【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及smc聚酯领域，具体涉及一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料及其制备方法。
技术介绍
1、汽车轻量化使塑料等高分子材料在汽车零部件领域被广泛采用，目前高分子材料在汽车上的应用已不仅仅局限于内饰、坐椅、车灯等零部件，而是已扩展到油箱、风扇叶片、翼子板等结构件。这就要考虑到高分子复合材料在油箱、风扇叶片、发动机罩等高温环境下的稳定性，不会开裂、翘曲、变形等，避免带来安全事故，这也是高分子复合材料在不用大幅提高成本的情况下，无法完全取代陶瓷、金属等材料的一大瓶颈。
2、目前smc密度主要为1.7-1.9g/cm3，一般情况下不饱和聚酯树脂密度为1.0-1.2g/cm3，玻璃纤维密度为2.4-2.8g/cm3，常用填料碳酸钙密度为2.7-2.9g/cm3，氢氧化铝的密度为2.4-2.5g/cm3。为了进一步增强材料的性能，并且维持较低的密度，现有手段通常加入空心玻璃微珠来代替部分的碳酸钙等填料，但空心玻璃微珠会影响结晶塑料的结晶性能，从而降低smc模塑料的机械强度。此外，现有的纤维增强不饱和聚酯复合材料的热稳定性温度一般在240℃左右，虽然达到了汽车某些结构件要求的耐热环境，但要保证此材料在高温环境下长期的稳定性工作，就必须提高复合材料的热稳定性温度，才能提高复合材料在汽车上的使用安全性和广泛性，为高分子材料工业带来更广阔的发展空间。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料及其制备方法。
3、第一方面，本专利技术提供一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，按照重量份数计算，包括如下成分：
4、25-45份不饱和聚酯树脂、10-20份低收缩剂、36-54份碳酸钙、12-24份改性空心陶瓷微珠、20-40份玻璃纤维、0.8-1.6份增稠剂、2-4份脱模剂、1.5-3份分散剂和0.5-1份固化剂。
5、优选地，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯、间苯型不饱和聚酯、二甲苯型不饱和聚酯树脂、双酚a型不饱和聚酯树脂中的一种；其中，所述邻苯型不饱和聚酯的牌号为tm-191或tm-196；所述间苯型不饱和聚酯的牌号为tm-199；所述二甲苯型不饱和聚酯树脂的牌号为xm-1或xm-2；双酚a型不饱和聚酯树脂的牌号为tm-197。
6、优选地，所述低收缩剂为智派tm-9045、天马tm-9045、华日pb-987、方鑫fx-3892中的一种。
7、优选地，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，直径为10-12μm，长度为23-25mm。
8、优选地，所述增稠剂为氧化镁粉末，粒径是10±1μm。
9、优选地，所述脱模剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁。
10、优选地，所述分散剂为hy-609或hy-6350。
11、优选地，所述固化剂为过氧化甲乙酮。
12、优选地，所述改性空心陶瓷微珠的制备方法包括：
13、s1、称取空心陶瓷微珠使用清水冲洗后干燥，然后置于氢氧化钠溶液内，超声处理至均匀，然后升温搅拌，之后过滤出微珠，使用清水洗涤至洗涤液为中性后，在烘箱内干燥，得到碱处理空心陶瓷微珠；
14、s2、称取碱处理空心陶瓷微珠与去离子水混合，超声处理至均匀，然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在水浴条件下搅拌，之后过滤出微珠，使用清水洗涤三次后，在烘箱内干燥，得到氨基硅烷处理空心陶瓷微珠；
15、s3、称取4-羧基苯硼酸频那醇酯和四氢呋喃混合至反应瓶内，搅拌溶解充分后，依次加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺（edc）和n-羟基琥珀酰亚胺（nhs），在室温下搅拌0.5-1h，然后再加入氨基硅烷处理空心陶瓷微珠，超声处理至均匀，然后在35-45℃下搅拌18-36h后，过滤出微珠，使用丙酮洗涤三次后，在烘箱内干燥，得到改性空心陶瓷微珠。
16、优选地，所述s1中，空心陶瓷微珠的型号为3m公司的w-410，主要成分为氧化硅铝，粒径是20±2μm。
17、优选地，所述s1中，氢氧化钠溶液质量分数是5%，空心陶瓷微珠和氢氧化钠溶液的质量体积比是1g：（10-20）ml。
18、优选地，所述s1中，搅拌温度是40-60℃，搅拌时间是4-6h，搅拌速度是150-350r/min。
19、优选地，所述s2中，水浴的温度是65-85℃，搅拌速度是150-350r/min，搅拌时间是4-6h。
20、优选地，所述s2中，碱处理空心陶瓷微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和去离子水的质量比是1g：（0.1-0.3）g：（10-20）ml。
21、优选地，所述s3中，4-羧基苯硼酸频那醇酯、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺（edc）、n-羟基琥珀酰亚胺和四氢呋喃的质量体积比是1g：（1.23-1.58）g：（0.72-0.96）g：（10-20）ml。
22、优选地，所述s3中，氨基硅烷处理空心陶瓷微珠和4-羧基苯硼酸频那醇酯的质量比例是1:0.24-0.36。
23、第二方面，本专利技术提供一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料的制备方法，包括如下步骤：
24、（1）分别称取不饱和聚酯树脂、低收缩剂和分散剂混合在搅拌设备内，在800-1200r/min的速度下搅拌5-10min，得到第一混合树脂；
25、（2）向第一混合树脂内加入改性空心陶瓷微珠，以500-600r/min的速度搅拌10-20min；再依次加入碳酸钙、脱模剂和固化剂，以600-800r/min的速度搅拌10-20min；之后再加入增稠剂，以800-1000r/min的速度搅拌2-4min，得到第二混合树脂；
26、（3）将第二混合树脂置于smc设备内，分别涂覆在smc设备内的上下膜，然后将玻璃纤维均匀地沉降在上下模上，经过压辊的挤压浸透处理，然后在8-12mpa、120-150℃下模压成型，得到热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料。
27、本专利技术的有益效果为：
28、1、本专利技术制备了一种具有热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，相比较于现有技术有较大性能的提升，主要表现在除了保持smc聚酯模塑料的轻量和热稳定外，还增强了其强度和耐水性。本专利技术在制备的过程中，抛弃了传统的空心玻璃微珠，而采用了空心陶瓷微珠，是因为空心陶瓷微珠除了轻质外，还具有更高的强度和抗冲击性，在高温下的稳定性也更好。
29、2、空心陶瓷微珠的表面一般比较光滑，因此本专利技术对其进行了改性处理，首先对微珠的表面进行碱处理，目的是利用热碱将微球表面刻蚀，一方面产生活性羟基基团，另一方面产生沟壑而变得粗糙，方便后续表面的氨基硅烷处理以及增强与聚酯的复合性。
30、3、对于空心陶瓷微珠的氨基硅烷处理的过程是，使用氨基硅烷偶联剂在加热条件下对于表面活性后的微球处理，使微球的表面能够接枝大量的氨基，为后续的改性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下成分：
2.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯、间苯型不饱和聚酯、二甲苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂中的一种；其中，所述邻苯型不饱和聚酯的牌号为TM-191或TM-196；所述间苯型不饱和聚酯的牌号为TM-199；所述二甲苯型不饱和聚酯树脂的牌号为Xm-1或Xm-2；双酚A型不饱和聚酯树脂的牌号为TM-197。
3.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述低收缩剂为智派TM-9045、天马TM-9045、华日PB-987、方鑫FX-3892中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，直径为10-12μm，长度为23-25mm；所述增稠剂为氧化镁粉末，粒径是10±1μm。
5.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述脱模剂为硬脂酸钙或
6.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述S1中，氢氧化钠溶液质量分数是5%，空心陶瓷微珠和氢氧化钠溶液的质量体积比是1g：（10-20）mL。
7.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述S2中，碱处理空心陶瓷微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和去离子水的质量比是1g：（0.1-0.3）g：（10-20）mL。
8.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述S3中，4-羧基苯硼酸频那醇酯、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺和四氢呋喃的质量体积比是1g：（1.23-1.58）g：（0.72-0.96）g：（10-20）mL；氨基硅烷处理空心陶瓷微珠和4-羧基苯硼酸频那醇酯的质量比例是1:0.24-0.36。
9.一种权利要求1所述的热稳定性轻量化的SMC聚酯模塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下成分：
2.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯、间苯型不饱和聚酯、二甲苯型不饱和聚酯树脂、双酚a型不饱和聚酯树脂中的一种；其中，所述邻苯型不饱和聚酯的牌号为tm-191或tm-196；所述间苯型不饱和聚酯的牌号为tm-199；所述二甲苯型不饱和聚酯树脂的牌号为xm-1或xm-2；双酚a型不饱和聚酯树脂的牌号为tm-197。
3.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，其特征在于，所述低收缩剂为智派tm-9045、天马tm-9045、华日pb-987、方鑫fx-3892中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，直径为10-12μm，长度为23-25mm；所述增稠剂为氧化镁粉末，粒径是10±1μm。
5.根据权利要求1所述的一种热稳定性轻量化的smc聚酯模塑料，其特征在于，所述脱...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟祖，夏宏伟，
申请(专利权)人：无锡新宏泰电器科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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