一种低收缩酚醛模塑料及其制备方法技术

本申请涉及酚醛模塑料领域，更具体地说，它涉及一种低收缩酚醛模塑料及其制备方法，主要包括如下重量份数的原料：酚醛树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种低收缩酚醛模塑料及其制备方法


[0001]本申请涉及酚醛模塑料领域，更具体地说，它涉及一种低收缩酚醛模塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]中国作为一个人口大国，随着经济的发展，对塑料的需求量日益增大，随着汽车工业、电器工业和纺织工业的发展，需要用到大量的酚醛模塑料，酚醛模塑料是以酚醛树脂为基质，辅以填料并添加固化剂等其他助剂，经过混合塑炼而成；酚醛模塑料由于其生产流程简单，原料易得，价格低廉等综合性能而被广泛使用。
[0003]针对上述相关技术，专利技术人认为：现有的酚醛模塑料在生产过程中的尺寸稳定性不理想，在固化过程中收缩率较大，使得酚醛模塑料在固化时产生的形变量较大，影响酚醛模塑料的使用。

技术实现思路

[0004]为了提高酚醛模塑料的抗收缩性能，本申请提供一种低收缩酚醛模塑料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种低收缩酚醛模塑料：一种低收缩酚醛模塑料，主要包括如下重量份数的原料：酚醛树脂30
‑
50份、发泡剂2
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3份、固化剂3
‑
5份、低收缩剂4
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6份、填充剂4
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8份、改性剂5
‑
15份；所述改性剂的制备方法包括如下步骤：1)：将苯酚、十五烷基酚共同放入碱液中混合，在55
‑
65℃下进行搅拌活化，制备成预混液；2)：在步骤1)中制备的预混液中缓慢加入多聚甲醛，搅拌均匀后，制得复混液；所用多聚甲醛与苯酚的摩尔比为(1
‑
3):(1
‑
2)；3)：在步骤2)中制得的复混液中加入戊二醛，保温25
‑
35min，然后在85
‑
95℃下反应1.5
‑
2.5h，即得。
[0006]通过采用上述技术方案，将酚醛树脂、发泡剂、固化剂、低收缩剂、填充剂和改性剂共同混合制备成酚醛模塑料，由于酚醛树脂中含有亚甲基，亚甲基不足以保证酚醛树脂内芳纶内旋转，同时酚醛树脂的交联密度也较高，使得酚醛树脂的脆性较大，易开裂；在改性剂的制备过程中，十五烷基酚分子结构中含有一个十五碳的长链，长链的引入，使得改性剂与酚醛树脂的混合过程中，也在酚醛树脂中引入了柔性长链，提高了制备的酚醛模塑料的韧性；戊二醛也具有良好的柔韧性，添加进改性剂中提高了改性剂的柔韧性，同时戊二醛也改善了酚醛树脂苯环之间仅有的亚甲基相连的情况，提高制备的酚醛模塑料的韧性；发泡剂的添加，使得酚醛模塑料在制备过程中产生一定的膨胀发泡效果，对抗固化过程中的收缩效应，同时也改善制备的酚醛模塑料的韧性；同时改性剂的添加提高了酚醛模塑料发泡泡孔的韧性，在发泡过程中，部分填充剂被包裹在泡孔内，使得泡孔对填充剂具有良好的固
定效果，同时填充剂对制备的低收缩酚醛树脂模塑料具有良好的增强支撑效果，当低收缩酚醛树脂模塑料在制备过程中，具有良好的抗收缩性能。
[0007]可选的，所述酚醛树脂与改性剂的质量比为(3
‑
5):(0.9
‑
1.1)。
[0008]通过采用上述技术方案，改性剂的添加可以在烷基酚上引入长碳链，在酚醛树脂中引入脂肪族柔性链，提高制备的酚醛模塑料的韧性；通过调节改性剂的添加量，当改性剂的添加量较少时，对酚醛模塑料的韧性的提高效果不足；但是改性剂的添加量过多时，由于改性剂中苯酚与多聚甲醛的缩聚反应增加了体系的空间位阻，使得改性剂与酚醛树脂进行反应时，降低了制备的酚醛模塑料的网络致密性，使得制备的酚醛模塑料的强度下降。
[0009]可选的，步骤1)中所述十五烷基酚与苯酚的摩尔比为(1
‑
2):(2
‑
3)。
[0010]通过采用上述技术方案，调节十五烷基酚与苯酚的摩尔比，由于十五烷基酚上的一个活性点被长链占据，使得十五烷基酚上的活性点减少，十五烷基酚与醛的缩聚反应速率较慢，明显低于苯酚与醛缩聚反应的速率，因此当十五烷基酚的添加量较多时，使得改性剂的聚合速率变慢，影响改性剂的生成速率；当十五烷基酚的添加量较少时，制备的改性剂中的十五碳长链较少，进而使得制备的酚醛模塑料内的十五碳长链较少，影响制备的酚醛模塑料的韧性，进而使得制备的酚醛模塑料的抗收缩性能下降。
[0011]可选的，步骤3)中所述戊二醛与苯酚的摩尔比为(3
‑
5):(5
‑
8)。
[0012]通过采用上述技术方案，调节戊二醛与苯酚的质量比，控制戊二醛的添加量，由于添加戊二醛，在酚醛树脂中引入了长碳链，改变了酚醛树脂苯环之间仅有的亚甲基相连的情况，提高了酚醛树脂的韧性，同时在酚醛模塑料的制备过程中，配合发泡剂的发泡效果，使得制备的酚醛模塑料形成的泡孔的韧性较好，泡孔结构也使得收缩应力得到分散，提高酚醛模塑料的抗收缩性能；但是戊二醛如果添加量过多时，会使得制备的酚醛模塑料内部的泡孔变大，降低泡孔的均匀性，影响制备的酚醛模塑料的强度，影响酚醛模塑料的后续使用。
[0013]可选的，所述填充剂由玻璃纤维、芳纶纤维中的至少一种和硅微粉按照质量比(5
‑
8):(2
‑
4)组成。
[0014]通过采用上述技术方案，玻璃纤维具有良好的强度，添加进酚醛模塑料中后，可以与酚醛树脂共同承受载荷，由于玻璃纤维具有一定的刚性，可以在酚醛模塑料受到收缩力的时候，抵抗收缩力，提高制备的酚醛模塑料的抗收缩性能；芳纶纤维具有良好的柔韧性，同时芳纶纤维表面具有酰胺键，酰胺键和酚醛树脂中的酚羟基具有良好的化学相容性，使得芳纶纤维和酚醛树脂之间形成良好的界面结合力，使得芳纶纤维可以对酚醛模塑料起到良好的增韧效果，提高酚醛模塑料的抗收缩性能；玻璃纤维、芳纶纤维中的至少一种添加进酚醛模塑料中，通过本身的物理结构，可以对酚醛模塑料起到骨架支撑的作用，配合硅微粉，由于硅微粉表面的羟基和酚醛树脂表面的羧基可以发生缩合反应，使得酚醛树脂对硅微粉进行包裹，形成化学键结合力更强的核壳结构，使得硅微粉在酚醛模塑料内起到稳定的增强增韧效果，并配合玻璃纤维或芳纶纤维的骨架支撑效果，使得制备的酚醛模塑料具有更好的抗收缩性能。
[0015]可选的，所述填充剂由硅微粉、玻璃纤维和芳纶纤维按照质量比(2
‑
4):(3
‑
5):(2
‑
3)组成。
[0016]通过采用上述技术方案，调节硅微粉、玻璃纤维和芳纶纤维之间的配比，通过玻璃
纤维的刚性增强制备的酚醛模塑料对收缩力的抵抗性能；通过芳纶纤维提高对酚醛模塑料的增韧效果，并配合硅微粉对酚醛模塑料的填充效果，使得制备的酚醛模塑料具有更好的抗收缩性能。
[0017]可选的，所述低收缩剂由聚乙烯和纤维素醋酸丁酯按照质量比(3
‑
5):(2
‑
3)组成。
[0018]通过采用上述技术方案，聚乙烯添加至酚醛树脂中，在酚醛模塑料的固化的过程中，聚乙烯具有受热膨胀性，可抵消一部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低收缩酚醛模塑料，其特征在于：主要包括如下重量份数的原料：酚醛树脂30
‑
50份、发泡剂2
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3份、固化剂3
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5份、低收缩剂4
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6份、填充剂4
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8份、改性剂5
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15份；所述改性剂的制备方法包括如下步骤：1)：将苯酚、十五烷基酚共同放入碱液中混合，在55
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65℃下搅拌活化，制备成预混液；2)：在步骤1)中制备的预混液中缓慢加入多聚甲醛，搅拌均匀后，制得复混液；所用多聚甲醛与苯酚的摩尔比为(1
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3):(1
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2)；3)：在步骤2)中制得的复混液中加入戊二醛，55
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65℃下保温25
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35min，然后在85
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95℃下反应1.5
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2.5h，即得。2.根据权利要求1所述的低收缩酚醛模塑料，其特征在于：所述酚醛树脂与改性剂的质量比为(3
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5):(0.9
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1.1)。3.根据权利要求2所述的低收缩酚醛模塑料，其特征在于：步骤1)中所述十五烷基酚与苯酚的摩尔比为(1
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2):(2
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱叶刚，吴斌，张晓忠，周洁，
申请(专利权)人：常熟东南塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：