻燃等级可达UL94‑V0，树脂密度低于1.15g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物
本专利技术涉及热固性树脂复合材料领域，特别涉及一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物。
技术介绍
SMC模压工艺是一种先进的复合材料成型方法，SMC片状模塑料价格低廉，使用方便，能够快速成型用来压制不同规格大小型状的产品，越来越得到市场的认可。目前SMC主要以不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂为基体，然而这种不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂SMC存在如耐温性、耐热性差，结构强度和模量都较低等缺点，由于这种不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂在体系中会加入大量的交联剂苯乙烯，成型时交联剂苯乙烯挥发出大量的刺激性气味，不仅长期接触会影响人体的身体健康，对环境也有较大的污染。同时传统的SMC树脂是无法满足轨道交通、汽车等领域对SMC材料的高阻燃、低密度、高强度等轻量化应用要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：本专利技术的目的在于提供一种无VOC排放的高强度的低密度阻燃环氧SMC树脂组合物用于制备片状模塑料，以解决
技术介绍
中提出的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下的技术方案：一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂85-95质量份、稀释剂5-15质量份、助剂1-15质量份、玻璃微珠10-30质量份、阻燃剂30-200质量份、固化剂2-20质量份、促进剂1-8质量份、增稠剂2-15质量份；所述增稠剂为具有伯氨基和/或仲氨基基团的液胺中的至少一种，其中，伯氨基和/或仲氨基的活泼氢总量与所述环氧树脂环氧基摩尔比大于0.01小于0.6；所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、改性环氧树脂中的至少一种；所述低密度阻燃环氧SMC树脂组合物于140～160℃，3～10min即可快速固化成型，无TVOC排放，阻燃等级可达UL94-V0，密度低于1.15g/cm3。优选地，所述稀释剂由一种或多种至少含有一个环氧官能团的活性稀释剂组成。优选地，所述助剂为偶联剂、降粘剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增韧剂、浸润剂、防沉降剂、内脱模剂至少一种；所述稀释剂为缩水甘油醚和/或缩水甘油酯类。优选地，所述空心玻璃微珠抗压强度≥20MPa，密度≤0.5g/cm3。优选地，所述阻燃剂为无卤磷氮混合阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、六苯氧基环三磷腈、烷基次膦酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种。优选地，所述促进剂为有机脲、改性有机脲、咪唑、改性咪唑促进剂中至少一种。优选地，所述增稠剂为乙二胺、二丙撑三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二甲胺、1，3-环己二甲胺、N-氨乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、甲基环己二胺、环已基丙二胺、1,2-环己二胺、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、孟烷二胺、聚醚胺、二乙基甲苯二胺等脂肪胺、脂环胺和芳香胺以及脂肪胺、脂环胺和芳香胺的改性胺中的一种或多种。一种上述低密度阻燃环氧SMC树脂组合物的制备方法，包含如下具体步骤：a、准确称量所述质量份的环氧树脂、稀释剂、助剂于反应釜中，开启搅拌，待树脂熔融混合均匀后分批加入填料、玻璃微珠、阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀得A物料并降温至50℃以下；b、准确称量所述质量份的环氧树脂、固化剂、促进剂加入反应釜中继续进行搅拌，搅拌0.5～1h，真空脱泡，搅拌温度不超过45℃，混合均匀后得到低密度阻燃环氧SMC树脂；c、准确称量所述质量份的增稠剂，加入低密度阻燃环氧SMC树脂中，开启搅拌，搅拌5～10min即得低密度阻燃环氧SMC树脂糊，将混合好的树脂糊放入20～50℃烘箱熟化5～40hrs即得低密度阻燃环氧SMC树脂组合物。本专利技术获得的有益效果：本专利技术制备的低密度阻燃环氧SMC树脂组合物于140～160℃，3～10min即可快速固化成型，应用于复合材料如环氧片状模塑料生产时，显著提高产品的生产效率，降低生产成本和能耗。本专利技术密度低于1.15g/cm3，大幅低于传统的SMC树脂，且阻燃等级可达UL94-V0，可以满足SMC材料的高阻燃、低密度等轻量化应用要求，本专利技术应用于复合材料制备时，较传统SMC材料可显著提高产品的结构强度及耐温性、耐热性，且模量较低，优势显著，同时本专利技术的制备过程中无TVOC排放，环保无污染，对环境友好，具体实施方式下面通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。实施例1：将73g双酚A缩水甘油醚型液体环氧树脂NPEL-128、10g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚XY-636、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、15g抗压强度20MPa，密度0.5g/cm3的空心玻璃微珠、50g磷氮阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由17g双酚A缩水甘油醚型液体环氧树脂NPEL-128、7g双氰胺1.5g有机脲组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌0.5h，真空脱泡；最后加入4.4g脂环胺，搅拌5min，即得环氧SMC树脂糊，其密度1.09g/cm3；将制得的环氧SMC树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经SMC片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。将制备的环氧片状模塑料于160℃，3min快速固化成型后用于压板测试：按照GB/T1447测试片状模塑料拉伸强度为118MPa，拉伸模量为10.55GPa；按照GB/T1449测试片状模塑料弯曲强度为214MPa，弯曲模量为10.4GPa；按照GB/T1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为94KJ/㎡；按照GB/T4609测试片状模塑料燃烧等级为UL94-V0；按照GB/T8924测试片状模塑料极限氧指数为33％,。实施例2将73g双酚A缩水甘油醚型液体环氧树脂NPEL-128、10g脂环族缩水甘油脂环氧树脂TDE-85、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、15g抗压强度25MPa，密度0.45g/cm3的空心玻璃微珠、60g磷氮阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由17g双酚A缩水甘油醚型液体环氧树脂NPEL-128、7g双氰胺、1.5g有机脲、组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌1h，真空脱泡；最后加入5g脂环胺，搅拌10min，即得环氧SMC树脂糊，其密度1.07g/cm3；将制得的环氧SMC树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经SMC片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。将制备的环氧片状模塑料于140℃，10min快速固化成型后用于压板测试：按照GB/T1447测试片状模塑料拉伸强度为113MPa，拉伸模量为10.8GPa；按照GB/T1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：/n环氧树脂85-95质量份、稀释剂5-15质量份、助剂1-15质量份、玻璃微珠10-30质量份、阻燃剂30-200质量份、固化剂2-20质量份、促进剂1-8质量份、增稠剂2-15质量份；/n所述增稠剂为具有伯氨基和/或仲氨基基团的液胺中的至少一种，其中，伯氨基和/或仲氨基的活泼氢总量与所述环氧树脂环氧基摩尔比大于0.01小于0.6；所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、改性环氧树脂中的至少一种；/n所述低密度阻燃环氧SMC树脂组合物于140～160℃，3～10min即可快速固化成型，无TVOC排放，阻燃等级可达UL94-V0，密度低于1.15g/cm

【技术特征摘要】
1.一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
环氧树脂85-95质量份、稀释剂5-15质量份、助剂1-15质量份、玻璃微珠10-30质量份、阻燃剂30-200质量份、固化剂2-20质量份、促进剂1-8质量份、增稠剂2-15质量份；
所述增稠剂为具有伯氨基和/或仲氨基基团的液胺中的至少一种，其中，伯氨基和/或仲氨基的活泼氢总量与所述环氧树脂环氧基摩尔比大于0.01小于0.6；所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、改性环氧树脂中的至少一种；
所述低密度阻燃环氧SMC树脂组合物于140～160℃，3～10min即可快速固化成型，无TVOC排放，阻燃等级可达UL94-V0，密度低于1.15g/cm3。


2.根据权利要求1中所述的一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，其特征在于：所述稀释剂由一种或多种至少含有一个环氧官能团的活性稀释剂组成。


3.根据权利要求2中所述的一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，其特征在于：所述助剂为偶联剂、降粘剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增韧剂、浸润剂、防沉降剂、内脱模剂至少一种；所述稀释剂为缩水甘油醚和/或缩水甘油酯类。


4.根据权利要求1中所述的一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，其特征在于：所述空心玻璃微珠抗压强度≥20MPa，密度≤0.5g/cm3。


5.根据权利要求1中所述的一种低密度阻燃环氧SMC树脂组合物，其特征在于：所述阻燃剂为无卤磷氮混合阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮长杰，南江琨，白灵，梁振鹏，杨涛，
申请(专利权)人：艾达索高新材料芜湖有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34