[發(fā)明專利]一種非堿金屬體系增稠的不飽和聚酯樹脂組合物及其團狀模塑料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410739970.3
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104371237B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱憶潮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海昭和高分子有限公司
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08F283/01;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/22;C08K3/26;C08K7/28;C08K3/34;C08K3/30;C08K3/36
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 于小秋

一種非堿金屬體系增稠的不飽和聚酯樹脂組合物及其團狀模塑料,主要解決模塑料在加熱受壓流動時極易出現(xiàn)固液相分離的問題。該組合物的主體為多種不飽和聚酯樹脂的配合，其特征為改性不飽和聚酯樹脂的引入。改性不飽和聚酯樹脂的特殊作用和優(yōu)選的無機填料粒徑與配比，有效改善了該模塑料的穩(wěn)定性，由于不采用傳統(tǒng)的堿金屬體系進行增稠，故無需額外的前預(yù)混和后熟化等粘度控制工序，也不用加入昂貴的降粘劑和浸潤劑，可節(jié)省生產(chǎn)設(shè)備的能耗。本發(fā)明所涉及的團狀模塑料可采用模壓、移送、注射三種成型工藝，所制得成型品相比堿金屬體系增稠的同等品具有更良好的薄壁外觀和機械強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料中熱固性玻璃纖維增強復(fù)合材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種非堿金屬體系增稠的不飽和聚酯樹脂組合物及其團狀模塑料。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)電氣行業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，以往在斷路器外殼中大量采用的電木和陶瓷等傳統(tǒng)材料的缺點日益浮現(xiàn)，如前者的機械強度、耐電性能、尺寸穩(wěn)定性等指標(biāo)已不能滿足不斷提高的產(chǎn)品要求；而后者雖然化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，卻有硬而脆、易碎裂等難以解決的問題。故兩者均逐漸被新一代的熱固性塑料——團狀模塑料所替代，這是一種主要由不飽和聚酯樹脂、填料和短切玻璃纖維以及各種添加劑經(jīng)充分混合而成的預(yù)浸料。

然而，為了保證其成型品機械強度這一關(guān)鍵指標(biāo)符合塑殼斷路器用材料的高規(guī)格，不飽和聚酯樹脂基的模塑料就必須大量加入纖維較長的短切玻璃纖維進行增強，但隨著玻璃纖維含量的增加和長度的提高，無機填料和玻璃纖維本身被樹脂浸潤的效果必然會趨于劣化，外加物料的整體粘度較低，使得模塑料在加熱受壓流動時極易出現(xiàn)固液相分離的傾向，被分離出的固相由于缺乏樹脂裹覆，成型完畢時就會表現(xiàn)為很多大小各異的白色花斑，雜亂分布在成型品的表面，尤其是在壁厚較薄的位置較為密集且格外明顯。為此，國內(nèi)外眾多企業(yè)單位和學(xué)術(shù)機構(gòu)就該問題進行了大量研究并取得了相當(dāng)?shù)某晒?/p>

專利US4263198公開了一種適用于不飽和聚酯樹脂基復(fù)合材料的化學(xué)增稠劑，其具體成分為元素周期表中II A族的堿金屬氧化物。該種化學(xué)增稠劑的應(yīng)用現(xiàn)已成為業(yè)界較經(jīng)典的解決方案，如在團狀模塑料的不飽和聚酯樹脂中預(yù)先

1、不飽和聚酯樹脂的品質(zhì)控制方面：不飽和聚酯樹脂的數(shù)均分子量和酸價，都會對稠化過程中的粘度上升曲線有嚴(yán)重影響，最終影響到樹脂乃至團狀模塑料的平均粘度。而很多生產(chǎn)團狀模塑料的廠商本身并不生產(chǎn)樹脂，故不具備相應(yīng)的檢測手段及規(guī)格指標(biāo)加以控制。

2、增稠劑的使用方面：作為增稠劑使用的堿金屬氧化物大多容易吸潮，而增稠過程對于體系中的水分有著極其嚴(yán)格的要求，如使用氧化鎂時0.1％～0.8％的微量水能使增稠加速，但超過1％時增稠效果反而比無水還差，超過1.5％則可能導(dǎo)致增稠失敗、樹脂殘粘而材料沾手。故有的廠商會將堿金屬氧化物與非活性的樹脂載體混合使用以降低其吸濕性，但這種方法會大幅提高增稠劑分散均勻的難度，糊狀的增稠劑需要額外的高速攪拌預(yù)混來保證體系均一，這是一種普通的樹脂罐和捏合機不能勝任的混合過程，必須添置額外的設(shè)備完成，并花費額外人力來進行管理。

3、后期熟化的過程管控方面：在影響樹脂增稠的各種因素中，溫度是最重要的因素——過低不能達到增稠效果；過高則會嚴(yán)重降低團狀模塑料最終的流動性和加工性。常規(guī)的堿金屬氧化物增稠不飽和聚酯樹脂模塑料，需要30～50℃的環(huán)境溫度進行后熟化，短須數(shù)小時、長則達數(shù)天，至少是混合過程用時的數(shù)倍以上，在實際量產(chǎn)中就需要額外搭建烘房來加以實現(xiàn)，不僅會占用可觀的人力和物力，還會大幅延長生產(chǎn)周期。

除了單獨使用堿金屬氧化物進行配位絡(luò)合增稠外，在《玻璃鋼/復(fù)合材料》2012年第2期的《TDI增稠改性SMC研究》和同年第3期的《MDI改性BMC研究 研究》中，有研究人員提出了一種堿金屬氧化物結(jié)合甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)等二元異氰酸酯化合物進行互穿網(wǎng)狀增稠的新思路，雖然相比傳統(tǒng)的堿金屬體系增稠，該增稠工藝可以在一定程度上提高團狀模塑料的使用性能和貯存壽命，但仍不能省去后期熟化這一最為耗時的工序。且二元異氰酸酯化合物的價格相對團狀模塑料中的其它原料較高，在實際量產(chǎn)中投入使用會進一步加劇成本問題。