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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611192044.4 (22)申请日 2016.12.21 (71)申请人 振石集团华美新材料有限公司 地址 314500 浙江省嘉兴市桐乡市经济开 发区发展大道2133号 (72)发明人 朱一许贤彬张健侃盛江峰 杨国刚 (74)专利代理机构 杭州天欣专利事务所(普通 合伙) 33209 代理人 余木兰 (51)Int.Cl. C08L 67/06(2006.01) C08L 63/10(2006.01) C08L 33/12(2006.01) C08L 25/06(20。
2、06.01) C08L 23/06(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08K 5/01(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/098(2006.01) (54)发明名称 连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料 及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种连续定向玻璃纤维增强耐 热水片状模塑料及其制备方法， 它属于复合材料 领域。 本发明模塑料的配方包含如下质量份的物 质： 不饱和聚酯树脂50-90份， 低收缩剂10-50份， 苯乙烯0-10份， 填料30-160份，。
3、 玻璃纤维50-130 份， 引发剂0.6-1.6份， 阻聚剂0.02-0.3份， 增稠 剂0.6-2.0份， 内脱模剂2.0-6.0份， 加工助剂0- 2.0份。 本发明相比于常规片状模塑料， 本发明采 用连续定向玻璃纤维配合部分短切玻璃纤维作 为增强材料， 同时优化配方， 显著提高了材料经 耐热水实验前后的外观质量与力学性能保留率， 并提供上述连续定向玻璃纤维增强耐热水片状 模塑料的制备方法。 权利要求书1页 说明书5页 CN 106633740 A 2017.05.10 CN 106633740 A 1.一种连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述模塑料的配方包 含如下。
4、质量份的物质： 不饱和聚酯树脂50-90份， 低收缩剂10-50份， 苯乙烯0-10份， 填料30- 160份， 玻璃纤维50-130份， 引发剂0.6-1.6份， 阻聚剂0.02-0.3份， 增稠剂0.6-2.0份， 内脱 模剂2.0-6.0份， 加工助剂0-2.0份。 2.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 不饱和聚酯树脂为间苯树脂或乙烯基树脂的一种或两种的混合。 3.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 低收缩剂为聚苯乙烯、 聚乙烯微粉或聚甲基丙烯酸甲酯的一种或任意几种的混合。 4.根据权利要求1所述的。
5、连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 填料采用碳酸钙或氢氧化铝的一种或两种的混合。 5.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维与短切长度12-30 mm的短纤维的混合物， 混合比例为： 1:7- 7:1。 6.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯或叔丁过氧化碳酸异丙酯的一种。 7.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 阻聚剂为对苯醌。 8.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料。
6、， 其特征在于： 所述 内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙的一种或两种的混合物。 9.根据权利要求1所述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 所述 增稠剂为氧化镁或氢氧化镁的一种或两种的混合物； 加工助剂为BYK996或BYK972的一种或 两种的混合物。 10.一种连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料及其制备方法， 采用权利要求1-9所 述的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料， 其特征在于： 包括以下步骤： a、 将不饱和聚酯树脂、 低收缩剂、 苯乙烯、 填料、 引发剂、 阻聚剂、 内脱模剂和加工助剂 等按照一定比例称取， 进行充分搅拌混合得到树脂糊； b、 将增稠剂与载体树脂。
7、混合， 得到增稠剂糊； c、 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模塑料生产机组的在线混合系统混合， 再与连续 定向玻璃纤维及短切玻璃纤维复合后， 经过浸渍和压实过程得到片材； d、 将片材在一定温度下放置熟化， 待压入硬度达到一定范围后， 即得到连续定向玻璃 纤维增强耐热水片状模塑料。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106633740 A 2 连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种模塑料及其制备方法， 尤其是涉及一种连续定向玻璃纤维增强耐 热水片状模塑料及其制备方法， 它属于复合材料领域。 背景技术 0002 片状模塑料技术最早起源于上世纪60年代。
8、的西德， 是一种外观呈固态的复合材料 模压成型用中间体材料。 片状模塑料的主要成分为不饱和聚脂树脂、 低收缩剂树脂、 填料、 玻璃纤维， 常见辅助材料还包括引发剂、 阻聚剂、 内脱模剂、 色浆、 增稠剂等。 使用片状模塑 料生产机组对上述材料进行树脂糊的混配与玻璃纤维的复合， 即可得到片状 “三明治” 结 构。 通过该技术特有的不饱和聚酯树脂与增稠剂的增稠反应， 该 “三明治” 结构经过在特定 温度下24-96小时的 “熟化” 工序， 可由原来的糊状物转变成一种可裁切、 可摆放的固态片状 物。 如将该材料置于具有特定结构的模具型腔内， 物料会在高温下受热变软、 进而在高压下 流动充满模具型腔，。
9、 在发生交联固化反应后即可脱模得到固体制品。 0003 相比其它玻璃纤维增强树脂基复合材料， 片状模塑料技术具有如下优点： 材料可 以流动、 因此可一次成型具有复杂精细结构的产品； 产品比强度/比模量高、 结合优质模具 表面可达到金属般的表面光亮度/平整度； 可直接成型内着色产品而无需二次喷漆； 耐腐蚀 性、 阻燃性优异； 同时可根据需要进行配方设计以得到具备特定需求的制品。 正因为具有上 述优点， 该技术对应的模压产品在轨道交通、 汽车/火车部件、 电器产品、 建材等领域得到了 广泛的应用。 0004 常规的片状模塑料通常100%使用短切玻璃纤维增强， 这可保证材料具有良好的流 动性、 因而。
10、可成型具有复杂结构的产品； 但也使得相应制品的强度尤其是冲击强度远不如 采用连续纤维增强的制品、 难以用在需要承受较大载荷的结构件领域。 如能保留材料的良 好的操作性与固化特性， 改为使用连续纤维增强、 则可大幅提高最终制品的强度。 对于某些 需要耐热水的应用场合， 比如高端卫浴领域或海水处理领域， 如能使用连续纤维增强、 同时 使得材料具有良好的耐热水性， 则此类材料有望作为主承载的结构件得到良好的应用。 0005 公开日为2010年04月21日， 公开号为CN101696320A的中国专利中， 公开了一种名 称为 “一种连续定向玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料” 的发明专利。 该专利提供的。
11、连续 定向玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料虽采用连续定向玻璃纤维增强， 但偏重于材料成 型工艺的改进与阻燃性能， 并未涉及材料耐热水性的改善。 发明内容 0006 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足， 而提供一种在保留连续定向 玻璃纤维增强片状模塑料良好的强度的基础上， 通过合理的制备配方制作出耐热水性相比 常规片料有明显改善、 质量稳定的片状模塑料的连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料 及其制备方法。 0007 本发明解决上述问题所采用的技术方案是： 该连续定向玻璃纤维增强耐热水片状 说明书 1/5 页 3 CN 106633740 A 3 模塑料， 其特征在于： 所述模塑料的配方。
12、包含如下质量份的物质： 不饱和聚酯树脂50-90份， 低收缩剂10-50份， 苯乙烯0-10份， 填料30-160份， 玻璃纤维50-130份， 引发剂0.6-1.6份， 阻 聚剂0.02-0.3份， 增稠剂0.6-2.0份， 内脱模剂2.0-6.0份， 加工助剂0-2.0份。 0008 作为优选， 本发明所述不饱和聚酯树脂为间苯树脂或乙烯基树脂的一种或两种的 混合。 0009 作为优选， 本发明所述低收缩剂为聚苯乙烯、 聚乙烯微粉或聚甲基丙烯酸甲酯的 一种或任意几种的混合。 0010 作为优选， 本发明所述填料采用碳酸钙或氢氧化铝的一种或两种的混合。 0011 作为优选， 本发明所述玻璃纤维。
13、为无碱连续玻璃纤维与短切长度12-30 mm的短纤 维的混合物， 混合比例为： 1:7-7:1。 0012 作为优选， 本发明所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯 （TBPB） 或叔丁过氧化碳酸异 丙酯 （BIC-75） 的一种。 0013 作为优选， 本发明所述阻聚剂为对苯醌。 0014 作为优选， 本发明所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙的一种或两种的混合物。 0015 作为优选， 本发明所述增稠剂为氧化镁或氢氧化镁的一种或两种的混合物； 加工 助剂为BYK996或BYK972的一种或两种的混合物。 该BYK996或BYK972均为德国毕克化学生产 的。 0016 为了使得片状模塑料呈现不同的颜色。
14、， 可以在制备过程中加入各种颜料糊或色 浆。 0017 本发明还提供一种连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料及其制备方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： a、 将不饱和聚酯树脂、 低收缩剂、 苯乙烯、 填料、 引发剂、 阻聚剂、 内脱模剂和加工助剂 等按照一定比例称取， 进行充分搅拌混合得到树脂糊； b、 将增稠剂与载体树脂混合， 得到增稠剂糊； c、 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模塑料生产机组的在线混合系统混合， 再与连续 定向玻璃纤维及短切玻璃纤维复合后， 经过浸渍和压实过程得到片材； d、 将片材在一定温度下放置熟化， 待压入硬度达到一定范围后， 即得到连续定向玻璃 纤维增强耐热水片。
15、状模塑料。 0018 本发明与现有技术相比， 具有以下优点和效果： 1、 由于使用连续定向玻璃纤维配 合部分短切玻璃纤维进行增强， 所得片状模塑料相比常规的全部使用短切玻璃纤维增强的 片状模塑料， 在力学性能上有显著提高； 2、 由于配方的优化， 所得片状模塑料对应的模压制 品在耐热水性能上相比常规片状模塑料制品有明显的提高。 使用该模塑料压制 200mmx200mmx4mm尺寸的平板并浸泡入93的纯净水中连续煮400h， 平板表面无尺寸在1mm 以上的鼓泡、 且力学性能保留率在85%以上。 使用常规片状模塑料成型的平板经相同的处理 后， 平板表面鼓泡数量通常多于5个、 尺寸通常在5-10mm。
16、且相应区域的内部出现分层、 力学 性能保留率不到60%。 具体实施方式 0019 下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明， 以下实施例是对本发明的解释而 说明书 2/5 页 4 CN 106633740 A 4 本发明并不局限于以下实施例。 0020 本实施例连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料的配方包含如下质量份的物 质： 不饱和聚酯树脂50-90份， 低收缩剂10-50份， 苯乙烯0-10份， 填料30-160份， 玻璃纤维 50-130份， 引发剂0.6-1.6份， 阻聚剂0.02-0.3份， 增稠剂0.6-2.0份， 内脱模剂2.0-6.0份， 加工助剂0-2.0份。 0021 本实。
17、施例中的不饱和聚酯树脂为间苯树脂或乙烯基树脂的一种或任意两种的混 合。 0022 本实施例中的低收缩剂树脂为聚苯乙烯、 聚乙烯微粉或聚甲基丙烯酸甲酯的一种 或任意几种的混合。 0023 本实施例中的填料为碳酸钙、 氢氧化铝的一种或任意两种的混合。 0024 本实施例中的玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维与短切长度12-30 mm的短纤维的混 合物， 混合比例为： 1:7-7:1。 0025 本实施例中的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯 （TBPB） 、 叔丁过氧化碳酸异丙酯 （BIC-75） 的一种。 0026 本实施例中的阻聚剂为对苯醌。 0027 本实施例中的内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙的一种或两种的混。
18、合物。 0028 本实施例中的增稠剂为氧化镁或氢氧化镁的一种或两种的混合物； 加工助剂为德 国毕克化学生产的BYK996或BYK972的一种或两种的混合物。 0029 为了使得片状模塑料呈现不同的颜色， 可以在制备过程中加入各种颜料糊 （色 浆） 。 0030 本实施例还提供了连续定向玻璃纤维增强耐热水片状模塑料的制备方法， 包括以 下步骤： a、 将不饱和聚酯树脂、 低收缩剂、 苯乙烯、 填料、 引发剂、 阻聚剂、 内脱模剂和加工助剂 等按照一定比例称取， 进行充分搅拌混合得到树脂糊。 0031 b、 将增稠剂与载体树脂混合， 得到增稠剂糊。 0032 c、 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模。
19、塑料生产机组的在线混合系统混合， 再与 连续定向玻璃纤维及短切玻璃纤维复合后、 经过浸渍和压实过程得到片材。 0033 d、 将片材在一定温度下放置熟化， 待压入硬度达到一定范围后， 即得到连续定向 玻璃纤维增强耐热水片状模塑料。 0034 实施例1： 准备间苯树脂75 kg， 聚苯乙烯25 kg， 苯乙烯5 kg， 碳酸钙100 kg， 聚乙烯微粉4 kg， 玻 璃纤维25 kg （连续定向纤维与25mm短切纤维用量比为5:1） ， 叔丁过氧化碳酸异丙酯 （BIC- 75） 1.0 kg， 对苯醌粉末0.04 kg， 氧化镁粉末1.3 kg， 硬脂酸锌4.2 kg， BYK996助剂0.3 。
20、kg， BYK972助剂0.8 kg。 0035 将以上除增稠剂糊外的物料等以一定比例称取， 进行充分混合得到树脂糊， 树脂 糊粘度约为88 P； 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模塑料生产机组的在线混合系统混 合， 再与连续定向玻璃纤维及短切玻璃纤维复合、 经过浸渍和压实过程得到片材； 将片材在 45下放置熟化， 待压入硬度达到350-450后， 即得到连续定向纤维增强耐热水片状模塑 料。 说明书 3/5 页 5 CN 106633740 A 5 0036 实施例2： 准备乙烯基酯树脂52 kg， 聚甲基丙烯酸甲酯28 kg， 苯乙烯2.4 kg， 氢氧化铝80 kg， 聚 乙烯微粉3.2 k。
21、g， 玻璃纤维21.6 kg （连续定向纤维与25mm短切纤维用量比为5:1） ， 过氧化 苯甲酸叔丁酯 （TBPB） 0.88 kg， 对苯醌粉末0.024 kg， 氧化镁粉末1.04 kg， 硬脂酸锌3.68 kg， BYK996助剂0.40 kg， BYK972助剂0.8 kg。 0037 将以上除增稠剂糊外的物料等以一定比例称取， 进行充分混合得到树脂糊， 树脂 糊粘度约为65 P； 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模塑料生产机组的在线混合系统混 合， 再与连续定向玻璃纤维及短切玻璃纤维复合后、 经过浸渍和压实过程得到片材； 将片材 在40下放置熟化， 待压入硬度达到350-450后， 。
22、即得到连续定向纤维增强耐热水片状模塑 料。 0038 实施例3： 准备间苯树脂77 kg， 聚苯乙烯22 kg， 聚甲基丙烯酸甲酯11 kg， 苯乙烯7.7 kg， 聚乙烯 微粉 5.5 kg， 氢氧化铝55 kg， 碳酸钙55 kg， 玻璃纤维24.2 kg （连续定向纤维与25mm短切 纤维用量比为4:1） ， 叔丁过氧化碳酸异丙酯 （BIC-75） 1.1 kg， 对苯醌粉末0.044 kg， 氧化镁 粉末1.21 kg， 硬脂酸锌5.5 kg， BYK996助剂0.55 kg， BYK972助剂1.1 kg。 0039 将以上除增稠剂糊外的物料等以一定比例称取， 进行充分混合得到树脂糊。
23、， 树脂 糊粘度约为79 P； 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模塑料生产机组的在线混合系统混 合， 再与连续定向玻璃纤维及短切玻璃纤维复合后、 经过浸渍和压实过程得到片材； 将片材 在43下放置熟化， 待压入硬度达到350-450后， 即得到连续定向纤维增强耐热水片状模塑 料。 0040 比较例： 准备邻苯树脂75 kg， 饱和聚酯25 kg， 苯乙烯5 kg， 碳酸钙100 kg， 玻璃纤维25 kg （全 部为25mm短切纤维） ， 叔丁过氧化碳酸异丙酯 （BIC-75） 1.0 kg， 对苯醌粉末0.04 kg， 氧化镁 粉末1.3 kg， 硬脂酸锌4.4 kg， BYK996助剂0.1。
24、 kg， BYK972助剂0.7 kg。 0041 将以上除增稠剂糊外的物料等以一定比例称取， 进行充分混合得到树脂糊， 树脂 糊粘度约为95 P； 将树脂糊和增稠剂糊同时通过片状模塑料生产机组的在线混合系统混 合， 再与短切玻璃纤维复合、 经过浸渍和压实过程得到片材； 将片材在45下放置熟化， 待 压入硬度达到350-450后， 即得到常规短切纤维增强片状模塑料。 0042 将实施例1以及比较例制备的片状模塑料分别压制200mmx200mmx4mm平板共2组， 每组保留1半试样不作水煮、 以作为比较基准。 其余平板双面浸泡入93的纯净水中， 于恒 温水浴槽内连续水煮400小时后取出洗净、 观。
25、察外观情况并与基准板对比。 之后按照GB/T 1447、 GB/T 1449、 GB/T 1451规定分别使用水煮实验前后的平板进行制样， 并测试其拉伸强 度、 弯曲强度与冲击强度。 其结果如下： 说明书 4/5 页 6 CN 106633740 A 6 可以看出， 使用连续定向纤维增强的耐水煮片状模塑料 （实施例1） ， 强度明显高于全短 切纤维增强的常规片状模塑料 （比较例） 。 同时经93纯净水连续煮400小时后， 使用连续定 向纤维增强的耐水煮片状模塑料 （实施例1） 的力学性能保留率均明显高于全短切纤维增强 的常规片状模塑料 （比较例） ， 制品外观情况也明显更优。 0043 在以上。
26、各个实施例中， 为了使得片状模塑料呈现不同的颜色， 可以在制备过程中 加入各种颜料糊。 0044 通过上述阐述， 本领域的技术人员已能实施。 0045 此外， 需要说明的是， 本说明书中所描述的具体实施例， 其零、 部件的形状、 所取名 称等可以不同， 本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。 凡依 据本发明专利构思所述的构造、 特征及原理所做的等效变化或者简单变化， 均包括于本发 明专利的保护范围内。 本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种 各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求 书所定义的范围， 均应属于本发明的保护范围。 说明书 5/5 页 7 CN 106633740 A 7 。