[發明專利]增韌不飽和聚酯玻璃纖維復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 200910048735.0
• 申請日: 2009-04-02
• 公開（公告）號: CN101531763A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 戚嶸嶸;宮文娟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08J5/04
• 分類號: C08J5/04;C08F283/01
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種復合材料的制備方法，具體涉及一種增韌不飽和聚酯玻璃纖維復合材料的制備方法。屬于聚合物加工技術領域。

背景技術

不飽和聚酯樹脂(Unsaturated?Polyester?Resin，簡稱UP)是三大熱固性樹脂之一，其分子鏈上的不飽和雙鍵可與苯乙烯等不飽和單體發生交聯反應形成立體網狀大分子。不飽和聚酯樹脂具有優良的力學性能、電性能和耐化學腐蝕性能，且成型性及工藝性良好，粘度、觸變性、適用期、空氣干燥性等都可調節。通過引發劑種類和數量的選擇，可以從常溫到160℃的任意溫度下任意時間內固化，并且不產生副產物，對應產品的大小和數量可選擇各種各樣的成型方法以滿足不同用途和要求，所以近年來發展較為迅速，它主要應用于工業、農業、交通和運輸等領域。但不飽和聚酯固化后呈性脆，沖擊強度差。故對不飽和聚酯樹脂的增韌改性引起了人們的廣泛關注，目前主要有(玻璃鋼/復合材料，1994，(4)，8；中國塑料，1987，1(1)，7；玻璃鋼/復合材料，1998，(6)，23；高分子材料科學與工程，1989，15(6)，24；J?Appl?PolymSci，1995，58(10)1825)：【1】通過改變化學組成合成新的韌性不飽和聚酯，但成本高、靈活性不足，難于適應制品多樣化要求；【2】改變不飽和聚酯交聯網絡結構，但網絡的彈性仍然有限，韌性不夠理想；【3】加入液體橡膠，但與不飽和聚酯樹脂相容性差，效果不理想；【4】形成半互穿網絡結構，但在承受沖擊時，整體網絡并沒發生多大變形，因此網絡抵抗外力的形變能力有限；【5】接枝或嵌段共聚法改性，可以對不飽和聚酯有一定的改善，但耐熱性會有所下降。以上工作又多針對非增強不飽和聚酯的，而增強不飽和聚酯主要可以應用于冷卻塔、衛生設備、建筑材料、化工防腐設備、格柵、車船的殼體、風車發電機罩、電器及公共設施等領域，它對材料的要求更高，而上述提高不飽和聚酯韌性的方法不僅有或多或少的缺點，而且難于兼顧與玻璃纖維的界面作用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種增韌不飽和聚酯玻璃纖維復合材料的制備方法，工藝簡單，得到的復合材料具有較高韌性，進而改善增強不飽和聚酯樹脂的特性，擴大材料的應用范圍。

為實現這樣的目的，本發明在不飽和聚酯中加入能與不飽和聚酯及玻璃纖維有良好相互作用而同時又有優良韌性的復合增韌改性劑，同時加入交聯單體、固化劑、促進劑、抗氧劑、潤滑劑、消泡劑和填料，將其混合均勻再與玻璃纖維進行復合固化，制得增韌不飽和聚酯玻璃纖維復合材料。

本發明的方法具體為：按重量計，原料組分為：不飽和聚酯50-85份、交聯單體5-30份、復合增韌改性劑0.5-10份、固化劑0.1-5份、促進劑0-5份、抗氧劑0.01-3份、潤滑劑0.02-3份、消泡劑0.01-3份和填料0-20份，各組分之和為100份，先將上述原料混合均勻，然后與上述原料總重量的0.3-4倍的玻璃纖維進行復合，在20-180℃固化2-600分鐘，得到增韌不飽和聚酯玻璃纖維復合材料。

本發明所述的交聯單體為苯乙烯、氯化苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯或2，5-二溴苯乙烯，或它們的混合物。

本發明所述的復合增韌改性劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚異丁烯共聚物、馬來酸酐接枝聚異丁烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯、油酸接枝聚異丁烯共聚物、油酸接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、油酸接枝油酸苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龍、油胺接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯基甲氧基硅烷接枝聚異丁烯共聚物、乙烯基乙氧基硅烷接枝聚異丁烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基甲氧基硅烷接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，取其中的兩種或兩種以上的混合物。

本發明所述的固化劑為過氧化環己酮、偶氮二異丁腈、過氧化甲乙酮、偶氮二異丁酸二甲酯、2，2-偶氮雙(2-甲基丙脒)鹽酸鹽、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化十二酰、過氧化二烷烴、過氧化二異丙苯、過氧乙酸叔丁酯、過氧化苯甲酰、過氧化異辛酯叔丁酯或過氧化苯甲酸叔丁酯，或是它們的混合物。