[发明专利]一种制备环氧片状模塑料的方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种制备环氧片状模塑料的方法及其产品。

背景技术

模压成型工艺是一种重要的复合材料成型工艺，而片状模塑料SMC(sheet moldingcompound)是模压工艺的重要成型材料。SMC其中间芯材是由浸润了树脂糊的玻璃纤维组成，上下两面以PE薄膜覆盖；树脂糊由不饱和树脂、低收缩添加剂、固化剂、增稠剂、内脱模剂、填料组成，经SMC制片机浸渍玻璃纤维制成片材，再进行收卷，然后经过增稠，达到不粘手的状态，用于模压成型。SMC片材是20世纪60年代发展起来的一种干法制造纤维增强塑料的模压料，经过40多年的发展，SMC模压成型工艺现已逐步发展成为复合材料领域内最为成熟、应用非常广泛的一种工艺，其产品广泛应用于建筑、汽车、电子/电气等领域，这种工艺具有机械化程度高、生产效率高、产品质量稳定、生产成本低等优点，使其迅速成为玻璃钢行业的一种重要成型工艺。

目前SMC主要是以不饱和聚酯树脂为基体(很少部分用乙烯基树脂)，然而这种不饱和聚酯树脂SMC存在着如耐温性、耐腐蚀性、绝缘效果相对较差，结构强度较低等缺点，不能应用于某些有着特殊性能要求的场合。

中国专利公开号为CN1150597A的专利《电器封装用增强型环氧模塑料的制备方法》提供了一种电器封装用玻璃纤维增强环氧模塑料的配方和制备方法，该环氧模塑料由环氧树脂和固化剂、填料、脱模剂经预先加温捏合，冷却、粉碎，作为(A)料；固化剂和填料、固化促进剂经加温捏合，经冷却、粉碎，作为(B)料；将(A)和(B)料在加热辊筒上混炼，并添加短切玻璃纤维、着色剂，制得片状或饼状成品。该专利仅仅是采用混炼的方法制得了一种片状或饼状电气封装用环氧模塑料，制备过程中没有涉及到环氧树脂的增稠及环氧片状模塑料的制备。

现有的玻璃纤维增强环氧模塑料大部分应用在电子封装上，虽然有的把它制成片状，但它采用的是混炼的方法，未采用化学增稠模压成型的方法，并不是真正意义上的环氧片状模塑料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种制备环氧片状模塑料的方法，该方法要求不高，可采用现有聚酯SMC制片设备进行生产，所生产的环氧片状模塑料通过热压成型工艺实现高强度环氧复合材料结构部件的制备。

本发明按下述技术方案解决其技术问题：

本发明提供的环氧片状模塑料的制备方法是：采用二元异氰酸酯化合物对混合环氧树脂体系增稠，短切纤维增强，覆膜制备成不粘手可剪切的环氧片状模塑料。

按重量份数计，该环氧片状模塑料由以下原料制成：混合环氧树脂100份，稀释剂4～10份，固化剂15～80份，增稠剂5～20份，内脱模剂1～4份，填料80～180份，纤维50～150份。其中，混合环氧树脂由液态缩水甘油醚型环氧树脂60～90份和固体双酚A型环氧树脂10～40份组成。所述的增稠剂是4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、2，4-二亚甲基二异氰酸酯中一种以上。

该环氧片状模塑料的制备具体是采用包括以下步骤的方法：

(1)环氧树脂糊的制备：把液态缩水甘油醚型环氧树脂和固体双酚A型环氧树脂加入到带加热保温装置的混合器中，加热使其充分混合；待其冷却后按稀释剂、内脱模剂、填料的顺序按比例依次加入到混合器中，混合均匀后再加入固化剂、增稠剂，混合均匀制成环氧树脂糊；

(2)环氧片状模塑料的制备：通过刮刀，将环氧树脂糊均匀涂敷在上、下PE膜上；然后通过调节切割器，切割纤维，控制纤维的长度和含量，然后覆膜，即将上、下PE膜相对粘贴，形成一种在纤维的上、下面均覆有PE膜的环氧树脂糊片材；再将环氧树脂糊片材通过辊筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；

(3)环氧片状模塑料的熟化：将收卷的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为30-60℃，片材增稠时间为24-240小时，得到所述环氧片状模塑料。

所述的液态缩水甘油醚型环氧树脂可以是一种由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷为原料经缩聚反应而制备，它是双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚中一种以上。

所述的固体双酚A型环氧树脂可以采用分子量大于900，常温下呈固态的中、高分子量双酚A型环氧树脂。

所述的稀释剂可以是单环氧化合物稀释剂、多环氧基化合物稀释剂中一种以上。

所述的固化剂可以是芳香胺类、酸酐类、双氰胺类、有机酰肼类、线性酚醛树脂等中一种以上。

所述的内脱模剂可以选用硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等中一种以上。