快固化不飽和聚酯模塑料組合物及其製備方法
2023-06-09 19:36:21
快固化不飽和聚酯模塑料組合物及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是：由100質量份不飽和聚酯樹脂A與低收縮添加劑B的混合物、1.0～1.4質量份引發劑、0.02～0.06質量份復配阻聚劑、180～230質量份填充粉體材料、5～6質量份脫模劑、6～10質量份顏料糊、以及60～90質量份短切玻璃纖維組成；製備方法是將該組合物的漿料經捏合機在25℃～35℃之間捏合，再加入短切玻璃纖維繼續捏合即可。採用本發明，快固化不飽和聚酯模塑料組合物在25℃～35℃溫度下貯存期達到3個月以上，從而避免出現發乾發硬而無法正常使用的現象；產品主要應用於中低壓電氣絕緣、儀器儀表、衛生潔具和交通領域的結構件製造等。
【專利說明】快固化不飽和聚酯模塑料組合物及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於含有機高分子化合物的組合物及其製備，涉及一種快固化不飽和聚酯模塑料組合物及其製備方法，本發明不飽和聚酯模塑料組合物產品主要應用於中低壓電氣絕緣、儀器儀表、衛生潔具和交通領域的結構件製造等。
【背景技術】
[0002]現有技術中，不飽和聚酯玻璃纖維模塑料是以不飽和聚酯樹脂為主要成分，添加以低收縮添加劑、引發劑、阻聚劑、礦物填料、脫模劑、增強纖維等組分，通過捏合機製成的一種方便模壓或注塑的複合材料。由於不飽和聚酯模塑料具有優異的電性能、耐電弧性、電氣絕緣性能、較高的力學性能、良好的耐化學腐蝕、耐候性和較低的成本而廣泛應用於電氣、汽車、建築、交通和日用品等行業。現有的快固化不飽和聚酯模塑料組合物，在配方中通常阻聚劑佔比在不飽和聚酯樹脂與低收縮添加劑之和的0.02%~0.1%之間，阻聚劑低於0.02%，往往達不到阻聚的效果，而阻聚劑超過0.1 %，其凝膠時間變長，會嚴重影響其固化特徵，出現發乾發硬而無法正常使用的狀況，影響產品的性能及質量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種快固化不飽和聚酯模塑料組合物及其製備方法，提供一種貯存穩定的快固化不飽和聚酯模塑料組合物，從而避免快固化不飽和聚酯模塑料組合物出現發乾發硬而無法正常使用的現象。
[0004]本發明的內容是:快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:由100質量份不飽和聚酯樹脂A與低收縮添加劑B的混合物、1.0~1.4質量份引發劑、0.02~0.06質量份復配阻聚劑、180~230質量份填充粉體材料、5~6質量份脫模劑、6~10質量份顏料糊、以及60~90質量份短切玻璃纖維組成；其中:
[0005]所述100質量份不飽和聚酯樹脂與低收縮添加劑的混合物中，質量配比為不飽和聚酯樹脂A:低收縮添加劑B = 3~7:3 ;
[0006]所述不飽和聚酯樹脂A中不飽和二元酸的摩爾數佔不飽和二元酸與其它二元酸之總摩爾數的70%~95%，所述不飽和聚酯樹脂A由質量百分比含量為59~65%的不飽和聚酯與35%~41%的苯乙烯組成，其粘度為750~1500cps ；
[0007]所述不飽和聚酯樹脂A由不飽和二元酸、其它二元酸和二元醇製得(採用現有合成方法製得)，所述不飽和二元酸為順丁烯二酸酐，所述其它二元酸為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、以及對苯二甲酸中的一種或兩種以上的組合，所述二元醇為乙二醇、一縮二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、以及新戊二醇中的兩種的組合；
[0008]所述低收縮添加劑B是材料I和苯乙烯的(在後表格中稱為材料2)混合物，且該混合物中材料I的質量百分比含量為35%~45%，所述材料I是聚苯乙烯、高抗衝聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、以及熱塑性丁苯橡膠中一種或兩種；
[0009]所述引發劑是過氧化苯甲酸叔丁酯(簡稱Cl)、1，1- 二叔丁基過氧化_3，3，5-三甲基環己烷(簡稱C2)、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(簡稱C3)、過氧化異丙基碳酸叔丁酯(簡稱C4)、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯(簡稱C5)、以及2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷(簡稱C6)中的一種或兩種的組合；
[0010]所述復配阻聚劑由阻聚劑Dl與阻聚劑D2混合組成，其中:阻聚劑Dl:阻聚劑D2的質量比=1:2~3 ;阻聚劑Dl是對苯醌、叔丁基對苯二酚、以及甲基對苯二酚中的一種或兩種，阻聚劑D2是對苯二酚和2，5- 二叔丁基對苯二酚中的一種或兩種；
[0011 ] 所述填充粉體材料是粒徑為6~50 μ m的氫氧化鋁或碳酸鈣；
[0012]所述脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣；
[0013]所述顏料糊是顏料的色粉(根據需要選擇，可以是各種市售顏料)與不飽和聚酯樹脂混合碾磨而成，其質量配比為色粉:不飽和聚酯樹脂=30~60:100 ；
[0014]所述短切玻璃纖維的長度為3~12mm(較好的長度為3mm、6mm或12mm，均為市售普通工業用短切玻璃纖維)。
[0015]本發明的內容中:所述聚苯乙烯較好的是上海賽科石油化工有限公司製造的GPPS-123牌號產品，也可以是其它市售產品。
[0016]本發明的內容中:所述高抗衝聚苯乙烯較好的是德國巴斯夫製造的HIPS-143E牌號產品，也可以是其它市售產品。
[0017]本發明的內容中:所述聚甲基丙烯酸甲酯較好的是南通三菱麗陽製造的IRF-404牌號產品，也可以是其它市售產品。
[0018]本發明的內容中:所述聚乙酸乙烯酯較好的是江蘇銀洋膠基材料有限公司製造的YYPVAc-5牌號產品，也可以是其它市售產品。
[0019]本發明的內容中:所述熱塑性丁苯橡膠較好的是中石化巴陵石化製造的SBS-791H牌號產品，也可以是其它市售產品。
[0020]本發明的另一內容是:快固化不飽和聚酯模塑料組合物的製備方法，其特徵是步驟為:
[0021]a、配料:按100質量份不飽和聚酯樹脂A與低收縮添加劑B的混合物、1.0~1.4質量份引發劑、0.02~0.06質量份復配阻聚劑、180~230質量份填充粉體材料、5~6質量份脫模劑、6~10質量份顏料糊、以及60~90質量份短切玻璃纖維的原料組成和質量配比取組分原料；
[0022]所述100質量份不飽和聚酯樹脂與低收縮添加劑的混合物中，質量配比為不飽和聚酯樹脂A:低收縮添加劑B = 3~7:3 ;
[0023]b、將配方量的不飽和聚酯樹脂A、低收縮添加劑B、引發劑、復配阻聚劑和顏料糊加入到攪拌釜中，控制攪拌溫度在15°C~35°C，攪拌3~5min，製得漿料；
[0024]C、將漿料移入捏合機中，依次加入配方量的脫模劑和填充粉體材料，(給機器通冷卻水，)控制溫度在25°C~35°C之間，捏合20min ；
[0025]d、再加入配方量的短切玻璃纖維、繼續捏合8~lOmin，(直至短切玻璃纖維無明顯的白色為止，)即製得快固化不飽和聚酯模塑料組合物。
[0026]本發明的另一內容中的步驟a中:
[0027]所述不飽和聚酯樹脂A中不飽和二元酸的摩爾數佔不飽和二元酸與其它二元酸之總摩爾數的70%~95%，所述不飽和聚酯樹脂A由質量百分比含量為59~65%的不飽和聚酯與35%~41%的苯乙烯組成，其粘度為750~1500cps ；
[0028]所述不飽和聚酯樹脂A由不飽和二元酸、其它二元酸和二元醇製得(採用現有合成方法製得)，所述不飽和二元酸為順丁烯二酸酐，所述其它二元酸為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、以及對苯二甲酸中的一種或兩種以上的組合，所述二元醇為乙二醇、一縮二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、以及新戊二醇中的兩種的組合；
[0029]所述低收縮添加劑B是材料I和苯乙烯(在後表格中稱為材料2)的混合物，且該混合物中材料I的質量百分比含量為35%~45%，所述材料I是聚苯乙烯、高抗衝聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、以及熱塑性丁苯橡膠中一種或兩種；
[0030]所述引發劑是過氧化苯甲酸叔丁酯(簡稱Cl)、1，1- 二叔丁基過氧化_3，3，5-三甲基環己烷(簡稱C2)、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(簡稱C3)、過氧化異丙基碳酸叔丁酯(簡稱C4)、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯(簡稱C5)、以及2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷(簡稱C6)中的一種或兩種的組合；
[0031]所述復配阻聚劑由阻聚劑Dl與阻聚劑D2混合組成，其中:阻聚劑Dl:阻聚劑D2的質量比=1:2~3 ;阻聚劑Dl是對苯醌、叔丁基對苯二酚、以及甲基對苯二酚中的一種或兩種，阻聚劑D2是對苯二酚和2，5- 二叔丁基對苯二酚中的一種或兩種；
[0032]所述填充粉體材料是粒徑為6~50 μ m的氫氧化鋁或碳酸鈣；
[0033]所述脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣；
[0034]所述顏料糊是顏料的色粉(根據需要選擇，可以是各種市售顏料)與不飽和聚酯樹脂混合碾磨而成，其質量配比為色粉:不飽和聚酯樹脂=30~60:100 ；
[0035]所述短切玻璃纖維的長度為3~12mm(較好的長度為3mm、6mm或12mm，均為市售普通工業用短切玻璃纖維)。
[0036]所述聚苯乙烯較好的是上海賽科石油化工有限公司製造的GPPS-123牌號產品，所述高抗衝聚苯乙烯較好的是德國巴斯夫製造的HIPS-143E牌號產品，所述聚甲基丙烯酸甲酯較好的是南通三菱麗陽製造的IRF-404牌號產品，所述聚乙酸乙烯酯較好的是江蘇銀洋膠基材料有限公司製造的YYPVAc-5牌號產品，所述熱塑性丁苯橡膠較好的是中石化巴陵石化製造的SBS-791H牌號產品，也可以是其它市售產品。
[0037]與現有技術相比，本發明具有下列特點和有益效果:
[0038](I)本發明採用不飽和聚酯樹脂搭配活性適合的一種引發劑或兩種引發劑，在溫度145°C~155°C下固化時間可以從常規的lmin/mm縮短至12~20s/mm,還可改善產品的外觀；使用復配阻聚劑，不但可以調控產品的固化特徵，還可以提高產品的貯存穩定性，在25°C~35°C溫度下貯存3個月以上；
[0039](2)採用本發明，在不降低產品性能的前提下，不僅可提高產品的表面光潔度，而且還提高其貯存的穩定性，在25°C~35°C溫度下貯存3個月以上，從而避免快固化不飽和聚酯模塑料組合物出現發乾發硬而無法正常使用的現象；
[0040](3)本發明產品快固化不飽和聚酯模塑料組合物貯存穩定(25°C~35°C )，製備工藝簡單，工序簡便，容易操作，實用性強。
【具體實施方式】
[0041]下面給出的實施例擬以對本發明作進一步說明，但不能理解為是對本發明保護範圍的限制，該領域的技術人員根據上述本發明的內容對本發明作出的一些非本質的改進和調整，仍屬於本發明的保護範圍。
[0042]第一部分原料的準備
[0043]1、自制不飽和聚酯樹脂A的相關數據
[0044]
【權利要求】
1.快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:由100質量份不飽和聚酯樹脂A與低收縮添加劑B的混合物、1.0~1.4質量份引發劑、0.02~0.06質量份復配阻聚劑、180~230質量份填充粉體材料、5~6質量份脫模劑、6~10質量份顏料糊、以及60~90質量份短切玻璃纖維組成；其中: 所述100質量份不飽和聚酯樹脂與低收縮添加劑的混合物中，質量配比為不飽和聚酯樹脂A:低收縮添加劑B = 3~7:3 ; 所述不飽和聚酯樹脂A中不飽和二元酸的摩爾數佔不飽和二元酸與其它二元酸之總摩爾數的70%~95%，所述不飽和聚酯樹脂A由質量百分比含量為59~65%的不飽和聚酯與35%~41%的苯乙烯組成，其粘度為750~1500cps ； 所述不飽和聚酯樹脂A由不飽和二元酸、其它二元酸和二元醇製得，所述不飽和二元酸為順丁烯二酸酐，所述其它二元酸為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、以及對苯二甲酸中的一種或兩種以上的組合，所述二元醇為乙二醇、一縮二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、以及新戊二醇中的兩種的組合； 所述低收縮添加劑B是材料I和苯乙烯的混合物，且該混合物中材料I的質量百分比含量為35%~45%，所述材料I是聚苯乙烯、高抗衝聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、以及熱塑性丁苯橡膠中一種或兩種； 所述引發劑是過氧化苯甲酸叔丁酯、1，1-二叔丁基過氧化_3，3，5-三甲基環己烷、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯、以及2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷中的一種或兩種的組合； 所述復配阻聚劑由阻聚劑Dl與阻聚劑D2混合組成，其中:阻聚劑Dl:阻聚劑D2的質量比=1:2~3 ;阻聚劑Dl是對苯醌、叔丁基對苯二酚、以及甲基對苯二酚中的一種或兩種，阻聚劑D2是對苯二酚和2，5- 二叔丁基對苯二酚中的一種或兩種； 所述填充粉體材料是粒徑為6~50 μ m的氫氧化鋁或碳酸鈣； 所述脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣； 所述顏料糊是顏料的色粉與不飽和聚酯樹脂混合碾磨而成，其質量配比為色粉:不飽和聚酯樹脂=30~60:100 ； 所述短切玻璃纖維的長度為3~12mm。
2.按權利要求1所述快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:所述聚苯乙烯是上海賽科石油化工有限公司製造的GPPS-123牌號產品。
3.按權利要求1所述快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:所述高抗衝聚苯乙烯是德國巴斯夫製造的HIPS-143E牌號產品。
4.按權利要求1所述快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:所述聚甲基丙烯酸甲酯是南通三菱麗陽製造的IRF-404牌號產品。
5.按權利要求1所述快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:所述聚乙酸乙烯酯是江蘇銀洋膠基材料有限公司製造的YYPVAc-5牌號產品。
6.按權利要求1所述快固化不飽和聚酯模塑料組合物，其特徵是:所述熱塑性丁苯橡膠是中石化巴陵石化製造的SBS-791H牌號產品。
7.按權利要求1所述的快固化不飽和聚酯模塑料組合物的製備方法，其特徵是步驟為:a、配料:按100質量份不飽和聚酯樹脂A與低收縮添加劑B的混合物、1.0~1.4質量份引發劑、0.02~0.06質量份復配阻聚劑、180~230質量份填充粉體材料、5~6質量份脫模劑、6~10質量份顏料糊、以及60~90質量份短切玻璃纖維的原料組成和質量配比取各組分原料； 所述100質量份不飽和聚酯樹脂與低收縮添加劑的混合物中，質量配比為不飽和聚酯樹脂A:低收縮添加劑B = 3~7:3 ; b、將配方量的不飽和聚酯樹脂A、低收縮添加劑B、引發劑、復配阻聚劑和顏料糊加入到攪拌釜中，控制攪拌溫度在15°C~35°C，攪拌3~5min，製得漿料； C、將漿料移入捏合機中，依次 加入配方量的脫模劑和填充粉體材料，控制溫度在25。。~35°C之間，捏合20min ； d、再加入配方量的短切玻璃纖維、繼續捏合8~lOmin，即製得快固化不飽和聚酯模塑料組合物。
8.按權利要求7所述的快固化不飽和聚酯模塑料組合物的製備方法，其特徵是步驟a配料中: 所述不飽和聚酯樹脂A中不飽和二元酸的摩爾數佔不飽和二元酸與其它二元酸之總摩爾數的70%~95%，所述不飽和聚酯樹脂A由質量百分比含量為59~65%的不飽和聚酯與35%~41%的苯乙烯組成，其粘度為750~1500cps ； 所述不飽和聚酯樹脂A由不飽和二元酸、其它二元酸和二元醇製得，所述不飽和二元酸為順丁烯二酸酐，所述其它二元酸為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、以及對苯二甲酸中的一種或兩種以上的組合，所述二元醇為乙二醇、一縮二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、以及新戊二醇中的兩種的組合； 所述低收縮添加劑B是材料I和苯乙烯的混合物，且該混合物中材料I的質量百分比含量為35%~45%，所述材料I是聚苯乙烯、高抗衝聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、以及熱塑性丁苯橡膠中一種或兩種； 所述引發劑是過氧化苯甲酸叔丁酯、1，1- 二叔丁基過氧化_3，3，5-三甲基環己烷、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯、以及2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷中的一種或兩種的組合； 所述復配阻聚劑由阻聚劑Dl與阻聚劑D2混合組成，其中:阻聚劑Dl:阻聚劑D2的質量比=1:2~3 ;阻聚劑Dl是對苯醌、叔丁基對苯二酚、以及甲基對苯二酚中的一種或兩種，阻聚劑D2是對苯二酚和2，5- 二叔丁基對苯二酚中的一種或兩種； 所述填充粉體材料是粒徑為6~50 μ m的氫氧化鋁或碳酸鈣； 所述脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣； 所述顏料糊是顏料的色粉與不飽和聚酯樹脂混合碾磨而成，其質量配比為色粉:不飽和聚酯樹脂=30~60:100 ； 所述短切玻璃纖維的長度為3~12mm。
9.按權利要求8所述的快固化不飽和聚酯模塑料組合物的製備方法，其特徵是:所述聚苯乙烯是上海賽科石油化工有限公司製造的GPPS-123牌號產品，所述高抗衝聚苯乙烯是德國巴斯夫製造的HIPS-143E牌號產品，所述聚甲基丙烯酸甲酯是南通三菱麗陽製造的IRF-404牌號產品，所述聚乙酸乙烯酯是江蘇銀洋膠基材料有限公司製造的YYPVAc-5牌號產品 ，所述熱塑性丁苯橡膠是中石化巴陵石化製造的SBS-791H牌號產品。
【文檔編號】C08K3/26GK104072681SQ201410298476
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】黨曉東, 李先德, 鄧志威, 李志強 申請人:四川東材科技集團股份有限公司