[发明专利]一种丙烯酸树脂基玻璃纤维增强塑料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂基玻璃纤维增强塑料及其制备方法。

技术背景

塑料、橡胶和化纤三大合成材料工业已经取得突飞性的发展，在很多的

领域取代了一些由传统的自然资源制造的制品，像建筑中所用的的化学建材取代很多的传统钢材，另外塑料加工品及有机高分子聚合材料在交通、电器、通讯等领域中也得到广泛的应用。但这三大合成材料的易燃性也给全社会带来了巨大的安全隐患，成为倍受关注的社会问题。所以增加它们的阻燃性，最大程度的降低其易燃等级成为相关科研院所及企事业单位的研究者们的重要课题。

对于大多数有机高分子材料的本质来说，它们是不可能做成绝对的防火

材料的，唯一可能的办法是尽可能的降低其燃烧等级，减缓燃烧速度，目前常用的方法是在其制品中添加阻燃剂，常见的有硼系阻燃剂、卤系阻燃剂及氢氧化铝、氢氧化镁这类金属氢氧化物等。另外一种常见的方法就是对原料有机高分子聚合物进行化学改性，使其改性后自身的阻燃性提高到一个相当的程度。

对于本发明涉及到的玻璃纤维增强塑料，其中起增强作用的玻璃纤维材

料本身是非可燃性的，相对于单一的塑料制品玻璃纤维增强塑料就自带玻璃纤维这一添加型阻燃剂。通常在玻璃纤维增强塑料中加入氢氧化铝，使其阻燃性再次得以提高。氢氧化铝兼具阻燃、抑烟、填充三种功能，其消耗量占添加型阻燃剂的65％左右。在寻求玻璃纤维增强塑料制品高阻燃性方面，研究者们也把选择适当的阻燃性树脂基作为添加阻燃剂之外的又一条有效的途径，包括选用改性的或非改性的树脂。

综上所述，提高树脂基玻璃纤维增强塑料的阻燃性方法共有两种途径：一是选用阻燃性的树脂；二是选用添加型的阻燃剂，同时也作为填料。提高其阻燃性必须具备以下条件：

1、即能阻止有焰燃烧，又能抑制无焰燃烧；

2、添加型阻燃剂本身无毒，其热解燃烧产物少烟、低毒、无刺激和腐蚀性。

3、阻燃剂不易挥发，渗出或迁移，耐老化和阻燃性稳定；

4、作为填料的添加型阻燃剂在添加后要保证对制品的力学性能不能影响太大，且不能影响其表外观。

发明内容

本发明目的是提供了一种高阻燃、高综合力学性能的玻璃纤维增强塑料及其制备方法。尤其是使用作为填料的添加型阻燃剂在添加后要保证对制品的力学性能不至于有大的影响，不影响其表外观，且是一种无毒的阻燃玻璃纤维增强塑料。

本发明技术方案是：丙烯酸树脂基玻璃纤维增强塑料原料组分、含量(相对树脂量百分比)及拉挤工艺参数：

(1)丙烯酸树脂为                    100％

(2)粉状氢氧化铝                    150-200％

(3)碳粉                            5-30％

(4)过氧化苯甲酰或与过氧化甲乙酮    0.3-2.5％

(5)聚乙二醇                        0.2-5％

(6)硬酯酸或硬酯酸盐                0.5-6％；

以拉挤工艺拉挤，将上述材料进入工艺料槽中，以玻璃纤维纱做为载体，以下述条件拉挤通过经三段区域加热的模具连续成型，制得产品：

(7)玻璃纤维含量                    180-250％

(8)拉挤模具温度 I区100-130℃；II区110-140℃；III区90-120℃

(9)拉挤速度                        0.1-0.7m/min

上述组分中，考虑到固化速度不宜过快，过氧化苯甲酰和/或过氧化甲乙酮比例应为分别为0.1-1％和0.3-2％为最佳。

上述组分中添加的0.2-5％聚乙二醇是作为分散剂来使用，目的是使配料中高比例的氢氧化铝均匀的分布在树脂中，且用量也不宜太多，太多会降低制品的力学性能。

上述组分中的硬酯酸或硬酯酸盐(硬酯酸锌)是一种润滑脱模剂，目的是使制品在模具中固化成型后减少制品与模具的摩擦力，在适当的牵引力下顺利出模，但不能太多，太多也会降低制品的力学性能，最佳量应为0.5-6％。

上述组分中的玻璃纤维含量应为180-250％，偏高会使拉挤阻力过大甚

至卡模；偏低时制品力学性能会降低，同时制品的外观也会出现凹凸不平、甚至脱胶的现象。

本发明的制备步骤为：